Neurowissenschaften Das Gehirn im Umbau

„Man wächst mit seinen Aufgaben“ hört man oft, wenn man sich in einer herausfordernden Lebenssituation befindet. Tatsächlich verfügen wir Menschen über eine bemerkenswerte Fähigkeit, uns an belastende oder neue Umstände anzupassen. Der Übergang vom Kindes- zum Erwachsenenalter ist eine Lebensphase, die besonders von Veränderungen geprägt ist. Plötzlich müssen wir wichtige Entscheidungen treffen, Gefühle im Zaum halten und uns in neue soziale Rollen einfinden.

Das Gehirn gleicht in dieser Phase einer regelrechten Großbaustelle: Nervenzellen bilden neue Verbindungen, Netzwerke werden umorganisiert, bestimmte Informationswege werden präziser und schneller. Genau in diesem Umbau stecken sowohl die Chance, die kognitive und emotionale Reife zu fördern, als auch eine besondere Verletzlichkeit. Psychosozialer Stress, etwa durch Mobbing, und traumatische Erlebnisse wie der Verlust eines Elternteils können die Gehirnentwicklung aus der Bahn werfen und die mentale Gesundheit nachhaltig beeinflussen.

Tatsächlich tritt mehr als die Hälfte der psychischen Erkrankungen vor dem 25. Lebensjahr auf. Aus psychologischer Sicht befinden sich Jugendliche während der Pubertät in einer besonders verletzlichen Phase. Psychische Symptome verlaufen dabei häufig dynamisch, sodass es oft nicht bei der Erstdiagnose bleibt. So kann sich eine junge Patientin zunächst mit Anzeichen einer Angststörung vorstellen, später jedoch die Diagnose einer Depression oder Aufmerksamkeitsdefizit-/ Hyperaktivitätsstörung (ADHS) erhalten. Solche diagnostischen Überschneidungen gehören zum klinischen Alltag. Forschende gehen davon aus, dass den Überschneidungen zwischen verschiedenen psychiatrischen Erkrankungen ähnliche Veränderungen im Gehirn zugrunde liegen. Diese können sich schon in jungen Jahren anbahnen und durch ähnliche genetische und psychosoziale Risikofaktoren begünstigt werden. Genau hier setzt meine Forschung an: Ich untersuche, wie die Hirnentwicklung mit der Anfälligkeit oder Resilienz gegenüber psychosozialem Stress zusammenhängt und warum manche Hirnveränderungen mit besonders vielen psychiatrischen Erkrankungen in Verbindung stehen.

Was passiert also auf der „Großbaustelle“ des jugendlichen Gehirns? Das Ziel des großen Umbaus ist ein optimiertes Netzwerk der Nervenzellen. Denn ob Wahrnehmen, Denken oder Handeln, all das beruht auf der Kommunikation zwischen Milliarden von Neuronen. Da diese nicht alle gleichzeitig Informationen senden können –, muss ihre Aktivität möglichst gut koordiniert sein. Hier kommt das sogenannte Myelin ins Spiel, eine schützende Isolationsschicht unserer Nervenzellen, die dafür sorgt, dass die neuronalen Netzwerke möglichst effizient zusammenarbeiten und sich an neue Herausforderungen anpassen können. Wie die Isolierung eines Kabels sorgt Myelin dafür, dass Informationen schneller und zuverlässiger entlang der Fortsätze der Nervenzellen (Axone) geleitet werden. So bestimmen die Netzwerke präzise, welche Signale mit welcher Priorität verarbeitet werden. Verbindungen, die häufig genutzt werden, werden mit der Zeit stabilisiert und effizienter – ähnlich wie ein Trampelpfad, der langsam zur Straße ausgebaut wird. Myelin unterstützt diese Aufgabe, indem es sich um die Axone unserer Nervenzellen wickelt.

