Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Hjärnan går i barndom

Hjärnan är flexibel, men följer samtidigt ett fast mönster. För första gången visar ny skanningsteknik hur hjärnans nätverk utvecklas genom livet – och att utvecklingen slutar som den började.

Räkna så här: en miljon, två miljoner, tre miljoner och så vidare. Om du säger en siffra i sekunden och fortsätter på det viset i cirka tre år, så ger ditt rabblande en bra bild av hur snabbt hjärnan bildar nya nervkopplingar under ett barns första levnadsår.

Till slut finns det över 100 000 miljarder nervkopplingar mellan hjärnans cirka 86 miljarder nervceller.

Nervcellerna och kommunikationen dem emellan är avgörande för vår mentala förmåga, och den snabba utvecklingen i barndomen hjälper oss att bekanta oss med omvärlden och få kontroll över vår kropp.

Hjärnan slutar emellertid inte att utvecklas efter barndomen. Utvecklingen fortsätter hela livet, vilket har stor inverkan på allt från minnet till vår logiska förmåga.

Försöksdjur visar hur avancerad vår egen hjärna är.

Trots nervcellernas centrala roll i vardagen har forskarna hittills inte kunnat kartlägga deras utveckling i hjärnan genom livet. Hjärnans närmast oändliga komplexitet har gjort det omöjligt att få en detaljerad överblick.

Nu har emellertid nya tekniker gett forskarna just en sådan överblick hos flera försöksdjur.

Sju veckor gammalt foster

Redan sju veckor in i graviditeten börjar fostrets hjärna ta form. Nervcellerna organiseras i hjärnbarken och förbereds inför de första kopplingarna mellan varandra.

© Brad Smith

Resultaten speglar med stor sannolikhet vad som sker i vår egen hjärna. De visar bland annat att hjärnan hos äldre människor har ett antal drag gemensamt med barns hjärnor, ett faktum som kan hjälpa oss att förstå varför vår mentala förmåga försämras med åren.

Nervcellerna känner sig fram

Hjärnans utveckling börjar omkring sju veckor in i fosterutvecklingen. Det sker från en samling så kallade stamceller, som kan mogna och bli till alla typer av nervceller i hjärnan. I ett visst område, den så kallade ventrikulära zonen, utvecklas nervcellerna och hittar sin plats i den unga hjärnan.

När de kommer fram till sin destination bildas långa förgreningar, som börjar leta efter andra nervceller att upprätta kopplingar med. Dessa kopplingar, så kallade synapser, är kontaktpunkter mellan nervcellerna som gör att de kan sända signaler till varandra.

Vid födseln har varje nervcell i genomsnitt bildat 2 500 synapser med andra nervceller, en siffra som i tvåårsåldern har ökat till omkring 15 000.

Nervceller lockar sina partner

Synapser är kopplingar mellan nervceller som gör det möjligt för dem att överföra nervsignaler till varandra. I synnerhet i fosterstadiet bildar hjärnan många synapser, men nya kopplingar upprättas hela livet, bland annat när vi lagrar minnen eller lär oss något nytt.

I en banbrytande studie från år 2020 kunde en forskargrupp ledd av molekylärbiologen Daniel Witvliet ge ny, detaljerad information om hjärnans tidiga utveckling. För första gången har forskarna kartlagt samtliga nervceller och synapser i ett djurs hjärna under flera levnadsstadier.

Maskar sexdubblar sina synapser

Först klonade forskarna åtta rundmaskar, så att de hade fyra genetiska kopior av varje individ. Därefter kunde de låta kopiorna leva till var sitt levnadsstadium och undersöka hjärnan in i minsta detalj.

Metoden gjorde att forskarna kunde få bilder av både hur en enskild individs hjärna utvecklas och hur olika individers hjärna skiljer sig från de övrigas.

Rundmasks hjärna i 3D

Forskare har kartlagt samtliga nervceller i rundmasken under dess tre dagar långa utveckling från larv till fullvuxen individ.

© Daniel Witvliet et al./bioRxiv & Steve Gschmeissner/SPL/Getty Images

Resultaten visade bland annat att nervcellerna var på plats redan vid födseln, men att deras utskott fortsatte att växa och att varje nervcell sexdubblade antalet partner.

Forskarna fann även att hjärnans utveckling följde ett relativt förutsägbart mönster. Kopplingar som var starka vid födseln förstärktes till exempel i allmänhet med tiden.

43 procent av hjärnans kopplingar varierade från mask till mask.

Hjärnans utveckling var dock inte helt förutsägbar. Med tiden utvecklades nätverket av kopplingar på olika sätt, så att omkring 43 procent av kopplingarna varierade från djur till djur.

