Die Entwicklung des menschlichen Gehirns ist ein komplexer und faszinierender Prozess, der bereits im Mutterleib beginnt und sich bis ins junge Erwachsenenalter fortsetzt. Besonders in den ersten Lebensjahren eines Kindes finden rasante Veränderungen und Entwicklungen statt, die die Grundlage für zukünftige kognitive, emotionale und soziale Fähigkeiten bilden. Ein Schlüsselelement dieser Entwicklung ist die Myelinisierung, die Bildung einer isolierenden Schicht um die Nervenfasern, die eine effizientere und schnellere Kommunikation zwischen den Gehirnzellen ermöglicht.
Frühe Hirnentwicklung und die Bedeutung der Myelinisierung
Das Gehirn eines Neugeborenen ist zwar bereits mit allen notwendigen Teilen ausgestattet, aber noch lange nicht ausgereift. Bei der Geburt enthält das Gehirn eines Säuglings rund 100 Milliarden Neuronen, die gleiche Anzahl wie beim Erwachsenen. Die Nervenzellen des Neugeborenen sind aber noch nicht voll ausgebildet und wenig vernetzt. Ein Neuron hat durchschnittlich nur 2.500 Synapsen; bei Kleinkindern sind es hingegen bis zu 15.000 Synapsen. Auch bewegen sich Nervenimpulse viel langsamer: Die neurale Geschwindigkeit nimmt zwischen Geburt und Adoleszenz um das 16fache zu - (Klein-) Kinder verfügen noch über zu viele mögliche Leitungsbahnen, was Erregungen länger "fließen" lässt. Somit ist das Gehirn zum Zeitpunkt der Geburt immer noch recht unreif; lediglich ein Grundgerüst wurde angelegt. In der Regel ist die rechte Hemisphäre etwas weiter entwickelt als die linke.
In den ersten Lebensjahren verdreifacht sich das Gehirn in seiner Größe, und die neuronalen Verbindungen (Synapsen) werden in atemberaubendem Tempo aufgebaut. Damit die Verbindungen (die so genannten Synapsen) im Gehirn stark sind, brauchen sie eine schützende Myelinschicht. Die Myelinschicht ermöglicht es den Gehirnzellen, effizienter zu arbeiten.
Myelin ist eine Fettsubstanz, die die Nervenfasern (Axone) umhüllt und so eine schnellere und effizientere Übertragung von Nervenimpulsen ermöglicht. Man kann sich Myelin wie die Isolierung eines elektrischen Kabels vorstellen, die verhindert, dass der Strom verloren geht oder Kurzschlüsse entstehen. Ohne Myelin wäre die Kommunikation zwischen den Gehirnzellen deutlich langsamer und weniger präzise.
Die Myelinisierung beginnt bereits im Mutterleib und setzt sich nach der Geburt fort, wobei verschiedene Hirnregionen zu unterschiedlichen Zeiten myelinisiert werden. Zuerst werden die Bereiche myelinisiert, die für grundlegende Funktionen wie Atmung, Herzschlag und Reflexe zuständig sind. Später folgen die Bereiche, die für sensorische Wahrnehmung, motorische Fähigkeiten und schließlich für höhere kognitive Funktionen wie Denken, Sprache und Gedächtnis verantwortlich sind.
