24 september 2012
En menneskelig nyfødt hjerne er unikt inntrykkelig, slik at sosiale interaksjoner og miljøet kan forme utviklingen. Men denne smidigheten kan komme med en pris, finner en ny studie. En sammenligning av ung sjimpanse og menneskelig hjerne antyder at forskjeller i utviklingen av myelin - den fete kappen som omgir nervefibre - kan ikke bare bidra til vår uvanlige tilpasningsevne, men også til vår sårbarhet overfor psykiatriske sykdommer som begynner i tidlig voksen alder.
Forskning antyder i økende grad at psykiatriske sykdommer som depresjon og schizofreni kan innebære problemer med timingen av nevrale signaler, sier Douglas Fields, en nevrolog ved National Institutes of Health i Bethesda, Maryland, som ikke var involvert i studien. Nervefibrene, eller aksonene, som forbinder nevroner, er vanligvis beskyttet av myelin, noe som forbedrer det nevrale reléet av informasjon i hele hjernen. "Myelin fremskynder overføring av informasjon [med] minst 50 ganger," sier Fields, "så det betyr mye om et axon blir myelinisert."
Mennesker starter med relativt få myeliniserte aksoner som nyfødte. Vi opplever et utbrudd av myelinutvikling i barndommen som etterfølges av en lang, langsom vekst av myelin som kan vare i trettiårene, sier Chet Sherwood, en nevrolog ved George Washington University i Washington, DC, og en medforfatter av den nye studere. Derimot begynner andre primater, som makaker, med betydelig mer myelin ved fødselen, men slutter å produsere det når de når seksuell modenhet. Imidlertid, sier Sherwood, "det eksisterer ekstraordinært lite data" om hjernens vekst og utvikling av myelin i våre nærmeste genetiske slektninger, sjimpanser.
En slik studie er imidlertid ikke lett å utføre, men: Et moratorium for chimpanseavl har gjort unge chimpansehjerner vanskelig å komme forbi, sier Sherwood. Enhver undersøkelse av føtal eller ung chimps krever samling av hjernen til dyr som har dødd naturlig dødsfall. Til tross for disse vanskeligheter oppnådde hovedforfatteren Daniel Miller, en kandidatstudent ved George Washington University, og hans kollegaer 20-hjerner fra sjimpanser som varierte i alder fra dødfødte til 12-åringer, i stor grad fra veterinærpatologer som bevarte hjernen til sjimpanser for forskning.
Laget behandlet hjernevevet med en flekk som markerer myelin og sammenlignet analoge deler av føtal, spedbarn og unge sjimpanse hjerner til menneskelige hjerner i lignende vekststadier. De sjimpanser hadde betydelig mer myelin enn mennesker gjorde, både i utero og ved fødselen, rapporterer de online i dag i Proceedings of National Academy of Sciences. Men i stedet for å forlenge utviklingen av myelin i midten av voksenlivet som mennesker gjør, stopper sjimpanser med å produsere myelin når de treffer seksuell modenhet på rundt 12 år. Mønsteret i sjimpanser ligner det i makaques, noe som tyder på at mønsteret og frekvensen av myelinvekst i den menneskelige hjerne er unik, sier Sherwood.
Fields er enig og bemerker at den nye studien "legger til den veletablerte og voksende mengden data som viser at menneskelig hjerneutvikling er mer langvarig enn hos andre dyr." Det kan gi mer mulighet for miljøet, i stedet for gener alene, for å lede hjernens utvikling, sier han.
Mulighet kan også være en kilde til risiko. Mange av endringene som oppstår i hjernen i ungdomsårene - inkludert lidelser som depresjon, bipolar lidelse og schizofreni - kan være assosiert med forsinket myelinisering, spekulerer Sherwood. I det minste, sier han, er langsom myelinisering hos mennesker og tidspunktet for utbruddet av disse lidelsene "et interessant tilfeldighet."
http://news.sciencemag.org/2012/09/compared-chimps-humans-slow-insulate-nerve-fibers?rss=1
;