Synaptisches Beschneiden ist ein natürlicher Prozess, der im Gehirn zwischen der frühen Kindheit und dem Erwachsenenalter stattfindet. Während des synaptischen Beschneidens eliminiert das Gehirn zusätzliche Synapsen. Synapsen sind Gehirnstrukturen, die es den Neuronen ermöglichen, ein elektrisches oder chemisches Signal an ein anderes Neuron zu übertragen.
Synaptisches Beschneiden ist vermutlich die Methode des Gehirns, um nicht mehr benötigte Verbindungen im Gehirn zu entfernen. Forscher haben kürzlich erfahren, dass das Gehirn „plastischer“ und formbarer ist als bisher angenommen. Synaptisches Beschneiden ist die Art und Weise, wie unser Körper mehr aufrechterhältEffiziente Gehirnfunktion, wenn wir älter werden und neue komplexe Informationen lernen.
Da mehr über das synaptische Beschneiden gelernt wird, fragen sich viele Forscher auch, ob es einen Zusammenhang zwischen dem synaptischen Beschneiden und dem Auftreten bestimmter Störungen gibt, einschließlich Schizophrenie und Autismus .
Während des Säuglingsalters erfährt das Gehirn ein starkes Wachstum. Während der frühen Gehirnentwicklung kommt es zu einer Explosion der Synapsenbildung zwischen Neuronen. Dies wird als Synaptogenese bezeichnet.
Diese schnelle Phase der Synaptogenese spielt eine wichtige Rolle für das Lernen, die Gedächtnisbildung und die Anpassung in jungen Jahren. Im Alter von etwa 2 bis 3 Jahren erreicht die Anzahl der Synapsen einen Spitzenwert. Doch kurz nach dieser Phase des synaptischen Wachstumsbeginnt das Gehirn Synapsen zu entfernen, die es nicht mehr benötigt.
Sobald das Gehirn eine Synapse bildet, kann es entweder gestärkt oder geschwächt werden. Dies hängt davon ab, wie oft die Synapse verwendet wird. Mit anderen Worten, der Prozess folgt dem Prinzip „Verwenden oder verlieren“: Synapsen, die aktiver sindverstärkt und weniger aktive Synapsen werden geschwächt und letztendlich beschnitten. Das Entfernen der irrelevanten Synapsen während dieser Zeit wird als synaptisches Beschneiden bezeichnet.
Frühes synaptisches Beschneiden wird hauptsächlich von unseren Genen beeinflusst. Später basiert es auf unseren Erfahrungen. Mit anderen Worten, ob eine Synapse beschnitten wird oder nicht, wird von den Erfahrungen beeinflusst, die ein sich entwickelndes Kind mit der Welt um es herum gemacht hat. Ständige StimulationsursachenSynapsen wachsen und bleiben dauerhaft. Wenn ein Kind jedoch nur wenig stimuliert wird, behält das Gehirn weniger dieser Verbindungen bei.
Der Zeitpunkt des synaptischen Beschneidens variiert je nach Gehirnregion. Einige synaptische Beschneidungen beginnen sehr früh in der Entwicklung, aber das schnellste Beschneiden erfolgt zwischen ungefähr 2 und 16 Jahren.
Frühes Embryonalstadium bis 2 Jahre
Die Entwicklung des Gehirns im Embryo beginnt wenige Wochen nach der Empfängnis. Ab dem siebten Monat einer Schwangerschaft beginnt der Fötus, seine eigenen Gehirnwellen auszusenden. Während dieser Zeit werden vom Gehirn mit extrem hoher Geschwindigkeit neue Neuronen und Synapsen gebildet.
Während des ersten Lebensjahres verzehnfacht sich die Anzahl der Synapsen im Gehirn eines Säuglings um mehr als das Zehnfache. Mit 2 oder 3 Jahren hat ein Säugling ungefähr 15.000 Synapsen pro Neuron
Im visuellen Kortex des Gehirns dem Teil, der für das Sehen verantwortlich ist erreicht die Synapsenproduktion ihren Höhepunkt im Alter von etwa 8 Monaten. Im präfrontalen Kortex treten irgendwann im ersten Lebensjahr Spitzenwerte der Synapsen auf. Dieser Teil vonDas Gehirn wird für eine Vielzahl komplexer Verhaltensweisen verwendet, einschließlich Planung und Persönlichkeit.
Alter 2 bis 10 Jahre
Während des zweiten Lebensjahres sinkt die Anzahl der Synapsen dramatisch. Das synaptische Beschneiden erfolgt zwischen den Altersgruppen sehr schnell. 2 und 10 Während dieser Zeit werden etwa 50 Prozent der zusätzlichen Synapsen eliminiert. Im visuellen Kortex wird der Schnitt bis zum Alter von etwa 6 Jahren fortgesetzt.
Jugend
Der synaptische Schnitt setzt sich im Jugendalter fort, jedoch nicht so schnell wie zuvor. Die Gesamtzahl der Synapsen beginnt sich zu stabilisieren.
