Der Umbau des präfrontalen Kortex in der Adoleszenz

Die Adoleszenz ist eine Lebensphase, die von tiefgreifenden Veränderungen im Gehirn geprägt ist, insbesondere im präfrontalen Kortex. Diese Veränderungen beeinflussen das Verhalten, die Emotionen und die kognitiven Fähigkeiten von Jugendlichen und jungen Erwachsenen. Der präfrontale Kortex, der für höhere kognitive Funktionen wie Planung, Entscheidungsfindung und Impulskontrolle zuständig ist, reift erst spät in der Entwicklung aus. Dieser Artikel beleuchtet die komplexen Umbauprozesse im präfrontalen Kortex während der Adoleszenz und ihre Auswirkungen auf das Verhalten und die psychische Gesundheit von Jugendlichen.

Die Baustelle im Kopf: Strukturelle Veränderungen im Gehirn

Während der Pubertät durchläuft das Gehirn einen radikalen Umbau. Die Strukturen im Gehirn von Teenagern verändern sich: Graue Zellen nehmen ab, neue Verbindungen werden aufgebaut. Bei den großen Umbauprozessen im Jugendalter geht vor allem graue Hirnsubstanz verloren, also Nervenzellen. Forscher, die seit 1989 regelmäßig Hirnscans von sich normal entwickelnden jungen Menschen im Alter von 5 bis 25 Jahren gesammelt haben, fanden heraus, dass die Umbauten während der Teenagerjahre der Verwandlung im Innern der Schmetterlingspuppe kaum nachstehen.

Abbau von grauer Substanz und Zunahme von weißer Substanz

Das pubertierende Gehirn löst sich zwar nicht auf, aber es kommt ihm reichlich graue Substanz abhanden, die vornehmlich aus Nervenzellkörpern besteht. Vor allem der Cortex dünnt sich ab dem 10. Lebensjahr stark aus. Das liegt vor allem daran, dass massenhaft Synapsen (die Kontaktstellen zwischen den Zellen) verloren gehen - und zwar besonders solche, die wenig genutzt werden. Gleichzeitig nimmt die weiße Substanz im Gehirn zu: Gliazellen umwickeln immer mehr Axone. Die so gebildete fettreiche Myelinscheide, die der weißen Substanz ihre Farbe verleiht, erlaubt es den Axonen, Signale bis zu 3.000 Mal schneller zu übertragen.

Myelinisierung: Beschleunigung der Signalübertragung

Ein wichtiger Prozess im Rahmen der Vernetzung ist die so genannte Myelinisierung. Ebenso wie die Isolation eines Stromkabels einen störungsfreien Stromfluss ermöglicht, verbessern myelinisierte Nervenbahnen die Signalübertragung und erhöhen dadurch die kognitiven Fähigkeiten der Person. Die erhöhte Stabilisierung durch Myelin geht auch mit mehr Stabilität der funktionellen Netzwerke einher. Bei den Jugendlichen, die mit dem Alter eher anfälliger für psychosozialen Stress werden, passiert nicht so viel in Bezug auf die präfrontale Myelinisierung.

Asynchrone Reifung verschiedener Hirnregionen

Im Gegensatz zu dem für Gefühle zuständigen limbischen System reift das Vorderhirn später: "Der präfrontale Kortex, der reift sehr sehr lange. Der reift erst im 22., 23. Lebensjahr aus. Aber sie ist diejenige Gehirnregion, die für die Emotionswahrnehmung bedeutsam ist. Diese Diskrepanz könne sich in der fehlende Fähigkeit von Jugendlichen zeigen, sich selbst zu regulieren. Die Entwicklung verläuft asynchron. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vermuten hierin den zentralen Grund für die gesteigerte Risikofreudigkeit von Jugendlichen.

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Auswirkungen der Umbauprozesse auf das Verhalten von Jugendlichen

Die strukturellen Veränderungen im Gehirn während der Adoleszenz haben tiefgreifende Auswirkungen auf das Verhalten von Jugendlichen.

Eingeschränkte kognitive Steuerungsfähigkeit

Konflikte mit Eltern oder Gleichaltrigen, überschießende Gefühle, starkes Anecken in der Pubertät erkläre sich möglicherweise damit, dass die "kognitive, die gedankliche Steuerungsfähigkeit eingeschränkt ist". Die Spätzündung im präfrontalen Cortex bedeutet auch, dass sich frühreifere Gehirnregionen in der Pubertät vergleichsweise ungezügelt austoben können.

