Gehirne im Tanz der Hormone

Transkript

1 Gehirne im Tanz der Hormone Prof. Dr. Dr. Bettina Pfleiderer Institut für Klinische Radiologie, UKM Web:

2 Inhalt Aufbau des Gehirns Was sind Hormone? Wie wirken Hormone im Gehirn? Geschlechtsunterschiede Ein zuviel und zu wenig Pubertät- ein Tanz der Hormone

3 Aus was besteht ein Gehirn? Nervenzellverknüpfung (Synapse) Nervenzellkörper Nervenzellfortsätze (Axon)

4 Unter dem Mikroskop Das menschliche Gehirn hat ca. 100 Milliarden Nervenzellen! Nervenzellkörper Diese sind durch ca. 100 Billionen Kontaktstellen miteinander verbunden. Nervenzellfortsätze

5 Unser Gehirn MRT-Magnetresonanztomographie Gehirn ist lebendig, verändert sich stets, Synapsen werden gelöst und gebildet! Neben der Umwelt, Krankheiten, Stress, Stimmung, Gene spielen dabei Hormone auch eine Rolle.

6 Hormone und Gehirn Hormone und Gehirn sind eng verwoben! Hormone sind Botenstoffe im Nervensystem und Nervenzellen und Gene haben Rezeptoren für Hormone! Schlüssel-Schloss-Prinzip! Rezeptoren Polymorphismen Abstufungen in der Wirkung

7 Sexualhormone Cholesterol Eierstock Hoden Eierstock Nebennierenrinde Eierstock Nebennierenrinde Nervezellen, Gliazellen Testosteron Östradiol Progesteron Für diese gibt es Rezeptoren im Gehirn: Neurohormone Anteil der Metabolisierung ist geschlechtsspezifisch

8 Weiblicher Zyklus menstruellen Phase Lutealen Phase

9 Wirkung Beeinflussung von intrazellulären Signalwegen Beeinflussung von Botenstoff-Freisetzung z.b. Serotonin (Depression, Schmerz)

10 Wirkung Progesteron/Östrogen: neuroprotektive und neuroregenerativ! - Myelisation/Remyelisation - Verringerung von inflammatorischen Prozessen und Vermeidung von Zelltod. - Förderung der Synapsenbildung - Aussprossung von Neuronen

11 Einfluss auf Hirnareale Lage der Hippocampi (rot) im menschlichen Gehirn: Ansicht von unten (die Stirn liegt im Bild oben) Hippocampus: - Gedächtniskonsolidierung - Langzeitgedächtnis - immer wieder neue Verbindungen zu anderen Nervenzellen durch Lernen. - Modulation durch Geschlechtshormone: Sexualhormonrezeptoren Amygdala : Emotionales Gedächtnis, Verarbeitung von Emotionen Hypothalamus : Hormonausschüttung, u.a. Sexualhormone

12 Hormoneinfluss auf die Gehirnleistung Korrelation: endogenes Testosteron und Kognitionsleistungen: 1276 Frauen und 1107 Männer, neuropsychologische Tests Männer: T - visuospatial Frauen: T - Verbale Testleistungsfähigkeit Mittelwerte, es gilt nicht für alle Frauen und nicht für alle Männer! (Thilers PP, Psychoendocrinol 2006)

13 Einfluss des weiblichen Zykluses lutealen Phase: hohes Östrogen räumliche Aufgaben Sprachaufgaben menstruelle Phase: niederes Östrogen räumliche Aufgaben Sprachaufgaben Mittelwerte, es gilt nicht für alle Frauen und nicht für alle Männer!