Mithilfe der Magnetresonanztomographie (MRT), die myelinreiches Gewebe sichtbar machen kann, untersuchten wir Hirnscans von jungen Menschen im Alter von 14 bis 24 Jahren und verfolgten ihre Myelinentwicklung über einen Zeitraum von einem bis drei Jahren. Um zu verstehen, wie diese Entwicklungsverläufe damit zusammenhängen, wie Jugendliche psychisch auf belastende Situationen reagieren, schauten wir uns zunächst deren Lebensumstände an. Die Jugendlichen gaben dafür umfängliche Einsichten in ihr alltägliches Leben: Stress in der Schule oder im Beruf, finanzielle Sorgen bis hin zu traumatischen Ereignissen und Erfahrungen von Vernachlässigung oder Misshandlung. Uns interessierte, wie sich die mentale Gesundheit in Abhängigkeit von individuellen Belastungen entwickelte und wie sich dabei die Myelinstruktur resilienter und weniger resilienter Jugendlicher unterschied.

Tatsächlich ging ein resilienter Umgang mit Belastungen mit einem ausgeprägteren Ausbau der Myelinstruktur einher. Diese Unterschiede fanden sich in den neuronalen Netzwerken, die sich typischerweise bis ins junge Erwachsenenalter im Umbau befinden. Besonders im präfrontalen Kortex zeigte sich ein stärkerer Myelinaufbau. Dieser ist an Funktionen beteiligt, die wir gesellschaftlich mit dem „Erwachsenwerden“ assoziieren, darunter zielgerichtetes Handeln, Emotionsregulation oder Aufmerksamkeitskontrolle. Hingegen ging eine zunehmend beeinträchtigte mentale Gesundheit trotz vergleichbarer Risikobelastung mit einer weniger ausgeprägten Myelinentwicklung einher. Unsere funktionellen MRT-Daten zeigten außerdem, dass eben jener präfrontale Kortex, der für Entscheidungs- und Emotionsregulationsprozesse so wichtig ist, mit zunehmender Anfälligkeit weniger mit dem Rest des Gehirns kommuniziert. Man kann es sich so vorstellen, dass Entwicklungsverläufe hier regelrecht aus der Bahn geworfen wurden. Resilienz baute sich hingegen mit der Optimierung und der Stabilisierung der Netzwerke auf, die kognitive Anpassungsstrategien unterstützen könnten.

Unterschiede in Resilienz und Anfälligkeit finden sich also in Hirnregionen, die sich bis ins junge Erwachsenenalter im Umbau befinden, und in Prozessen der Myelinentwicklung, die der Netzwerkoptimierung dienen. Unsere weitere Forschung gab aber auch Hinweise auf andere biologische Faktoren, die beeinflussen, warum genau diese Hirnregionen bei vielen psychiatrischen Erkrankungen betroffen sind. So waren bei Patient:innen mit verschiedenen Diagnosen, zum Beispiel Schizophrenie, bipolare Störung oder Zwangsstörungen, hauptsächlich Regionen betroffen, die besonders stark vernetzt sind. Dabei zeigte sich ein gemeinsames Grundprinzip: Hirnregionen mit ähnlicher Funktion, Zellstruktur und Genaktivität wiesen häufiger auch ähnliche Veränderungen auf. Dieses Muster fanden wir bei mehreren psychiatrischen Erkrankungen. So konnten wir ein gemeinsames Hirnnetzwerk identifizieren, das den biologischen Überschneidungen zwischen verschiedenen Diagnosen zugrunde liegen könnte.

Diese Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven für Prävention und Therapie, denn die Formbarkeit des jugendlichen Gehirns bringt nicht nur Verletzlichkeit mit sich, sondern bietet auch Chancen. Liebevolle Bezugspersonen und verlässliche Freundschaften bieten zum Beispiel ein stabiles Gerüst für die kognitive und emotionale Entwicklung. Wenn wir wissen, welche Hirnnetzwerke besonders oft betroffen sind und wann diese sich am stärksten verändern, können Unterstützungsangebote gezielter eingesetzt werden. Jugendliche, die besonders belastenden Lebensumständen ausgesetzt sind, könnten etwa frühzeitig von Sport- und Freizeitangeboten oder auch von Achtsamkeits- und Emotionsregulationsübungen profitieren – lange bevor sich potenzielle psychische Probleme verfestigen. So ließe sich das natürliche Potenzial der Gehirnentwicklung nutzen, um Jugendliche in einer der turbulentesten Lebensphasen zu begleiten.