Zunahme von Risikobereitschaft und Impulsivität

Während der Umbaumaßnahmen reifen die Hirnregionen jedoch nicht gleichzeitig heran. Die Fähigkeit, kurz- und längerfristige Effekte des eigenen Handelns bewerten zu können und aufkommende Impulse zu kontrollieren, bilden sich dadurch erst im frühen Erwachsenenalter richtig aus. Jugendliche haben daher stärker das Bedürfnis, neue Erfahrungen zu sammeln.

Bedeutung des limbischen Systems und der Geschlechtshormone

Geschlechtshormone leisten dazu einen direkten Beitrag, vor allem im limbischen System, das die Verarbeitung von Emotionen und die Steuerung von Impulsen mitsteuert und reichlich Hormonrezeptoren vorweisen kann. Testosteron fördert das Wachstum der Amygdala (des Mandelkerns), Östrogen eher das des Hippocampus. Beide Regionen sind Teil des Belohnungssystems, und die Amygdala wirkt als emotionaler Verstärker, gerade wenn es um Angst oder Wut geht.

Resilienz und Anfälligkeit für psychische Erkrankungen

Die Adoleszenz ist auch eine Zeit erhöhter Anfälligkeit für psychische Erkrankungen. Psychische Erkrankungen treten oft das erste Mal während der Pubertät und im jungen Erwachsenenalter auf. Denn während sich das Gehirn von Jugendlichen entwickelt, findet ein ausgeprägter Umbau von kognitiven Netzwerken statt. Auf der einen Seite fördert dieser Umbau die Reifung komplexerer Denkfunktionen und die Fähigkeit, sich in das soziale Umfeld einzufügen. Auf der anderen Seite ist diese Entwicklungsphase möglicherweise mit einer höheren Instabilität und Anfälligkeit für negative Umwelteinflüsse verbunden, welche die mentale Gesundheit von Jugendlichen beeinflussen können.

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Rolle der Myelinisierung für Resilienz

Jugendliche, die mit dem Alter resilienter werden, zeigen eine stärkere Myelinisierung im präfrontalen Kortex. Eine zentrale Rolle des präfrontalen Kortex für Resilienz bei Jugendlichen deutet dabei auf einen spannenden Zusammenhang zwischen mentaler Gesundheit und höheren kognitiven Funktionen hin.

Einfluss von psychosozialen Stressoren

Stressoren, z.B. familiäre Vernachlässigung oder Mobbing in der Schule, wirken sich auf die mentale Gesundheit von Jugendlichen aus und beeinflussen ihre Anpassungsfähigkeit. Je formbarer das Netzwerk des Gehirns noch ist, desto verletzlicher ist es auch und anfälliger für negative psychosoziale Einflüsse von außen.

Förderung der Stabilität von Netzwerken

Die dynamische Natur des Myelins deutet auf einen potenziellen Nutzen von Interventionen hin, die auf abweichende Verläufe bei gefährdeten Jugendlichen abzielen. Einer der Hauptrisikofaktoren bei Jugendlichen ist ein herausforderndes soziales Netzwerk - also zum Beispiel Mobbing in der Schule, Missbrauch oder Vernachlässigung im Elternhaus.

Die Rolle der Eltern und der Gesellschaft

Angesichts der komplexen Umbauprozesse im Gehirn von Jugendlichen spielen Eltern und die Gesellschaft eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung einer gesunden Entwicklung.

Gelassenheit und Geduld der Eltern

"Gelassenheit und Geduld ist sicherlich wichtig in der Haltung der Eltern. Der Hirnforscher Romuald Brunner rät Eltern pubertierender Jugendlicher angesichts überschießender Emotionen zu Gelassenheit.

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Herausforderungen und Grenzen austesten lassen

Experten fordern, Jugendliche stärker herauszufordern und ihre Grenzen austesten zu lassen. Initiationsriten, in denen Teenager sich Mutproben stellen oder auf eigene Faust in der Wildnis klarkommen müssen, sind fester Bestandteil vieler Kulturen.

Förderung von Peer-Resistenz

Aus all dem folgt, dass es sinnvoll ist, wenn Pubertierende lernen, sich den spontanen Einflüssen ihrer Peers zu widersetzen. Offenbar hängt "Peer-Resistenz" davon ab, wie gut das Gehirn integrativ arbeiten kann, wenn eine emotionsgeladene Handlung beobachtet wird.

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