Vroege hersenontwikkeling bij tweelingen

Tweelingstudies zijn van cruciaal belang geweest bij het bepalen van de bijdragen van genetische en omgevingsfactoren aan de normale hersenstructuur en voor het begrijpen van afwijkingen in de hersenontwikkeling die ten grondslag liggen aan neurologische ontwikkelingsstoornissen en neuropsychiatrische stoornissen. Bij volwassenen en oudere kinderen geven tweelingstudies aan dat genen een belangrijke rol spelen in de variabiliteit van de globale hersenvolumes, waaronder de totale hersenvolumes, de totale grijze en de totale witte stofvolumes. Afgezien van deze huidige studie, zijn er geen studies geweest naar de ontwikkeling van tweelinghersenen in de vroege kinderjaren, de periode van hersenontwikkeling die betrokken is bij de pathogenese van veel psychiatrische stoornissen. In de eerste financieringscyclus van deze subsidie ​​gebruikten de onderzoekers prenatale echografie en neonatale MRI om de disharmonie van de vroege hersenontwikkeling te bestuderen en om de genetische en omgevingsbijdragen aan de neonatale hersenstructuur te bepalen. De onderzoekers hebben een uniek en waardevol cohort van tweelingen ontwikkeld en hebben meer dan 100 tweelingparen gerekruteerd en gescand. De onderzoekers ontdekten dat de discordantie van de prenatale hersengrootte bij MZ-tweelingen vergelijkbaar is met die bij DZ-tweelingen, maar dat 1 maand na de geboorte de discordantie van het totale hersenvolume bij MZ-tweelingen al kleiner is dan bij DZ-tweelingen. In tegenstelling tot onze oorspronkelijke hypothese, geeft statistische modellering van neonatale MRI-hersenvolumes in ons tweelingcohort aan dat globale weefselvolumes zeer erfelijk zijn, vergelijkbaar met wat wordt waargenomen bij oudere kinderen en volwassenen. Daarom lijkt het erop dat genetische programma's heel vroeg in de postnatale hersenontwikkeling werken om de globale weefselvolumes te bepalen. Interessant is dat voorlopige longitudinale mapping van correlaties in dichtheid van grijze stof aangeeft dat correlaties in het eerste levensjaar afnemen, misschien als gevolg van snelle hersengroei in de eerste levensjaren. De onderzoekers ontdekten ook dat hoewel globale wittestofvolumes zeer erfelijk zijn, de diffusie-tensoreigenschappen van specifieke wittestofkanalen dat niet zijn. In de volgende financieringscyclus stellen de onderzoekers voor om door te gaan met het vergroten van dit unieke cohort en hen te volgen tot de leeftijd van 6 jaar met structurele MRI, diffusie tensor beeldvorming (DTI) en ontwikkelingsbeoordelingen om te bepalen hoe genetische en omgevingsfactoren bijdragen aan de ontwikkeling van de hersenen in de eerste levensjaren.