Jeg er interessert i utviklingen av hjernen til barn og unge og da spesielt det ytterste laget, kalt hjernebarken. I arbeidet med min første studie bruker jeg hjerneavbildning (MRI) til å undersøke hjernebarkens modning hos friske unge, men også hos unge med en økt risiko for senere å utvikle psykiske lidelser og da spesielt schizofreni. Utvalget i studien er populasjonsbasert (Satterthwaite et al., 2014) og består av 1467 barn og unge i alderen 8-23 år.
Hvorfor er jeg interessert i dette?
Ungdomsårene er en tid med store forandringer, også i hjernen. I denne perioden skjer det flere omfattende modningsprosesser, blant annet en økning av myelin i hjernebarken. Myelin er et støttende fettlag rundt deler av nervecellene, og som er meget viktig for at de effektivt skal kunne sende signaler til hverandre. Vi vet også at flere psykiske lidelser, blant annet schizofreni, ofte oppstår i ungdomsårene. Det vil si at selv om mange først får diagnosen som unge voksne, forstår vi i dag schizofreni som en utviklingsforstyrrelse med avvik allerede i barne- og ungdomsårene. En teori er at noe går galt med utviklingen av myelin i hjernebarken og at dette kan være en underliggende mekanisme for psykoselidelser som schizofreni. Ved å utføre slike studer håper vi på lang sikt at MRI kan brukes som et verktøy til å fange opp risikoindivider tidligere enn det vi klarer i dag.
En ny MRI-metode
Ved hjelp av hjerneavbildning slik som MRI, kan vi i dag indirekte måle flere aspekter ved den levende hjernen. En nyere MRI-metode viser seg å være sensitiv til nettopp myelininnhold i hjernevev. For eksempel vil vev med et høyt innhold av myelin se lysere ut (eller ha en høyere intensitet) på et T1-vektet MRI-bilde enn vev med lavere innhold av myelin. I min studie måler jeg disse intensitetsverdiene i ca. 300.000 punkter over hele hjernebarken, samt i nærliggende materie litt dypere i hjernen. Deretter beregner jeg en ratio av disse verdiene, og det er nettopp denne ratioen som antas å være spesielt knyttet til myelininnhold.
Hva har jeg funnet så langt?
Foreløpige funn tyder på en global utviklingsprosess, det vil si at intensitetsforandringer i hjernebarken hos barn og unge skjer over hele hjernen. Samtidig har visse områder også lokale forandringer. I tillegg viser resultatene at barn og unge med høy risiko for senere å utvikle psykose, har andre intensitetsverdier i noen deler av hjernen sammenlignet med individer med lav risiko, blant annet i områder som er involvert i kroppslige sanseopplevelser. Disse funnene er tydeligst hos de yngre barna og ikke i samme grad hos de eldre. Dette kan bety at normal hjerneutvikling gir et visst «intensitetsmønster» og at barn med risiko for senere å utvikle en psykoselidelse viser et noe avvikende mønster. Dette avvikende mønsteret kan være knyttet til abnormale mengder myelin i hjernebarken. Det trengs imidlertid mer forskning på dette området for at vi bedre skal forstå hva intensitetsforandringene i MRI faktisk reflekterer. Det er også viktig å kombinere slike undersøkelser av hjernens strukturelle modning med studier av de funksjonelle endringene som skjer i ungdomsårene, slik som utviklingen av ulike nettverk i hjernen. Dette jobbes det også aktivt med på NORMENT (Kaufmann et al., 2017).
Referanser
Satterthwaite TD, Elliott MA, Ruparel K, Loughead J, Prabhakaran K, Calkins ME, Hopson R, Jackson C, Keefe J, Riley M, Mentch FD, Sleiman P, Verma R, Davatzikos C, Hakonarson H, Gur RC, Gur RE (2014). Neuroimaging of the Philadelphia neurodevelopmental cohort. Neuroimage, 86: 544-553.
Kaufmann T, Alnæs D, Doan NT, Brandt CL, Andreassen OA, Westlye LT (2017). Delayed stabilization and individualization in connectome development are related to psychiatric disorders. Nature Neuroscience, 20: 513-515.