Was ist an der präfrontalen Cortex-Entwicklung beteiligt?
Die Entwicklung des präfrontalen Kortex beim Menschen beginnt um die vierte vorgeburtliche Woche ab dem Neuralrohr, einer embryonalen Struktur, die schließlich zu Gehirn und Rückenmark wird. Die Teile des Neuralrohrs sind das Prosencephalon, das Mesencephalon, das Rhombencephalon und das Rückenmark. Es ist das Prosencephalon, das sich zum Vorderhirn entwickelt, einem Bereich, der das Großhirn zusammen mit zwei limbischen Strukturen, dem Hypothalamus und dem Thalamus, umfasst.
Aus dem embryonalen Ektoderm entsteht die Neuralrohrform, und der vordere Teil, das Prosencephalon, teilt sich in Telencephalon und Diencephalon. Das Diencephalon unterscheidet zwischen Thalamus, Hypothalamus und zugehörigen Strukturen, und das Telencephalon wird zur linken und rechten Gehirnhälfte. Oft als Großhirnrinde bezeichnet, ist das Großhirn in vier Lappen unterteilt: frontal, parietal, temporal und occipital.
Insbesondere in Bezug auf die Frontallappen setzt sich die präfrontale Kortexentwicklung bis ins Erwachsenenalter fort. Dieser Bereich nimmt die größte Gehirnregion ein und ist in den Bereichen Organisation, Planung, Entscheidungsfindung und Verhaltensregulierung tätig. Eine Schädigung der präfrontalen Kortikalis führt dazu, dass Impulse nicht mehr kontrolliert werden können und aus Erfahrungen mit Belohnung und Bestrafung gelernt werden kann. Das Denken nach hypothetischen Situationen ist möglicherweise nicht betroffen. Im Umgang mit tatsächlichen Ereignissen ist die Funktion jedoch beeinträchtigt.
Bei Kindern ist die präfrontale Kortexentwicklung noch nicht vollständig verstanden. Bekannt ist, dass die Entwicklung des Gehirns in der frühen Kindheit besonders von Liebe, Zuneigung, Ernährung und Genetik beeinflusst wird. Kindheitserfahrungen können die Art und Weise beeinflussen, in der das Gehirn Informationen verbindet oder verarbeitet. Wenn ein kleines Kind beispielsweise Zuneigung ausgesetzt ist, kann es dieses Verhalten anderen gegenüber erwidern. Kleine Kinder, die nur sehr wenig Liebe oder Aufmerksamkeit erhalten, können normalerweise kein Einfühlungsvermögen oder keine Emotionen zeigen, da sich keine relevanten Verbindungen entwickeln.
Die synaptische Dichte nimmt mit dem Alter zu und sie entsteht durch Billionen neurologischer Verbindungen, die im Allgemeinen als "Verkabelung" bezeichnet werden. Neuronales Feuern schafft ein Netzwerk, das permanent mit sich wiederholenden Erfahrungen aufgebaut ist. Verbindungen, die nicht mehr verwendet werden oder auf die nicht mehr zurückgegriffen wird, werden durch einen Prozess namens Bereinigen beseitigt, der etwa im Alter von 11 Jahren beginnt.
Untersuchungen mit Magnetresonanztomographie (MRT) zeigen, dass die präfrontale Kortexentwicklung zuletzt abgeschlossen ist, nachdem andere Bereiche des Gehirns bereits gereift sind. Gehirnstudien zeigen, dass das Wachstum im Rücken beginnt und sich vorwärts zu den Frontallappen bewegt. Weiße myelinisierte Fasern sind bei Jugendlichen nicht so häufig anzutreffen. Erwachsene haben mehr. Die Myelinisierung verbessert die Leitungsgeschwindigkeit und erfordert weniger Energie.
Veränderungen treten später im Leben in der Großhirnrinde auf. Nach etwa 40 Jahren beginnt die Menge an grauer Substanz und weißen myelinisierten Fasern abzunehmen. Durch biochemische Veränderungen wird auch die Leitfähigkeit verändert.