Sarah-Jayne Blakemore: Die geheimnisvolle Funktionsweise des jugendlichen Gehirns

Warum scheinen Teenager so viel impulsiver und so viel weniger selbstbewusst als Erwachsene? Die kognitive Neurowissenschaftlerin Sarah-Jayne Blakemore vergleicht den präfrontalen Cortex von Jugendlichen mit dem von Erwachsenen, um zu zeigen, wie das typische Teenager-Verhalten vom wachsenden und sich entwickelnden Gehirn verursacht wird.

Vor 15 Jahren glaubte man,

dass die Hirnentwicklung größtenteils

in den ersten Lebensjahren stattfindet.

Damals konnten wir noch nicht

in ein lebendes menschliches Gehirn schauen

und seine Enwicklung über
die gesamte Lebensspanne verfolgen.

In den letzten 10 Jahren,
vor allem dank der Fortschritte

in der Gehirntomografie,

z.B. Magnetresonanztomographie (MRT),

haben Neurowissenschaftler
begonnen, ins lebende

menschliche Gehirn jeden
Alters zu schauen und Änderungen

der Gehirnstruktur und -funktion zu verfolgen.

So nutzt man für Momentaufnahmen
strukturelle MRTs,

Fotos mit sehr hoher Auflösung vom Inneren

eines lebenden menschlichen Gehirns.
Daher können wir neue Fragen stellen:

Wie viel graue Substanz enthält das Gehirn?

Wie ändert es sich mit dem Alter?

Wir nutzen auch das funktionelle MRT, fMRT genannt,

um ein Video von der Gehirntätigkeit zu machen,

wenn die Teilnehmer eine Aufgabe ausführen,

wie Denken, Fühlen oder Wahrnehmen.

Viele Labore sind weltweit an dieser Forschung

beteiligt, und wir haben jetzt ein wirklich

detailliertes Bild, wie sich das lebende
menschliche Gehirn entwickelt,

und dieses Bild hat radikal
die Art und Weise verändert,

wie wir über die Entwicklung
des menschlichen Gehirns denken.

Denn es betrifft nicht nur die frühe Kindheit,

vielmehr entwickelt sich das Gehirn

in der Pubertät und bis in die 20er und 30er.

Die Adoleszenz ist als Lebensphase definiert, die mit

den biologischen, hormonellen, körperlichen
Veränderungen der Pubertät beginnt

und in dem Alter endet, in dem ein Individuum

eine stabile, unabhängige Rolle
in der Gesellschaft erreicht.

(Lachen)

Das kann sich hinziehen. (Lachen)

Eine der Gehirnregionen,
die sich am drastischsten

während der Pubertät ändert,
heißt präfrontaler Cortex.

Das ist ein Modell des menschlichen Gehirns,

hier vorne ist der präfrontale Cortex.

Der präfrontale Cortex ist ein
interessantes Gehirnareal.

Er ist beim Menschen proportional
wesentlich größer

als bei anderen Spezies,
und an zahlreichen

hohen kognitiven Funktionen beteiligt,
wie etwa Entscheidungsfindung,

Planung, was man morgen, nächste Woche

oder nächstes Jahr tut; Blockierung

unangemessenen Verhaltens,
es hindert einen

etwas wirklich Unhöfliches
oder Dummes zu sagen.

Er ist auch bei sozialer Interaktion,

beim Einfühlungsvermögen und
beim Selbstbewusstsein beteiligt.

MRT-Studien über die
Entwicklung dieser Region

haben gezeigt, dass es
während der Zeit der Adoleszenz

eine dramatische Entwicklung durchläuft.

Wenn Sie das Volumen der grauen Substanz

im Alter von 4 bis 22 Jahre betrachten,

nimmt sie in der Kindheit zu,

was diese Grafik zeigt.
Es gipfelt in der frühen Jugend.

Die Pfeile zeigen den Höchststand
der Gehirnmasse

im präfrontalen Cortex.
Sie sehen, dass diese Spitze

bei Jungen gegenüber Mädchen
ein paar Jahre später auftritt,

wahrscheinlich weil Jungen
die Pubertät im Durchschnitt

ein paar Jahre später
durchlaufen als Mädchen,

und im Verlauf der Pubertät
gibt es einen signifikanten Rückgang

an grauer Substanz im präfrontalen Cortex.

Das klingt nicht gut,
aber eigentlich ist das

ein wichtiger Entwicklungsprozess,

denn die graue Substanz
enthält Nervenzellen und

Zellverbindungen, die Synapsen,
und dieser Rückgang

an grauer Substanz im präfrontalen Cortex

entspricht der synaptischen Vernetzung,

der Beseitigung unerwünschter Synapsen.

