Das Kleinhirn kann die Geschlechtsunterscheidung in unserem sozialen Gehirn vorantreiben

Eine bahnbrechende neue Studie identifiziert einen starken Zusammenhang zwischen beeinträchtigtem Sozialverhalten bei Ratten und der Störung bestimmter Zelltypen im Kleinhirn während einer kritischen Entwicklungsphase. Interessanterweise wurde dieses Phänomen nur bei Männern beobachtet. Der Bericht über die Studie wurde heute im Journal of Neuroscience veröffentlicht .

Neurowissenschaftler an der Universität von Maryland identifizierten eine enge kritische Entwicklungsphase für Zellen im Kleinhirn, indem sie eine Verbindung injizierten, die eine Entzündung in diesem Teil des Gehirns auslöst. Dies ahmte eine natürliche Infektion nach. Dann beobachteten sie eine Kettenreaktion von erhöhter Östrogenproduktion und verkümmertem Purkinje-Zellwachstum im Kleinhirn, das das Spielverhalten männlicher Ratten im Laufe der Zeit beeinträchtigte.

Diese neuen Erkenntnisse könnten helfen, ein Rätsel zu lösen, das Forscher der Stanford University im letzten Jahr vorstellten, die deutliche Geschlechtsunterschiede bei den Kernsymptomen der Autismus-Spektrum-Störungen (ASD) von Mädchen gegenüber Jungen beobachteten. Autismus ist typischerweise durch drei Kernsymptome gekennzeichnet: soziale Beeinträchtigungen, Kommunikationsschwierigkeiten und sich wiederholendes / eingeschränktes Verhalten. Die Anzahl der Jungen, bei denen ein hochfunktionaler Autismus diagnostiziert wurde, übersteigt die Anzahl der Mädchen im Verhältnis vier zu eins.

In einem 2015 in der Zeitschrift Molecular Autism erschienenen Artikel kamen die Stanford-Forscher zu dem Schluss, dass Geschlechtsunterschiede in der Gehirnmorphometrie im Motorsystem und in Bereichen des "sozialen Gehirns" dominieren, die Forscher sich jedoch nur teilweise auf das Kleinhirn konzentrierten.

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"Was auch immer das Kleinhirn tut, es macht viel davon"

Im Jahr 1504 fertigte Leonardo da Vinci Wachsabgüsse des menschlichen Gehirns an und bemerkte insgesamt vier verschiedene Gehirnhälften in der Schädelkugel. Die von da Vinci hergestellten Gussteile zeigten deutlich, dass es im Großhirn zwei große Hemisphären (lateinisch für "Gehirn") und zwei kleinere Hemisphären gab, die ordentlich unter dieser Gehirnmasse verstaut waren. Basierend auf diesen Beobachtungen prägte er den Begriff Kleinhirn , lateinisch für "kleines Gehirn".

Cerebrum (lateinisch für "Gehirn") in rot.

Quelle: Life Science Datenbanken / Wikimedia Common

Obwohl das Kleinhirn nur 10 Prozent des Hirnvolumens ausmacht, beherbergt es weit über 50 Prozent der gesamten Neuronen Ihres Gehirns. Mein Vater, Richard Bergland (der Neurowissenschaftler und Neurochirurg war), war zutiefst verblüfft von dieser übermäßigen Verteilung von Neuronen. Er sagte oft: "Wir wissen nicht genau, was das Kleinhirn tut. Aber was auch immer es tut, es macht eine Menge davon. "

In der Vergangenheit wurde angenommen, dass beide Hemisphären des Kleinhirns von medizinischen Experten nur bei "nicht-denkenden" Aktivitäten eine Rolle spielen, wie z. B. Feinabstimmung der motorischen Koordination, der Propriozeption und des Gleichgewichts. Auf der anderen Seite wurden beide Hemisphären des Großhirns als der ausschließliche Sitz aller Arten von zerebralem "Denken" und Kreativität betrachtet. Diese veralteten Konzepte des Kleinhirns ändern sich jedoch schnell.

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Zunehmend wird das Kleinhirn von Vordenkern für seine Rolle in sozialen, emotionalen und kognitiven Verhaltensweisen wahrgenommen. Zum Beispiel zeigen Individuen mit neurologischen Entwicklungsstörungen wie Autismus und Schizophrenie ausgeprägte Veränderungen im Kleinhirn. Eine Studie vom Januar 2016 fand einen Zusammenhang zwischen der posttraumatischen Belastungsstörung (PTSD) bei Kampfveteranen und Purkinje-Zellen im Kleinhirn.

Darüber hinaus wurde im Juni 2016 eine Studie von Manish Saggar von der Stanford University im Cerebral Cortex veröffentlicht, in der berichtet wird, dass die gesteigerte Konnektivität zwischen Großhirn und Kleinhirn die kreative Kapazität erhöht.

"Entwicklungsdiaschisis" und sensible Perioden der zerebellären Entwicklung

Seit Jahren beschäftigt sich Samuel Wang, Professor für Molekularbiologie und Neurowissenschaften an der Princeton University, intensiv mit der Rolle des Kleinhirns bei kognitiven und sozialen Denkprozessen. Sam Wang hat die Theorie, dass frühe Störungen des Kleinhirns die neurale Entwicklung der Hirnrinde behindern und die Verarbeitung externer und interner Informationen durch das Gehirn stören, was eine mögliche Ursache für Autismus sein könnte.

