Frühe Gehirnentwicklung bei Zwillingen

Zwillingsstudien waren von entscheidender Bedeutung für die Bestimmung des Beitrags genetischer und umweltbedingter Faktoren zur normalen Gehirnstruktur und für das Verständnis von Anomalien der Gehirnentwicklung, die neurologischen Entwicklungsstörungen und neuropsychiatrischen Störungen zugrunde liegen. Bei Erwachsenen und älteren Kindern weisen Zwillingsstudien darauf hin, dass Gene eine bedeutende Rolle bei der Variabilität des globalen Gehirnvolumens spielen, einschließlich des Gesamtvolumens des Gehirns, der gesamten grauen Substanz und der gesamten weißen Substanz. Abgesehen von dieser aktuellen Studie gab es keine Studien zur Entwicklung von Zwillingsgehirnen in der frühen Kindheit, dem Zeitraum der Gehirnentwicklung, der an der Pathogenese vieler psychiatrischer Störungen beteiligt ist. Im ersten Finanzierungszyklus dieses Zuschusses verwendeten die Forscher pränatale Ultraschalluntersuchungen und Neugeborenen-MRTs, um Diskordanzen in der frühen Gehirnentwicklung zu untersuchen und genetische und umweltbedingte Beiträge zur Gehirnstruktur von Neugeborenen zu bestimmen. Die Forscher haben eine einzigartige und wertvolle Kohorte von Zwillingen entwickelt, indem sie über 100 Zwillingspaare rekrutiert und gescannt haben. Die Forscher fanden heraus, dass die Diskordanz der pränatalen Gehirngröße bei MZ-Zwillingen ähnlich ist wie bei DZ-Zwillingen, dass jedoch einen Monat nach der Geburt die Diskordanz des gesamten Gehirnvolumens bei MZ-Zwillingen bereits geringer ist als bei DZ-Zwillingen. Im Gegensatz zu unserer ursprünglichen Hypothese deutet die statistische Modellierung der MRT-Gehirnvolumina von Neugeborenen in unserer Zwillingskohorte darauf hin, dass die globalen Gewebevolumina in hohem Maße vererbbar sind, ähnlich wie bei älteren Kindern und Erwachsenen. Daher scheint es, dass genetische Programme sehr früh in der postnatalen Gehirnentwicklung wirken, um das globale Gewebevolumen zu bestimmen. Interessanterweise deuten vorläufige Längsschnittkartierungen der Korrelationen in der Dichte der grauen Substanz darauf hin, dass die Korrelationen im ersten Lebensjahr abnehmen, möglicherweise als Folge des schnellen Gehirnwachstums in den ersten Lebensjahren. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass die globalen Volumina der weißen Substanz zwar stark vererbbar sind, die Diffusionstensoreigenschaften bestimmter Traktate der weißen Substanz jedoch nicht. Im nächsten Finanzierungszyklus schlagen die Forscher vor, diese einzigartige Kohorte weiter zu vergrößern und sie bis zum Alter von 6 Jahren mit struktureller MRT, Diffusionstensor-Bildgebung (DTI) und Entwicklungsbewertungen zu begleiten, um festzustellen, wie genetische und umweltbedingte Faktoren zur Gehirnentwicklung beitragen ersten Lebensjahre.