Myelinisierung im Gehirn von Säuglingen entwickelt sich uneinheitlich

Die Entwicklung des Myelins, einer fetthaltigen Hülle, die die Nervenfasern isoliert, ist entscheidend für die Gehirnfunktion, wobei die Myelinisierung im Säuglingsalter am lebenden Organismus bisher nicht untersucht werden konnte. Myelin ist für die Funktion des Gehirns von wesentlicher Bedeutung, denn geht die Bildung der Myelinscheiden schief, so kann dies zu Entwicklungs- und kognitiven Störungen führen. Grotheer et al. (2022) haben nun eine longitudinale Diffusions-MRT und quantitative MRT-Messungen der longitudinalen Relaxationsrate der weißen Substanz bei 0, 3 und 6 Monate alten menschlichen Säuglingen durchgeführt und eine automatisierte Methode entwickelt, um Bündel der weißen Substanz zu identifizieren und ihre Eigenschaften im Gehirn jedes Säuglings zu quantifizieren. Da sich Babys viel bewegen und dadurch die Aufnahmen stören, musste man warten, bis die Babys eingeschlafen waren. Man stellte fest, dass die longitudinale Relaxationsrate vom Neugeborenen bis zum 6-Monats-Alter in allen Bündeln zunimmt. Die Entwicklung der longitudinalen Relaxationsrate verläuft aber uneinheitlich, d. h., es gibt eine schnellere Entwicklung in der weißen Substanz, die bei Neugeborenen weniger ausgereift ist, und die Entwicklungsrate steigt entlang eines räumlichen Gradienten von unten nach oben sowie von vorne nach hinten. Da die longitudinale Relaxationsrate linear mit dem Myelinanteil in den Bündeln der weißen Substanz zusammenhängt, eröffnen diese Ergebnisse neue Möglichkeiten, die typische und atypische Myelinisierung der weißen Substanz im frühen Säuglingsalter aufzuklären. Der Fortschritt der Myelinisierung im frühen Säuglingsalter hängt aber entscheidend davon ab, wieviel Myelin schon zu Anfang vorliegt, wobei im Säuglingsalter eine gewisse Menge von Myelin im gesamten Gehirn schnell verfügbar gemacht wird, was eine koordinierte Kommunikation innerhalb des Gehirns ermöglicht, sodass dadurch von Beginn an ungleiche Verteilungen entstehen können.

Literatur

Grotheer, Mareike, Rosenke, Mona, Wu, Hua, Kular, Holly, Querdasi, Francesca R., Natu, Vaidehi S., Yeatman, Jason D. & Grill-Spector, Kalanit (2022). White matter myelination during early infancy is linked to spatial gradients and myelin content at birth. Nature Communications, 13, doi:10.1038/s41467-022-28326-4.


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