Dies ist ein sehr wichtiger Prozess.
Er ist teilweise abhängig

von der Umwelt des Tiers oder des Menschen,

wobei genutzte Synapsen gestärkt werden,

und Synapsen, die in einer bestimmten Umgebung

nicht genutzt werden, entfernt werden.

Es ist so ähnlich wie
das Stutzen eines Rosenstrauchs.

Sie beschneiden die schwächeren Äste, damit

die verbliebenen wichtigen Zweige
stärker wachsen können,

und dieser Prozess der effektiven
Feinabstimmung des Hirngewebes

entsprechend der artspezifischen Umwelt

geschieht im präfrontalen Cortex
und in anderen Hirnregionen

während der Dauer der menschlichen Adoleszenz.

Ein zweiter Untersuchungsansatz, um Änderungen

im jugendlichen Gehirn zu verfolgen,
nutzt funktionelle MRTs,

um Veränderungen der Gehirnaktivität
im Altersverlauf zu betrachten.

Hier ein Beispiel aus meinem Labor.

In meinem Labor interessieren
wir uns für das soziale Gehirn,

d. h., das Netzwerk aus Hirnregionen,
das wir nutzen,

um andere Menschen zu verstehen
und mit anderen zu interagieren.

Ich zeige gerne ein Foto eines Fußballspiels,

um zwei Aspekte der Arbeitsweise
Ihres sozialen Gehirns zu zeigen.

Das ist ein Fußballspiel. (Lachen)

Michael Owen hat gerade das Tor verfehlt,

er liegt am Boden, und der erste
Aspekt des sozialen Gehirns,

den dieses Bild sehr schön
illustriert, ist, wie automatisch

und instinktiv sozial-emotionale Reaktionen sind.

Sekundenbruchteile nachdem
Michael Owen das Tor verfehlt,

macht jeder das Gleiche mit den Armen

und mit dem Gesicht,
auch Michael Owen macht,

während er über's Gras gleitet,
das Gleiche

mit seinen Armen,
und er hat wohl einen ähnlichen

Gesichtsausdruck, nur die Jungs in Gelb

im Hintergrund nicht — (Gelächter) —

sie sind wahrscheinlich
am falschen Ende des Stadions,

sie zeigen eine andere
sozial-emotionale Reaktion,

die wir alle sofort erkennen,
und das ist der zweite Aspekt

des sozialen Gehirns,
den dieses Bild sehr schön illustriert.

Wie gut wir das Verhalten anderer,

in ihren Handlungen, in Gestik
und Mimik, lesen können

hinsichtlich ihrer zugrunde liegenden
Gefühle und Befindlichkeiten.

Sie müssen also keinen dieser Jungs fragen.

Sie wissen ziemlich genau,

was sie gerade fühlen und denken.

In meinem Labor interessieren
uns solche Beobachtungen.

Also bringen wir Jugendliche
und Erwachsene ins Labor,

für einen Gehirnscan.
Wir geben ihnen eine Aufgabe,

bei der sie über andere
Menschen, deren Gedanken,

seelische Zustände und
Emotionen nachdenken.

Ein wiederkehrendes Ergebnis,
das auch andere Labors weltweit fanden,

betrifft einen Teil des präfrontalen Cortex,

medialer präfrontaler Cortex genannt,
der auf der Folie in blau dargestellt ist

und sich in der Mitte des
präfrontalen Cortex befindet,

in der Mittellinie des Kopfes.

Diese Region ist aktiver bei Jugendlichen, wenn sie

soziale Entscheidungen treffen und
über andere Menschen nachdenken

als bei Erwachsenen.
Dies ist eine Meta-Analyse

neun verschiedener Studien in
diesem Bereich von weltweiten Laboren,

und sie alle zeigen das Gleiche. Die Aktivität

im Bereich des medialen präfrontalen Cortex nimmt

während der Zeit der Adoleszenz ab.

Vermutlich, weil Jugendliche und Erwachsene

andere mentale und kognitive Strategien nutzen,

um soziale Entscheidungen zu treffen.

Eine Betrachtungsmöglichkeit
sind Verhaltensstudien,

bei denen wir Menschen im Labor

eine Verhaltensaufgabe geben.
Hier ein weiteres Beispiel

für die Art von Aufgaben,
die wir im Labor verwenden.

Angenommen, Sie sind
Teilnehmer eines

unserer Experimente.
Sie kommen ins Labor

und sehen diese computergestützte Aufgabe.

In dieser Aufgabe sehen Sie Regale.

Auf einigen Regalböden gibt es Objekte,

und Sie bemerken einen Typ
hinter den Regalen,

und manche Objekte
kann er nicht sehen.

