Stress in der Adoleszenz verändert das Gehirn dauerhaft

Stress ist in den Teenagerjahren ein ständiger Begleiter – einer Lebensphase, die häufig intensiv, emotional und unvorhersehbar verläuft. Das ist nicht nur eine gesellschaftliche Beobachtung, sondern auch biologisch begründet.

Während der Adoleszenz befindet sich das Gehirn noch im Aufbau. Deshalb reagiert es besonders empfindlich auf Stress, und diese Folgen können bis weit ins Erwachsenenalter hinein anhalten.

Eine neue Studie mit Mäusen zeigt, dass Stress in diesen frühen Lebensjahren nicht lediglich vorübergehend belastet. Er kann dauerhaft beeinflussen, wie das Gehirn funktioniert.

Die Ergebnisse liefern eine Erklärung dafür, weshalb psychische Erkrankungen wie Depressionen und Schizophrenie oft mit belastenden Erfahrungen in der Jugend zusammenhängen.

Das Gehirn unter Stress genauer betrachtet

Die Forschenden untersuchten eingehender, welche Vorgänge im Gehirn ablaufen.

Die von Felipe Gomes an der Medizinischen Fakultät von Ribeirão Preto der Universität São Paulo geleitete Arbeit konzentrierte sich auf den präfrontalen Cortex. Diese Hirnregion ist entscheidend für Entscheidungen, die Regulierung von Emotionen und klares Denken.

Das Team setzte männliche Mäuse zehn Tage lang Stressbedingungen aus. Ein Teil der Tiere befand sich im Jugendalter und war zwischen 31 und 40 Tage alt. Die übrigen Mäuse waren erwachsen und zwischen 65 und 74 Tage alt.

Als Stressoren dienten leichte elektrische Reize an den Pfoten sowie Bewegungseinschränkung. Anschließend verfolgten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler kurzfristig und langfristig, wie sich unterschiedliche Hirnzellen verhielten.

Das Gleichgewicht im Gehirn gerät aus dem Takt

Das Gehirn ist auf ein Gleichgewicht zwischen zwei Signalarten angewiesen. Einige Neuronen regen Aktivität an, andere bremsen sie. Gemeinsam sorgen sie für Stabilität. Bei den jugendlichen Mäusen geriet dieses Gleichgewicht jedoch aus den Fugen.

Stress versetzte erregende Neuronen in einen Überaktivitätszustand und veränderte die Funktionsweise hemmender Neuronen dauerhaft. Dadurch blieb das System unausgewogen.

Selbst als manche Signale wieder ihre normale Stärke erreichten, blieb ihr zeitlicher Ablauf unregelmäßig. Das Gehirn konnte sich nur schwer selbst regulieren – ähnlich wie ein Automotor, der dauerhaft hochdreht, ohne dass eine verlässliche Bremse greift.

Bei erwachsenen Mäusen fiel die Reaktion anders aus. Zwar verringerte Stress vorübergehend die Aktivität hemmender Neuronen, doch das System erholte sich. Das Gleichgewicht kehrte zurück, und das Gehirn gewann seine Stabilität wieder.

„Epidemiologische Studien hatten bereits gezeigt, dass die Auswirkungen schweren Stresses während der Adoleszenz stärker sind“, sagte Gomes.

„In unserer Studie konnten wir zeigen, dass er die Kommunikation zwischen Gehirnzellen in beiden Lebensphasen aus dem Gleichgewicht bringt. Da sich das jugendliche Gehirn jedoch noch entwickelt, ist es gegen diese Auswirkungen nicht ausreichend geschützt.“

Gehirnrhythmen machen die Folgen sichtbar

Die Forschenden erfassten außerdem Hirnwellen, die widerspiegeln, wie verschiedene Bereiche des Gehirns miteinander kommunizieren. Diese Rhythmen sind für Konzentration, Gedächtnis und die allgemeine mentale Leistungsfähigkeit bedeutsam.

Bei jugendlichen Mäusen führte Stress zu einem anhaltenden Rückgang der Gamma-Oszillationen. Sie stehen mit Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis in Verbindung – beides Fähigkeiten, die bei Schizophrenie oft beeinträchtigt sind. Die Störung verschwand auch nach Ende der Stressbelastung nicht.

