Veröffentlicht am 3 January 2018

Synaptische Pruning: Definition, die frühe Kindheit und mehr

Synaptische Beschneidung ist ein natürlicher Prozess, der im Gehirn zwischen dem frühen Kindheit und im Erwachsenenalter auftritt. Während synaptische Beschneiden beseitigt das Gehirn zusätzliche Synapsen. Synapsen sind Hirnstrukturen, die die Neuronen ermöglichen ein elektrisches oder chemisches Signal zu einem anderen Neuronen zu übertragen.

Synaptische Beschneiden werden gedacht, das Gehirns der Art und Weise der Entfernung von Verbindungen im Gehirn zu sein, die nicht mehr benötigt werden. Die Forscher haben vor kurzem erfahren, dass das Gehirn mehr „Kunststoff“ ist und formbar als bisher angenommen. Synaptische Beschneiden ist Art und Weise unseres Körpers von effizienteren Gehirnfunktion beibehalten wird, wie wir älter werden und lernen, neue komplexe Informationen.

Wie Sie mehr über synaptische Beschneiden gelernt wird, werden viele Forscher auch gefragt , ob es einen Zusammenhang zwischen synaptische Beschneiden und dem Auftreten bestimmter Erkrankungen, einschließlich Schizophrenie und Autismus .

Während der Kindheit erfährt das Gehirn eine große Menge an Wachstum. Es ist eine Explosion der Synapsenbildung zwischen den Neuronen während der frühen Entwicklung des Gehirns. Dies wird Synaptogenese genannt.

Diese schnelle Zeit der Synapsenbildung spielt eine wichtige Rolle beim Lernen, Gedächtnisbildung und Anpassung früh im Leben. Bei etwa 2 bis 3 Jahren ist die Zahl der Synapsen schlägt einen Spitzenpegel. Aber dann kurz nach dieser Zeit des synaptischen Wachstums, beginnt das Gehirn Synapsen zu entfernen, die nicht mehr benötigt.

Sobald das Gehirn eine Synapse bildet, kann es entweder verstärkt oder abgeschwächt werden. Dies hängt davon ab, wie oft die Synapse verwendet wird. Mit anderen Worten, folgt der Prozess der „use it or lose it“ -Prinzip: Synapsen, die mehr aktiv sind, verstärkt sind, und Synapsen, die weniger aktiv sind, geschwächt und schließlich beschnitten. Das Verfahren der irrelevanten Synapsen während dieser Zeit entfernt wird als synaptic pruning bezeichnet.

Frühe synaptische Beschneiden ist vor allem durch unsere Gene beeinflusst. Später, es basiert auf unseren Erfahrungen. Mit anderen Worten, ob oder ob nicht eine Synapse wird durch die Erfahrungen eine sich entwickelnde Kind um sie mit der Welt hat Einfluss beschnitten. Ständige Stimulation bewirkt Synapsen wachsen und dauerhaft. Aber wenn ein Kind wenig Stimulation erhält, wird das Gehirn hält weniger diese Verbindungen.

Der Zeitpunkt der synaptischen pruning variiert je nach Hirnregion. Einige synaptischen Beschneidung beginnt sehr früh in der Entwicklung, aber die schnellste Beschneidung geschieht zwischen etwa im Alter von 2 und 16.

Am frühen Embryonalstadium zu 2 Jahren

Die Entwicklung des Gehirns im Embryo beginnt nur wenige Wochen nach der Empfängnis. Mit dem siebten Monat der Schwangerschaft beginnt der Fötus seine eigenen Gehirnwellen zu emittieren. Neue Neuronen und Synapsen werden durch das Gehirn mit einer extrem hohen Rate während dieser Zeit gebildet.

Während des ersten Jahres des Lebens, die Anzahl der Synapsen im Gehirn eines Kindes wächst mehr als verzehnfacht. Nach Alter 2 oder 3, hat ein Kleinkind etwa 15.000 Synapsen pro Neuron.

In der Sehrinde des Gehirns (der Teil verantwortlich für die Vision), trifft Synapse Produktion bei etwa 8 Monate alt ihren Höhepunkt. Im präfrontalen Kortex, Spitzenwerte von Synapsen auftreten irgendwann während des ersten Lebensjahres. Dieser Teil des Gehirns ist für eine Vielzahl von komplexen Verhaltensweisen, einschließlich Planung und Persönlichkeit verwendet.

Im Alter von 2 bis 10 Jahre

Während des zweiten Lebensjahr sinkt die Anzahl der Synapsen dramatisch. Synaptische Beschneidung geschieht sehr schnell im Alter zwischen 2 und 10 . Während dieser Zeit sind etwa 50 Prozent der zusätzlichen Synapsen eliminiert. In der Sehrinde wird fortgesetzt , bis etwa 6 Jahre, Schnitt.

Jugend

Synaptische Beschneidung weiter bis zum Jugendalter, aber nicht so schnell wie zuvor. Die Gesamtzahl der Synapsen beginnt zu stabilisieren.

Während die Forscher gedacht, wenn das Gehirn nur beschnitten Synapsen bis zum frühen Adoleszenz, haben die jüngsten Fortschritte eine zweite Beschneidung Zeitraum während der späten Adoleszenz entdeckt.