Sie sind aus seiner Sicht verdeckt,

durch ein graues Holzstück.

Das sind die gleichen Regale aus seiner Sicht.

Beachten Sie, dass er nur
einige Objekte sehen kann,

wogegen Sie viel mehr
Objekte sehen können.

Jetzt ist Ihre Aufgabe,
Objekte zu bewegen.

Der Regisseur, der
hinter den Regalen steht,

wird Sie anleiten, Objekte zu verschieben,

aber er wird Sie nicht bitten,
Objekte zu verschieben,

die er nicht sehen kann.
Dies führt zu der interessanten

Situation, dass es eine Art Konflikt

zwischen Ihrer Perspektive
und der des Regisseurs gibt.

Angenommen, Sie sollen den oberen
LKW nach links verschieben.

Es gibt drei Lastwagen. Man nimmt instinktiv

den weißen, denn das ist der oberste

LKW aus Ihrer Sicht.
Aber Sie werden sich erinnern:

"Oh, er sieht ihn nicht, also sollte ich

den blauen Laster bewegen", der oberste

aus seiner Perspektive.
Glauben Sie es oder nicht,

normale, gesunde, intelligente
Erwachsene wie Sie machen

in der Hälfte der Zeit
Fehler bei diesen Tests.

Sie bewegen den weißen,
statt den blauen LKW.

Wir stellen solche Aufgaben
Jugendlichen und Erwachsenen,

und wir haben auch einen Kontrollaufbau

ohne Regisseur, wo wir
den Leuten eine Regel auferlegen.

Wir sagen ihnen, wir tun genau das Gleiche,

aber diesmal ohne Regisseur.
Stattdessen müssen Sie

die Objekte mit dunkelgrauem
Hintergrund ignorieren.

Das ist genau die gleiche Ausgangslage,

nur bei der Ohne-Regisseur-Situation
müssen sie daran denken,

diese etwas willkürliche Regel anzuwenden,

und in der Regisseur-Situation müssen sie

die Perspektive des Regisseurs beachten,

um ihr Verhalten zu steuern.

Wenn ich Ihnen die Fehlerquoten

einer durchgeführten Entwicklungsstudie zeige –

die Studie reicht von sieben Jahren
bis ins Erwachsenenalter –

sehen Sie Fehlerquoten

in den Erwachsenengruppen
unter beiden Bedingungen.

Das Graue ist die Regisseur-Situation,
und Sie sehen,

dass unsere intelligenten Erwachsenen
in ca. 50 Prozent der Zeit

Fehler machen, während sie
weit weniger Fehler machen,

wenn kein Regisseur
anwesend ist und sie nur

an die Regel mit dem grauen
Hintergrund denken müssen.

Entwicklungsmäßig entstehen
beide Bedingungen

in genau der gleichen Weise.
Zwischen später Kindheit

und mittlerer Adoleszenz
gibt es eine Verbesserung,

bzw. eine Reduktion von Fehlern
in beiden dieser Studien,

unter beiden Bedingungen.

Aber wenn man die beiden
letzten Gruppen vergleicht,

die Mittlere-Adoleszenz-Gruppe
und die Erwachsenengruppe,

wird es wirklich interessant,
denn dort gibt es

keine anhaltende Verbesserung
unter der Ohne-Regisseur-Bedingung.

Anders gesagt, alles, was Sie brauchen, um

an die Regel zu denken und
sie anzuwenden, scheint bis zur

mittleren Adoleszenz voll entwickelt.
Wenn man dagegen

die letzten beiden grauen
Balken betrachtet, gibt es noch

eine deutliche Verbesserung
in der Regisseur-Bedingung

zwischen mittlerer Adoleszenz
und Erwachsenenalter.

Dies bedeutet, dass
die Fähigkeit, die Perspektive

eines anderen zu berücksichtigen,
um Verhalten zu steuern,

– was wir im Alltag immerzu tun –

sich in der mittleren bis späten
Jugend weiterentwickelt.

Wenn Sie ein Kind
im Teenager-Alter haben und

manchmal denken, dass sie
Probleme haben, anderer Leute

Perspektive einzunehmen, haben
Sie Recht. Und dies ist der Grund.

Wir lachen manchmal über Jugendliche.

Sie werden parodiert und manchmal
in den Medien sogar dämonisiert

wegen ihres typischen Teenagerverhaltens.
Sie gehen Risiken ein,

sie sind manchmal launisch,
sie sind sehr unsicher.

Ich habe eine nette Anekdote
von einem Freund,

der sagte, dass er am meisten

bei seinen Teenager-Töchtern,
vor und nach der Pubertät,

das Maß an Scham
ihm gegenüber bemerkt hatte.

