Familiengehirnkarte: Bis zu 66 % der Rillen auf der äußeren Oberfläche des Gehirns korrelieren mit der Abstammung
Familiengehirnkarte: Bis zu 66 % der Rillen auf der äußeren Oberfläche des Gehirns korrelieren mit der Abstammung
Anonim

Acht Schädelknochen bilden den Schädel, sagen Wissenschaftler, und Variationen in der Form dieser Knochen hängen mit unserem Vorfahren zusammen. Eine neue Studie führt diese bisherige Forschung noch einen Schritt weiter. Ein Team der UC San Diego entdeckte, dass die faltige äußere Schicht des Gehirns einen gleichen Betrag dem Familienerbe verdanken kann.

Abhängig von der persönlichen Abstammung machten kortikale Muster, die aus genetischer Abstammung resultieren, 47 bis 66 Prozent der Variation zwischen den Menschen in der neuen Studie aus, sagen die Forscher.

„Selbst in der modernen US-amerikanischen Bevölkerung mit ihrem Schmelztiegel verschiedener Kulturen war es immer noch möglich, die Struktur der Hirnrinde mit dem Hintergrund der Vorfahren zu korrelieren“, sagte Dr. Chun Chieh Fan, ein Doktorand der Kognitionswissenschaften, in einer Presse Veröffentlichung.

Wir wissen, dass unser Gehirn formbar ist, so dass unsere Erfahrungen und das, was wir lernen, und sogar unsere häufigsten täglichen Gedanken die Stärke seiner synaptischen Verbindungen und die Bildung von Netzwerken beeinflussen. Unser Gehirn, so scheint es, ist so natürlich geformt wie Ton. Natürlich würden wir dann erwarten, dass unsere Familie - und die vielen Begegnungen und Interaktionen, die solche Beziehungen mit sich bringen - Auswirkungen auf unser Gehirn haben. Doch reicht der Einfluss der Familie noch weiter zurück, noch tiefer? Beeinflusst die genetische Vererbung die äußere Schicht des Gehirns?

Um diese Fragen zu beantworten, haben Forscher um Dr. Anders Dale, Professor für Radiologie, Neurowissenschaften, Psychiatrie und Kognitionswissenschaft, Daten aus der PING-Studie (Pädiatrische Bildgebung, Neurokognition und Genetik) untersucht. Dieses Projekt aus dem Jahr 2009 sammelte Neuroimaging- und Genotypisierungsdaten von mehr als 1.200 Kindern und Jugendlichen an 10 Standorten in den USA, um ein Forschungsarchiv zu schaffen, das von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt genutzt werden kann.

Die Oberfläche des Gehirns verändert sich nach dem 12. Lebensjahr kaum noch, daher analysierten die Wissenschaftler der aktuellen Studie genetische und bildgebende Informationen einer Untergruppe von PING-Teilnehmern: 562 Kinder im Alter von über 12 Jahren.

Nachdem sie die Gene jedes Kindes untersucht hatten, um ihre Abstammung zu bestimmen, analysierten die Forscher als nächstes die Neuroimaging-Scans jedes Kindes. Das Wissenschaftsteam verwendete eine ausgeklügelte Software-Suite, um die Großhirnrinde zu kartieren. Nachdem die Ergebnisse mit den genetischen Daten jedes Kindes verglichen wurden, werteten die Wissenschaftler als nächstes die Gesamtdaten aus. Was haben sie gefunden?

Muster entstehen

Es bestand kein Zusammenhang zwischen der Gehirnform und den kognitiven Fähigkeiten. Kleine Unterschiede in der Gehirngeometrie, die von der Software entdeckt wurden, korrelierten jedoch mit der Genetik, insbesondere der Abstammung.

Natürlich verlief die Genetik aller Kinder in einem Kontinuum, wobei jedes Kind beispielsweise 40 Prozent einer Abstammungslinie und 60 Prozent einer anderen darstellte. Überraschenderweise waren diese Prozentsätze jedoch mit „subtilen, aber systematischen“Unterschieden zwischen den Kortexformen in Dales Worten verbunden. Insbesondere regionale Faltungs- und Gyrifikationsmuster – die Windungen, die dem Gehirn sein faltiges Aussehen verleihen – waren die informativsten Merkmale, die verräterischen Zeichen der Abstammung eines Kindes.

Warum ist das wichtig? Ein Grund: Das Verständnis dieser Unterschiede wird Wissenschaftlern helfen, geeignete Vergleichsstandards zu erstellen, wenn sie entscheiden, was für eine bestimmte Person abnormal sein könnte. Wenn ein Arzt weiß, welche Unterschiede in der Topographie des Gehirns einfach die Abstammung widerspiegeln, könnte er sich stattdessen auf Unähnlichkeiten konzentrieren, die für eine Krankheit oder ein Krankheitssymptom verantwortlich sein könnten.

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