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Der Einfluss von Sprache auf die Myelinisierung
Studien haben gezeigt, dass die sprachliche Umgebung eines Babys einen direkten Einfluss auf die Myelinisierung in sprachbezogenen Hirnregionen hat. Kleinkinder, die mehr Sprache in ihrer alltäglichen Umgebung hören, weisen eine stärkere Myelinisierung in diesen Bereichen auf, was wahrscheinlich eine fortschrittlichere Sprachverarbeitung unterstützt. Das Sprechen mit Kindern ist also in der frühen Entwicklung von großer Bedeutung, da es dazu beiträgt, das Gehirn zu formen.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität von East Anglia in Großbritannien haben nun untersucht, wie Sprache die Gehirn-Entwicklung von Babys beeinflusst. In einer Studie sammelten die Forschenden Tausende Stunden Sprachdaten und werteten sie aus. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie im Journal of Neurosience. Insgesamt untersuchten sie Daten von 163 Babys und Kleinkinder, die drei Tage lang bis zu 16 Stunden pro Tag kleine Aufnahmegeräte trugen. Über die Geräte wurden Gespräche mit Erwachsenen und selbst gesprochene Wörter erfasst. Durch MRT-Scans untersuchten die Wissenschaftler dann die Gehirne der Kinder und betrachteten besonders die Substanz Myelin. Die Wissenschaftler stellten fest, dass zweieinhalb Jahre alte Kinder, die mehr Sprache in ihrer alltäglichen Umgebung hörten, mehr Myelin in sprachbezogenen Bereichen ihres Gehirns hatten.
Sensorische Erfahrungen und Neuroplastizität
Säuglinge brauchen zum Lernen Sozialkontakte und die Stimulation über alle Sinne. Von Anfang an wird das Gehirn modelliert durch äußere Reize und Erlebnisse - man spricht von der Neuroplastizität des Hirns. So lernt der Mensch ständig und dabei werden sogenannte Gedächtnisspuren ausgebildet.
Die volle Entfaltung des Tastsinns durch vielfache Berührungserfahrungen, bildet die Grundlage der Entwicklung sämtlicher Formen von Intelligenz: der sozialen, emotionalen und der kognitiven. Nur Kinder, die auch auf diese Weise an Berührungen “satt” geworden sind, können ihr ganzes Intelligenzpotential entfalten.
Die Rolle der Ernährung
Auch die Art der Ernährung spielt eine Rolle für die Geschwindigkeit der Gehirnentwicklung und das Gewicht. Stillen spielt eine große Rolle bei der schnellen und korrekten Entwicklung des Myelins, einer Kittsubstanz, die die Axone (Ableger der Nervenzellen, die elektrische Impulse leiten) umhüllt. Myelin kommt natürlich in der Muttermilch vor und wird Formula-Milch zugesetzt.
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Die Ernährung der stillenden Mutter spielt eine entscheidende Rolle bei der Gehirnentwicklung des Babys. Eine ausgewogene, nährstoffreiche Kost - ergänzt durch gezielte Supplemente, wenn nötig - ist der Schlüssel, um dem Baby die besten Startvoraussetzungen zu bieten. Die Zusammensetzung der Muttermilch wird dabei stark durch die tägliche Ernährung und den Gesundheitszustand der Mutter beeinflusst.
Die Bedeutung der frühen Kindheit für die Gehirnentwicklung
Im Gehirn befinden sich Milliarden von Nervenzellen, die als Neuronen bezeichnet werden. Die Neuronen müssen sich mit anderen Gehirnzellen verbinden, um zu funktionieren. Die Verbindungen entstehen, wenn Erfahrungen oder Fähigkeiten immer wieder wiederholt werden. Bei Babys ist es genauso - sie lernen nicht mit einer einzigen Anweisung von uns, wie sie laufen, Klötze stapeln sprechen oder sich selbst füttern können.
Eltern zu sein ist eine große Verantwortung, zu der auch gehört, dass wir so weit wie möglich alles tun, um diesem wertvollen, sich entwickelnden Gehirn unseres Kindes die passende Nahrung zu geben und dafür die bestmögliche Entwicklungsumgebung zu schaffen.
Die Auswirkungen von Bildschirmmedien
Es ist gut dokumentiert, dass das Fernsehen aufgrund der schnell bewegten Bilder, die sich entwickelnden Nervenbahnen in Kindergehirnen beeinträchtigt. Viele Kinderärzte empfehlen inzwischen, dass Kinder bis zum Alter von 2 Jahren keine Zeit vor Bildschirmen verbringen sollten und ab 2 Jahren weniger als 2 Stunden pro Tag, da dies negative Auswirkungen auf das sich entwickelnde Gehirn hat.
