MRT-Studie zeigt Wachstumsspurt des Gehirns nach der Geburt

San Diego – Die Entwicklung des menschlichen Gehirns ist bei der Geburt noch lange nicht abgeschlossen. Eine Studie in JAMA Neurology (2014; doi:10.1001/jamaneurol.2014.1638) zeigt, dass das Wachstum in den ersten Tagen nach der Geburt am stärksten ist. Am schnellsten entwickelt sich das für die Bewegungs­koordination zuständige Kleinhirn.

Dass sich das Gehirn in den ersten Monaten vergrößert, ist bekannt. Ärzte haben dies seit (mindestens) zwei Jahrhunderten durch die Messung des Kopfumfangs doku­mentiert. Wie sich die einzelnen Hirnstrukturen entwickeln, blieb ihnen allerdings verborgen. Regelmäßige Aufnahmen mit der Computertomographie verbieten sich aufgrund der Strahlenbelastung.

Die Kernspintomographie (MRT) gilt dagegen als unbedenklich. Ein Team um Dominic Holland von der Universität von Kalifornien in San Diego School hat jetzt 87 gesunde Säuglinge in den ersten drei Monaten mehrfach mittels MRT gescannt. Um Bewegungs­artefakte zu vermeiden, musste das Team jeweils warten, bis die Säuglinge einge­schlafen waren. Eine Sedation verbot sich aus ethischen Gründen. Doch mit Geduld gelang es den Forschern zwischen Oktober 2007 und Juni 2013 insgesamt 211 Aufnahmen anzufertigen, aus denen sich die Trajektorien der kindlichen Hirnentwicklung ablesen lassen.

Bei der Geburt misst das Gehirn eines Knaben 347 cm3 und der eines Mädchens 335 cm3. Bis zum 90. Lebenstag vergrößert es sich beim Knaben um 66 Prozent und den Mädchen um 63 Prozent. Die Wachstumsgeschwindigkeit war mit einem Prozent pro Tag nach der Geburt am höchsten, sie fällt bis zum Ende des 90. Tages auf 0,4 Prozent pro Tag ab.

Auch danach wächst das Gehirn weiter, doch die Studie war auf die ersten drei Lebensmonate beschränkt. Das stärkste Wachstum zeigte das Kleinhirn, das später die Software für die Bewegungsabläufe für das Krabbeln, Laufen und andere automatische Bewegungsabläufe speichert. Sein Volumen verdoppelt sich in den ersten drei Monaten (plus 108 Prozent). Die beiden Hippocampi, die später für die Gedächtniskonsolidierung zuständig sind, vergrößerten sich dagegen nur um 47 Prozent. Die kognitive Entwicklung des Menschen setzt bekanntlich später ein.

Das Wachstum der einzelnen Zentren ist asymmetrisch. So ist der linke Ventrikel zunächst größer als der rechte, beim Hippocampus und einigen anderen Hirnzentren ist es andersherum. Ob dies, wie Holland vermutet, der Grund für die Rechtshändigkeit ist oder die Sprachentwicklung vorbereitet, muss dahingestellt bleiben. Das Größen­wachstum dürfte mit Migrationsbewegungen der Nervenzellen in Verbindung stehen, die vom Rand der Ventrikel aus in den ersten drei Lebensmonaten in Richtung Cortex wandern.

Hirnforscher schätzen, dass die Zahl der Neuronen in den ersten drei Monaten um 23 bis 30 Prozent ansteigt. Aber auch das Aussprossen der Axone und Dendriten, die Ent­wicklung neuer Synapsen, und die Bildung des Gliagewebes dürften an der Ver­größerung des Gehirns in den ersten Lebensmonaten beteiligt sind.

rme