Frühes Erwachsenenalter

Nach neueren Forschungen, synaptic Beschneidung tatsächlich weiter in frühen Erwachsenenalter und irgendwann in den späten 20er Jahren anhält.

Interessanterweise tritt die Beschneidung während dieser Zeit meist in der prefontal Kortex des Gehirns, die der Teil des Gehirns stark in den Entscheidungsprozessen, Persönlichkeitsentwicklung beteiligt ist, und kritisches Denken.

Forschung, die sich mit der Beziehung zwischen synaptische Beschneiden und Schizophrenie aussieht, ist immer noch in den frühen Stadien. Die Theorie ist, dass schizophrenes Gehirn „über beschnitten“ werden und diese über Beschneidung wird durch genetische Mutationen verursacht, die den synaptischen Bereinigungsprozess beeinflussen.

Wenn zum Beispiel Forscher an Bildern von den Gehirnen von Menschen mit psychischen Störungen sahen, wie Schizophrenie, fanden sie, dass Menschen mit psychischen Störungen weniger Synapsen im präfrontalen Bereich im Vergleich zu den Gehirnen von Menschen ohne psychische Störungen hatten.

Dann ein große Studie post-mortem Gehirngewebe und DNA von mehr als 100.000 Menschen analysiert und festgestellt, dass Menschen mit Schizophrenie eine spezifische Genvariante, die mit einer Beschleunigung des Prozesses des synaptischen pruning verbunden sein kann.

Mehr Forschung ist notwendig, um die Hypothese, dass abnormale synaptische Beschneiden trägt zur Schizophrenie zu bestätigen. Während dies noch ein langer Weg ist weg, kann synaptische Beschneiden ein interessantes Ziel für Behandlungen für Menschen mit psychischen Erkrankungen darstellen.

Wissenschaftler haben noch nicht die genaue Ursache für Autismus geortet. Es ist wahrscheinlich , dass es mehrere Faktoren im Spiel, aber in letzter Zeit hat die Forschung einen Zusammenhang zwischen Mutationen in bestimmten Genen zu synaptischen Funktion und Autismus - Spektrum - Störungen (ASD) im Zusammenhang gezeigt.

Im Gegensatz zu der Erforschung der Schizophrenie, die theoretisiert , dass das Gehirn ist „over-beschnittenen“ Forscher vermuten , dass die Gehirne von Menschen mit Autismus sein können „unter beschnittenen.“ Theoretisch dann, dies unter Beschneidung führt zu einem Überangebot von Synapsen in einigen Teile des Gehirns.

Um diese Hypothese zu testen, Forscher sahen Hirngewebe von 13 Kindern und Jugendlichen mit und ohne Autismus , die im Alter zwischen 2 und 20. Den Wissenschaftlern versterben gefunden , dass die Gehirne der Jugendlichen mit Autismus viel mehr Synapsen hatten als die Gehirne von neurotypical Jugendlichen . Junge Kinder in beiden Gruppen hatten in etwa die gleiche Anzahl von Synapsen. Dies deutet darauf hin , dass die Bedingung während der Bereinigungsprozess auftreten können. Diese Forschung zeigt nur einen Unterschied in den Synapsen, aber nicht , ob dieser Unterschied könnte eine Ursache oder eine Wirkung von Autismus, oder einfach nur ein Verein sein.

Diese Unter-Beschneidung Theorie einige der häufigsten Symptome von Autismus zu erklären, wie Überempfindlichkeit gegenüber Lärm, Licht und soziale Erfahrungen sowie epileptischer Anfälle kann helfen. Wenn es auf einmal zu viele Synapsen sind Brennen, eine Person mit Autismus wird wahrscheinlich eine Überlastung von Lärmbelästigungen kommen eher als eine fein abgestimmte Gehirnantwort.

Darüber hinaus hat Vergangenheit Forschung Autismus mit Mutationen in Genen verbunden , die auf einem Protein wirken als mTOR - Kinase bekannt. Große Mengen an überaktiv mTOR wurden in den Gehirnen von Autismus - Patienten gefunden. Überaktivität im mTOR - Weg wird auch bereits gezeigt , mit einer Überproduktion von Synapsen verbunden sein. Eine Studie festgestellt , dass Mäuse mit einem überaktiven mTOR hatten Mängel in ihren synaptischen Beschneiden und zeigten ASD-ähnliche soziale Verhaltensweisen.

Synaptische Beschneidung ist ein wesentlicher Bestandteil der Entwicklung des Gehirns. Durch die von den Synapsen loszuwerden, die nicht mehr verwendet werden, wird das Gehirn effizienter, während Sie altern.

Heute sind die meisten Ideen über die menschliche Entwicklung des Gehirns ziehen auf dieser Idee der Plastizität des Gehirns. Die Forscher sind nun auf der Suche nach Möglichkeiten zur Steuerung Beschneidung mit Medikamenten oder gezielter Therapie. Sie suchen auch darüber, wie dieses neue Verständnis der synaptischen Beschneidung verwenden kindliche Bildung zu verbessern. Forscher untersuchen auch, wie die Form der Synapsen eine Rolle in geistiger Behinderung spielen.

Der Prozess der synaptischen Beschneidung kann ein vielversprechendes Ziel für Behandlungen für Menschen mit Erkrankungen wie Schizophrenie und Autismus sein. Die Forschung ist immer noch in den frühen Stadien.

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