Bei erwachsenen Mäusen senkte Stress dagegen kurzfristig die Theta-Oszillationen. Diese Wellen koordinieren die Kommunikation zwischen dem Cortex und tiefer gelegenen Regionen wie dem Hippocampus.

Anders als bei den jüngeren Mäusen normalisierte sich der Rhythmus wieder, was darauf hindeutete, dass das Gehirn seine Verbindungen wiederhergestellt hatte.

„Die Studie zeigte außerdem, dass fehlfunktionierende Interneuronen die elektrischen Rhythmen des Gehirns beeinflussten. Bei Jugendlichen kam es zu einer anhaltenden Verringerung der Gamma-Oszillationen, die für höhere kognitive Prozesse wie Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis grundlegend sind und bei Schizophrenie beeinträchtigt werden“, sagte Gomes.

„Bei Erwachsenen hingegen verringerte Stress vorübergehend die Theta-Oszillationen, die die Kommunikation zwischen dem Cortex und anderen Regionen wie dem Hippocampus regulieren. Die Erholung dieses Rhythmus legt nahe, dass die Konnektivität des Gehirns wiederhergestellt wurde.“

Weshalb der Zeitpunkt für die psychische Gesundheit zählt

Der Zeitpunkt der Stressbelastung scheint mitzubestimmen, welche psychischen Probleme später auftreten können. Frühere Arbeiten derselben Forschungsgruppe hatten ergeben, dass Stress während der Adoleszenz Verhaltensweisen auslösen kann, die mit Schizophrenie verbunden sind.

Stress im Erwachsenenalter führt dagegen eher zu Mustern, die mit Depressionen assoziiert werden. Die neue Untersuchung erklärt den Grund: Das jugendliche Gehirn verschaltet sich noch, und Stress stört diesen Vorgang auf einer grundlegenden Ebene.

„Unsere Arbeit bringt Fortschritte, indem sie die neuronalen Mechanismen hinter diesen Unterschieden aufdeckt und zeigt, dass die Lebensphase, in der Stress auftritt, entscheidend für Art und Dauer der Veränderungen in den Schaltkreisen des präfrontalen Cortex ist“, sagte Flávia Alves Verza, die dieses Thema in ihrer Postdoktorandenforschung untersucht.

Die Erkenntnisse stehen zudem in Verbindung mit der Genetik. Rund 40 % der Gene, die mit Schizophrenie verknüpft sind, stehen auch mit Depressionen in Zusammenhang.

Diese Überschneidung deutet darauf hin, dass Stress als Auslöser wirken und das Gehirn je nach Zeitpunkt der Belastung in unterschiedliche Richtungen lenken könnte.

„Wir konnten dieses Verständnis vertiefen, indem wir die Auswirkungen von Stress in verschiedenen Lebensphasen auf unterschiedliche Zelltypen im präfrontalen Cortex charakterisierten – einer Region, die bei psychiatrischen Erkrankungen häufig betroffen ist“, erklärte Gomes.

Bedeutung über das Labor hinaus

Die Studie untermauert eine einfache, aber weitreichende Erkenntnis: Die Adoleszenz ist ein entscheidendes Zeitfenster für die Gesundheit des Gehirns. Erfahrungen in dieser Phase können prägen, wie das Gehirn über viele Jahre hinweg arbeitet.

„Die neue Studie stützt somit die Hypothese, dass eine genetisch anfällige Person Schizophrenie entwickeln kann, wenn sie während der Adoleszenz einem Trauma ausgesetzt ist, während dasselbe Trauma im Erwachsenenalter Depressionen auslösen kann“, sagte Gomes.

„Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung präventiver Strategien für junge Menschen, insbesondere für jene in Situationen emotionaler Verletzlichkeit.“

Damit rückt frühe Unterstützung in den Mittelpunkt. Schulen, Familien und Gemeinschaften können jungen Menschen helfen, mit Stress umzugehen, bevor dieser bleibende Spuren hinterlässt. Das Gehirn ist zwar belastbar, doch der Zeitpunkt macht den entscheidenden Unterschied.

Die vollständige Studie wurde in der Fachzeitschrift Cerebral Cortex veröffentlicht.