Wie wird das „Gehirnalter“ berechnet?

Das Gehirn steht im Laufe seines Lebens vor vielen Herausforderungen. Von der Geburt bis zur Reife, vom Altern bis zum Tod schwankt die äußere Umgebung häufig und die Körperstruktur verändert sich ständig. Im Alter von 6 Jahren ist das Gehirn eines Kindes zu über 90 % ausgereift. Daher gilt die Zeit vor dem sechsten Lebensjahr als die „goldene“ Phase der Gehirnentwicklung, die die Kernphase der Wahrnehmungserfahrung und der intellektuellen Entwicklung darstellt. In diesem Alter kommt es häufig zu Anomalien der Gehirnentwicklung (wie etwa Autismus), die durch mehrere genetische und umweltbedingte Faktoren verursacht werden und deren Symptome sich häufig häufen. Die Verbesserung der Gehirnentwicklung und -funktion in der Kindheit ist nicht nur der Eckpfeiler der frühen Entwicklung und Umgestaltung des menschlichen Gehirns, sondern auch die physiologische Grundlage für die Bildung von Lebenssinn und Werturteilen und die Quelle lebenslangen Glücks.

Aufgrund von Einschränkungen bei den klinischen Untersuchungsmethoden, der Eltern-Kind-Zusammenarbeit und den Methoden zur Konstruktion neurologischer Bildgebungsmodelle konzentrierte sich die Bildatlas-Forschung zur Entwicklung des menschlichen Gehirns lange Zeit hauptsächlich auf die Altersgruppe nach dem sechsten Lebensjahr. Dies schränkte das Verständnis der Menschen für die Mechanismen der kritischen Phase der Gehirnentwicklung erheblich ein und behinderte auch die Entwicklung von Frühdiagnosesystemen für Gehirnentwicklungskrankheiten auf der Grundlage bildgebender Technologien. Daher fehlte im Bereich der Gehirnentwicklung schon immer die Konstruktion einer „Wachstumskurve“ als „Messgröße“, was es uns unmöglich macht, den Entwicklungsstand des Gehirns von Kindern anhand von „Gehirnalter“ und „Gehirnentwicklungsindex“ genau zu beurteilen.

Im Rahmen einer Studie der University of Pennsylvania wurden mehr als 120.000 Gehirnscans gesammelt – die bislang größte Stichprobe – und daraus die erste vollständige Karte der Gehirnentwicklung erstellt. Diese Grafiken veranschaulichen, wie sich das menschliche Gehirn in jungen Jahren schnell ausdehnt und dann mit zunehmendem Alter allmählich schrumpft. Die Forschungsergebnisse wurden am 6. April 2022 in Nature veröffentlicht und überraschten Neurowissenschaftler, die mit Problemen bei der Replikation ihrer Forschungsergebnisse zu kämpfen hatten. Diese Studien haben zum ersten Mal eine umfassende, standardisierte Wachstumskurve für eines der wichtigsten Organe des Körpers hervorgebracht: das Gehirn: BrainChart.

Die Ergebnisse liefern eine klare visuelle Darstellung, wie sich das menschliche Gehirn in jungen Jahren schnell ausdehnt und dann mit zunehmendem Alter langsam schrumpft. Die Gehirnkarte deckt Veränderungen des Gehirns im Laufe des Lebens ab. Damit lässt sich nicht nur beurteilen, ob das Gehirn in den frühen Lebensphasen normal wächst und sich entwickelt (ähnlich den Wachstumskurven, die Kinderärzte verwenden), sondern auch die Alterung des Gehirns und die Auswirkungen von Krankheiten wie Alzheimer systematisch beurteilen.