Während Forscher einst dachten, das Gehirn habe Synapsen nur bis zur frühen Adoleszenz beschnitten, haben die jüngsten Fortschritte eine zweite Schnittperiode während der späten Adoleszenz entdeckt.
frühes Erwachsenenalter
Nach neueren Forschungen tatsächlich synaptisches Beschneiden Fortsetzung bis ins frühe Erwachsenenalter und hört irgendwann Ende der 20er Jahre auf.
Interessanterweise erfolgt das Beschneiden während dieser Zeit hauptsächlich im präfontalen Kortex des Gehirns, der Teil des Gehirns ist, der stark an Entscheidungsprozessen, Persönlichkeitsentwicklung und kritischem Denken beteiligt ist.
Die Forschung, die sich mit der Beziehung zwischen synaptischem Beschneiden und Schizophrenie befasst, befindet sich noch im Anfangsstadium. Die Theorie besagt, dass schizophrene Gehirne „überbeschnitten“ sind und dieses Überschneiden durch genetische Mutationen verursacht wird, die den synaptischen Beschneidungsprozess beeinflussen.
Als Forscher beispielsweise Bilder des Gehirns von Menschen mit psychischen Störungen wie Schizophrenie betrachteten, stellten sie fest, dass Menschen mit psychischen Störungen im präfrontalen Bereich weniger Synapsen hatten als das Gehirn von Menschen ohne psychische Störungen.
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Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um die Hypothese zu bestätigen, dass abnormales synaptisches Beschneiden zur Schizophrenie beiträgt. Obwohl dies noch weit entfernt ist, kann das synaptische Beschneiden ein interessantes Ziel für Behandlungen für Menschen mit psychischen Störungen darstellen.
Wissenschaftler haben die genaue Ursache von Autismus noch nicht genau ermittelt. Es ist wahrscheinlich, dass es gibt mehrere Faktoren im Spiel, aber kürzlich hat die Forschung einen Zusammenhang zwischen Mutationen in bestimmten Genen im Zusammenhang mit der synaptischen Funktion und Autismus-Spektrum-Störungen ASD gezeigt.
Im Gegensatz zur Erforschung der Schizophrenie, bei der angenommen wird, dass das Gehirn „überbeschnitten“ ist, nehmen Forscher an, dass das Gehirn von Menschen mit Autismus möglicherweise „unterbeschnitten“ ist. Theoretisch führt dieser Unterschnitt zu einem Überangebot an Synapsen in einigen Teilen des Gehirns.
Um diese Hypothese zu testen, Forscher Untersuchung des Gehirngewebes von 13 Kindern und Jugendlichen mit und ohne Autismus, die zwischen 2 und 20 Jahren verstorben sind. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass das Gehirn der Jugendlichen mit Autismus viel mehr Synapsen hatte als das Gehirn von neurotypisch Jugendliche. Kleinkinder in beiden Gruppen hatten ungefähr die gleiche Anzahl von Synapsen. Dies deutet darauf hin, dass der Zustand während des Schnittprozesses auftreten kann. Diese Untersuchung zeigt nur einen Unterschied in den Synapsen, nicht jedoch, ob dieser Unterschied eine Ursache oder eine Wirkung sein könntevon Autismus oder nur eine Assoziation.
Diese Theorie des Unterschneidens kann helfen, einige der häufigsten Symptome von Autismus zu erklären, wie Überempfindlichkeit gegenüber Lärm, Licht und sozialen Erfahrungen sowie epileptischen Anfällen. Wenn zu viele Synapsen gleichzeitig feuern, wird eine Person mit Autismuswahrscheinlich eher eine Überlastung des Rauschens als eine fein abgestimmte Gehirnreaktion erfahren.
Darüber hinaus haben frühere Forschungen Autismus mit Mutationen in Genen in Verbindung gebracht, die auf ein Protein wirken, das als mTOR-Kinase bekannt ist. Im Gehirn von Autismus-Patienten wurden große Mengen an überaktivem mTOR gefunden. Eine Überaktivität im mTOR-Signalweg wurde ebenfalls festgestellt. gezeigt um mit einer übermäßigen Produktion von Synapsen verbunden zu sein. Eins Studie festgestellt, dass Mäuse mit überaktivem mTOR Defekte in ihrem synaptischen Schnitt aufwiesen und ASD-ähnliches soziales Verhalten zeigten.
Synaptisches Beschneiden ist ein wesentlicher Bestandteil der Gehirnentwicklung. Wenn Sie die nicht mehr verwendeten Synapsen entfernen, wird das Gehirn mit zunehmendem Alter effizienter.
Heutzutage stützen sich die meisten Ideen zur Entwicklung des menschlichen Gehirns auf diese Idee der Plastizität des Gehirns. Forscher suchen nun nach Möglichkeiten, das Beschneiden mit Medikamenten oder gezielter Therapie zu kontrollieren. Sie untersuchen auch, wie dieses neue Verständnis des synaptischen Beschneidens zur Verbesserung genutzt werden kannKindererziehung. Forscher untersuchen auch, wie die Form der Synapsen bei geistigen Behinderungen eine Rolle spielen könnte.
Der Prozess des synaptischen Beschneidens kann ein vielversprechendes Ziel für Behandlungen von Menschen mit Erkrankungen wie Schizophrenie und Autismus sein. Die Forschung befindet sich jedoch noch im Anfangsstadium.