Im Jahr 2014 haben Wang et al. veröffentlichte in der Zeitschrift Neuron eine Arbeit, "Das Kleinhirn, Empfindliche Perioden und Autismus". Basierend auf einer Überprüfung der vorhandenen Forschungsergebnisse kamen Wang und Kollegen zu dem Schluss, dass eine Verletzung des Kleinhirns bei der Geburt eine 36-mal höhere Wahrscheinlichkeit hat, bei Autismus-Screeningtests einen hohen Wert zu erzielen.

Diese Neuronenzahlen des Kleinhirns und der Großhirnrinde basieren auf Untersuchungen von Lent, R., et al., 2012.

Quelle: Mit freundlicher Genehmigung von Larry Vandervert

Der cerebelläre Schaden gilt als größtes nicht vererbtes ASD-Risiko. ( Cerebellar ist das Schwesterwort für zerebrale und bedeutet "in Bezug auf oder im Kleinhirn.") Obwohl das Kleinhirn für die Rolle, die es in der Entwicklung der Kindheit spielt, weitgehend übersehen wurde, glauben die Princeton University Forscher, dass das Kleinhirn viele Anhaltspunkte für besser hält den Beginn von Autismus und das soziale Gehirn verstehen.

Sam Wangs Theorie besagt, dass atypische Kleinhirnfunktion oder -struktur während des frühen Lebens zu Entwicklungsdiaschis führt : Eine Fehlfunktion des Kleinhirns verursacht Störungen in der Entwicklung anderer Hirnareale und die Fähigkeit des Gehirns, äußere Reize zu interpretieren und interne Prozesse zu organisieren. In einer Erklärung über die Forschung an der Princeton University fasste Wang die Konsequenzen dieser Theorie zusammen:

"Es ist bekannt, dass das Kleinhirn ein Informationsprozessor ist. Unser Neocortex [der größte Teil des Gehirns, verantwortlich für viel höhere Verarbeitung] erhält keine ungefilterten Informationen. Zwischen dem Zeitpunkt, zu dem externe Informationen von unserem Gehirn erkannt werden, und dem Erreichen des neuralen Kortex müssen kritische Schritte unternommen werden.

Irgendwann lernst du, dass Lächeln schön ist, weil Mama dich anlächelt. Wir haben all diese Assoziationen, die wir im frühen Leben machen, weil wir nicht ankommen und wissen, dass ein Lächeln nett ist. Bei Autismus geht etwas in diesem Prozess schief und eine Sache könnte sein, dass sensorische Information im Kleinhirn nicht korrekt verarbeitet wird. "

In der Zusammenfassung von Princeton bemerkte Mustafa Sahin, ein Neurologe am Boston Children Hospital und Associate Professor für Neurologie an der Harvard Medical School, dass "der Zusammenhang zwischen Kleinhirndefiziten und Autismus seit einiger Zeit besteht" und dass Wang und seine Co-Autoren sind erweitern, was über diesen Link bekannt ist.

Zeichnung der Purkinje-Zelle von Santiago Ramón y Cajal um 1899.

Quelle: Santiago Ramón y Cajal / Öffentlicher Bereich

Schlussfolgerung: Mehr Forschung über Purkinje Neuronen und das Kleinhirn wird benötigt

Zusammenfassend bietet diese Forschung viele aufregende Anhaltspunkte für das Verständnis der Rolle, die das Kleinhirn in unserem sozialen, emotionalen und kognitiven Leben unabhängig vom Geschlecht spielt. Es scheint auch, dass die sozialen Gehirne von Jungen empfindlicher auf eine verkümmerte Entwicklung von Purkinje-Zellen reagieren. Diese Forschung befindet sich noch in der Anfangsphase. Bleiben Sie auf dem Laufenden für weitere aktuelle Updates zu den Kleinhirn- und Purkinje-Zellen.

Wenn du mehr zu diesem Thema lesen möchtest, schau dir meine früheren Blogposts von Psychology Today an ,

• "Wie sind Purkinje-Zellen im Kleinhirn mit Autismus verbunden?"
• "Autismus, Purkinje-Zellen und das Kleinhirn sind miteinander verflochten"
• "Mehr Forschung verbindet Autismus und das Kleinhirn"
• "Harvard Research zeigt, wie das Kleinhirn Gedanken regelt"
• "Das Kleinhirn kann der Sitz der Kreativität sein"
• "Verbesserte Kleinhirnkonnektivität steigert die kreative Kapazität"
• "5 Gründe, warum das Kleinhirn der Schlüssel zum Erfolg im digitalen Zeitalter ist"
• "Ihr Kleinhirn kann diktieren, wie Ihr Gehirn Alkohol behandelt"
• "Ihre linke zerebelläre Hemisphäre kann eine Rolle in der Kognition spielen"
• "Epigenetischer Mechanismus im Kleinhirn treibt motorisches Lernen an"
• "Kleinhirnschäden können die Wurzel von PTSD in Kampfveteranen sein"
• "Das Kleinhirn beeinflusst tief unsere Gedanken und Gefühle"

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