Er sagte: "Wenn meine beiden
Töchter vor der Pubertät

in einem Geschäft herumalberten, sagte ich,

'Hey, hört auf herumzualbern,
dann singe ich euer Lieblingslied',"

und sie hörten sofort
damit auf und er sang

ihr Lieblingslied. Nach der
Pubertät wurde das zur Drohung.

(Lachen)

Die Vorstellung, dass ihr Vater
in der Öffentlichkeit singt,

reichte, damit sie sich benahmen.

Leute fragen oft:

"Ist die Adoleszenz ein neues Phänomen?

Ist es etwas, das wir vor kurzem
im Westen erfunden haben?"

Und die Antwort lautet wohl, nein.
Es gab schon viele

Beschreibungen der Jugend,
die so ähnlich klingen

wie die von uns
verwendeten Beschreibungen.

Es gibt ein berühmtes Zitat von
Shakespeare aus "Das Wintermärchen"

wo er die Jugend wie folgt beschreibt:

"Ich wollte, es gäbe gar kein
Alter zwischen 10 und 23,

oder die jungen Leute
verschliefen die ganze Zeit;

denn dazwischen ist nichts,
als den Dirnen Kinder schaffen

die Alten ärgern, stehlen und balgen." (Lachen)

Und weiter sagt er:
"Dies vorausgeschickt, wer außer

diesen weichgekochten Gehirnen
von 19- und 22-Jährigen

würde bei diesem Wetter jagen?" (Lachen)

Vor fast 400 Jahren porträtierte Shakespeare

Jugendliche in einem ähnlichen Licht, wie wir

sie heute zeigen, aber heute versuchen wir,

ihr Verhalten hinsichtlich der
zugrunde liegenden Änderungen,

die in ihrem Gehirn ablaufen, zu verstehen.

Nehmen Sie z. B. Risikobereitschaft.
Wir wissen, dass Jugendliche

die Tendenz haben, Risiken einzugehen.

Sie gehen mehr Risiken ein
als Kinder oder Erwachsene,

und sie neigen besonders zu Risiken,

wenn sie Freunde treffen.
Es gibt einen starken Drang,

von den Eltern unabhängig zu werden

und seine Freunde in der Jugend zu beeindrucken.

Aber jetzt versuchen wir das hinsichtlich

der Entwicklung einer Gehirnregion
namens limbisches System zu verstehen.

Ich zeige Ihnen das limbische System, in rot

auf der Folie hinter mir und auf dem Gehirn.

Das limbische System liegt
tief im Innern des Gehirns,

und ist an Verarbeitung von
Emotionen und Belohnungen beteiligt.

Es gibt einem das befriedigende Gefühl,

Dinge aus Spaß zu tun,
einschließlich Risiken einzugehen.

Es gibt einem den Kick,
Risiken einzugehen.

Und diese Regionen innerhalb
des limbischen Systems

erwiesen sich als überempfindlich
gegen das Belohnungsgefühl

der Risikobereitschaft bei Jugendlichen,
verglichen mit Erwachsenen.

Gleichzeitig ist der präfrontale Cortex,

den Sie auf der Folie in blau sehen können,

und der uns davon abhält,
übermäßige Risiken einzugehen,

bei Jugendlichen noch stark im Aufbau.

Die Hirnforschung hat gezeigt,
dass das jugendliche Gehirn

eine wirklich tiefgreifende
Entwicklung durchläuft,

und dies hat Auswirkungen
auf Ausbildung, Rehabilitation

und Förderung. Das Umfeld,
einschließlich Unterricht,

prägt das sich entwickelnde
jugendliche Gehirn,

und doch gibt es erst
seit relativ kurzer Zeit

eine routinemäßige Erziehung
von Jugendlichen im Westen.

Alle meine vier Großeltern mussten
zum Beispiel in ihrer frühen Jugend

die Schule verlassen. Sie hatte keine Wahl.

Und das trifft immer noch
auf sehr viele Jugendliche

auf der ganzen Welt zu.
Vierzig Prozent der Jugendlichen

haben keinen Zugang zu höherer Schulbildung.

Dennoch ist dies eine Lebensphase,
in der das Gehirn

besonders anpassungsfähig und formbar ist.

Es ist eine fantastische Gelegenheit
für Lernen und Kreativität.

Was manchmal als Problem mit Jugendlichen

angesehen wird — erhöhte Risikobereitschaft,
schlechte Impulskontrolle,

Gehemmtheit – sollte nicht stigmatisiert werden.

Es spiegelt Veränderungen im Gehirn wider,

die eine ausgezeichnete Gelegenheit für Bildung

und soziale Entwicklung bieten. Vielen Dank. (Beifall)

(Beifall)