Die Entwicklung der Selbstregulation
Selbstregulation ist die Fähigkeit eines Menschen, seine eigenen Impulse und Bedürfnisse mit den Anforderungen, die von außen kommen, in Deckung zu bringen. Der erste Schritt dazu ist für den Säugling, die Entwicklung eines Schlaf-Wachrhythmus in den ersten drei Lebensmonaten zu entwickeln.
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Die drei Gehirne
Dank der modernen Gehirnforschung konnte erkannt werden, dass jeder Mensch drei Gehirne hat. Manchmal arbeiten die drei Gehirne problemlos koordiniert zusammen, aber oft ist ein Teil dominant. Das Reptiliengehirn, das emotionale Gehirn und das rationale Gehirn. Eine emotional tiefe Eltern-Kind-Beziehung hat äußerst positiven Einfluss auf die Stirnlappen des kindlichen Gehirns.
Die Plastizität des Gehirns und die Bedeutung von Erfahrungen
Während der ersten Lebensjahre ist die Rate der Vernetzungsvorgänge sehr hoch. 90% des gesamten Wachstums des menschlichen Gehirns finden in den ersten fünf Lebensjahren statt. Dieser gewaltige „Formungsprozess“ verlangsamt sich ungefähr im Alter von sieben Jahren, weil immer mehr Gehirnzellen von einer Myelinschicht umgeben sind. Alles was ein Kind mit seinen Eltern erlebt, bewirkt Vernetzungen zwischen den Gehirnzellen seines Großhirns.
Das menschliche Gehirn ist so gestaltet, damit es entsprechend seiner speziellen Umgebung sich vernetzt und sich anpasst. Diese Anpassung (Regulation) arbeitet für oder gegen das Wohlbefinden eines Kindes. Deshalb ist die Art, wie Eltern mit ihrem Kind umgehen so wichtig für seine Entwicklung.
Neue Forschungsergebnisse zur kortikalen Dicke
Vaidehi Natu von der Stanford University in Kalifornien liefert zusammen mit ihren Kolleginnen vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig beeindruckende Ergebnisse, die darauf hindeuten, dass die Hirnrinde in der Entwicklung von Kindern wahrscheinlich nicht so dünn wird, wie bisher angenommen. Genauer gesagt: Misst man mit quantitativer Magnetresonanztomographie (oder qMRT), so scheint es, dass junge Gehirne tatsächlich mit der Zeit mehr myelinisiert werden. Das ist wichtig für die Gehirnentwicklung, aber es könnte aktuelle Schätzungen der kortikalen Dicke oder der Grauen Substanz im Hirn durcheinander bringen.
Die ungleichmäßige Entwicklung der Nervenscheiden
Die Entwicklung von Nervenscheiden im Säuglingsalter verläuft ungleichmäßig. Das hat eine Forschungsgruppe aus der Neurowissenschaft herausgefunden, indem sie bei Kindern zwischen der Geburt und sechs Monaten die Ausdehnung der Nervenscheiden maß. Die Mühe hat sich gelohnt: „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich die Myelinhülle nicht an allen Stellen des Gehirns gleich schnell bildet.
Die Bedeutung des Tastsinns
Bei der Geburt ist der Tastsinn der am besten entwickelte Sinn. Der Tastsinn des Neugeborenen ist besser entwickelt, als sein Vermögen zu sehen, zu hören oder zu schmecken. Und von allen Organen, mit denen Tastreize wahrgenommen werden können: der Haut, den Händen und den Füßen, sind Mund und Zunge, die bevorzugten Tastorgane des Säuglings. Erst mit etwa einem halben Jahr kann Henri unterschiedliche Materialien mit seinen Händen etwa genauso gut ertasten, wie er das jetzt schon mit seinem Mund kann.
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