14 Zuwenig oder zuviel Hypogonadismus: klinischer Testosteronmangel in Männern Östrogen: bei Magersucht zu wenig Sexualhormonen Doping mit Testosteron - Stoffwechselprodukt: Steroide Merke: Langeranhaltendes Doping oder Magersucht kann zu strukturellen Hirnveränderungen führen, die nicht mehr rückgängig gemacht werden können. Wechseljahre bei Frauen

15 Pubertät Beginn: Mädchen: Lebensjahr Jungen: ca. 9, Lebensjahr Pubertät fängt immer früher an

16 Anarchie der Hormone Östrogen Progesteron Testosteron Alter sowohl bei Mädchen, als auch Jungen..

17 Verhalten Führt zu Stimmungsschwankungen, Depression, Ängsten, Verhaltensänderungen! Mädchen: Verliebtheit, Beziehungen, sexuelle Attraktivität, Meiden der Eltern Jungen: männliche Rangordnungen, Respekt, Sexualität viel Zeit allein vor dem Computer

18 Was passiert bei Tieren in in der Pubertät? Veränderungen auf Zellebene Frühe Pubertät: Überproduktion von Nervenzellfortsätze (Axone) und Verbindungen (Synapsen), die in der späten Pubertät wieder gelöst werden.. beim Menschen ähnlich..

19 Menschen: Hirnreifung der grauen Substanz auf der Gehirnoberfläche während der Pubertät Menge der grauen Substanz nimmt deutlich ab im Laufe der Pubertät! Grösste Veränderung während der Pubertät im Nucleus Accumbens (Funktionen: Teil des eingebauten Belohnungssystems, erzeugt Glücksgefühl durch Rausch und Sucht) und im frontalen Vorderhirn: dorsolateral präfrontaler Cortex (Funktionen: Aufmerksamkeit auf ein Ziel und unterdrückt störende (zusätzliche, ablenkende) Komponenten bei der Verhaltensausführung, Kurzzeitgedächtnis, Ratio) Geschlechtsspezifische Unterschiede, Jungenhirne reifen ca. 2 Jahre später als Mädchenhirne

20 Pubertät: ein Tanz der Synapsen! Es finden neue Verkabelungen im Gehirn statt Neue Schaltkreise entstehen: Modulation durch Hormone Hormonschwankungen wirken besonders auf Gehirnareale, die mit dem Gedächtnis zu tun haben. Gehirnentwicklung bekommt einen neuen Schub, allerdings entwickeln sich das Gefühlssystem und Vernunftssystem (ratio) unterschiedlich schnell.

21 Verhalten - zunehmende emotionale Sensitivität und Reaktivität - Jugendliche sprechen daher mehr auf Inhalte mit affektiven Inhalten an, vor allem Mädchen - eher kurzfristige Gewinne/Ziele als langfristige Strategien - Risiken werden bewusst in Kauf genommen

22 Lernen und Pubertät - Bei Kindern wird bei Gedächtnisaufgaben sehr viele Areale diffus aktiviert - Bei Jugendlichen aktiviert mit zunehmenden Alter das ganze Gedächtnisnetzwerk fokussierter, ist mehr fein abgestimmt: d.h. Regionen die wenig mit der Aufgabe zu tun haben, sind auch nicht mehr aktiv. - In der Pubertät sind Jugendliche leicht ablenkbar

23 Hormone ein Einflussfaktor Soziokulturelle Faktoren Geschlechtererwartungen Traumatisierungen biologische Faktoren Sexualhormone Gene Alter Psychologische Faktoren Kognitive und affektive Faktoren... Biologie: macht das Gehirn verletzlich durch Umorganisation in der Pubertät, aber Umwelt, Kultur ist mindestens so entscheidend

24 2 Artikel zum Thema Pubertät Risk-taking and the adolescent brain: who is at risk? Adriana Galvan et al. Developmental Science 10:2 (2007), pp F8 F14 The adolescent brain B.J. Casey et al. Dev Rev ; 28(1): 62 77

25 Centrum für Reproduktionsmedizin und Andrologie : Prof. Dr. med. Michael Zitzmann Institut für klinische Radiologie, UKM Dr. med. Anne Kreifels