Om något liknande gäller även för oss människor innebär det att hjärnans interna nätverk uppvisar väldigt stora individuella skillnader.

Större barns hjärna krymper

Hjärnans synapser påverkar vår mentala förmåga. De avgör vilka nervceller som kan kommunicera med varandra, men också hur stark kommunikationen är. En synaps sammansättning av proteiner kan bland annat förändras, så att den mottagande nervcellen blir känsligare för partnerns signaler.

En stark kommunikation i en viss del av hjärnan innebär att du är bra på något särskilt. Effektiva kopplingar i språkcentrumen gör dig språkligt begåvad, medan liknande kopplingar i hjärnans rörelsecentrum kan göra att du blir fingerfärdig.

Trots det är ett högt antal synapser inte altid en fördel. En ny studie gjord på möss visar att hjärnan börjar gallra bland synapserna efter den tidiga barndomen.

År 2020 genmodifierade en forskargrupp ledd av hjärnforskaren Mélissa Cizeron ett antal möss så att vissa proteiner i mössens synapser lyste i olika färger. På så vis kunde forskarna följa med i synapsutvecklingen.

Försöket visade att antalet synapser ökade kraftigt under mössens första månad i livet, men snabbt minskade igen under den därpå följande månaden. Andra studier tyder på att något liknande sker hos oss människor.

En holländsk studie har till exempel visat att antalet synapser hos människor ökar tills vi är cirka nio år, varefter de blir färre tills vi är omkring 30 år gamla.

  • När är hjärnan färdigutvecklad?

    Är hjärnan färdigutvecklad när vi föds – eller sker det först i vuxen ålder? Forskare har studerat hjärnans nätverk av kopplingar från det att vi föds tills vi dör och kommit fram till ett svar.
    Följ hjärnans utveckling över tid.

Och vi förlorar inte bara synapser. En dansk studie från år 2007 visade att vi åtminstone i vissa delar av hjärnan även förlorar ett stort antal nervceller under uppväxten. I en del av nervcentrumet talamus upptäckte forskarna att vuxna har 41 procent färre nervceller än nyfödda barn.

Förlusten av synapser och nervceller i barndomen medför dock ingen försämring av hjärnans funktion, tvärtom. Hjärnan gallrar nämligen bort de delar som inte används så ofta och blir på så vis mer strömlinjeformad och effektivare.

Enligt vissa forskare tar det troligen längre tid för barn som inte gallrar tillräckligt snabbt bland sina kopplingar att utveckla exempelvis sin språkliga förmåga.

Mushjärnan har minst 37 typer av kopplingar.

Mélissa Cizerons musstudie ledde även till en rad andra upptäckter. Forskarna hittade flera olika typer av synapser, totalt 37 stycken, som skilde sig från varandra i form, storlek och proteinsammansättning.

Tidigt i livet domineras hjärnan av ett fåtal synapstyper, men med tiden ökar mångfalden och varje del av hjärnan får sin egen sammansättning av typer. De olika typerna av synapser behandlar signaler på olika sätt, vilket gör att varje del av hjärnan får olika egenskaper.

Gamla människors hjärna liknar ungas

Hjärnans områden utformas alltså för att lösa specifika uppgifter, en utveckling som troligen speglar den mognad av mental förmåga som sker hos oss människor från det att vi är barn tills vi blir vuxna.

Från cirka två–sju års ålder förbättras exempelvis barns långtidsminne. Det de är med om före den åldern lagras i allmänhet inte som bestående minnen. Tonåringar upplever en markant förbättring av sin förmåga att tänka abstrakt och se problem ur flera perspektiv.

Hjärnan får färre kopplingar med tiden.

I ungdomen, då hjärnan vässas, sker den första stora minskningen av hjärnans kopplingar. Även i ålderdomen störtdyker antalet, men då medför det en försämring.

© Malene Vinther & Shutterstock

Det visade sig emellertid att utvecklingen vänder igen. Vid tre månaders ålder blev sammansättningen av synapstyper hos mössen i Cizerons försök mer likartad i hjärnans olika områden, en utvecklingen som fortsätter resten av livet.

En jämförelse mellan olika levnadsstadier har visat att hjärnan hos en 18 månader gammal mus liknar hjärnan hos en två veckor gammal mus mer än den hos en tre månader gammal mus.

I ålderdomen börjar hjärnan alltså återgå till barndomen.

Studie förklarar äldres vardag

Enligt Cizeron och hennes kollegor kan utvecklingen i hjärncentrumen hos de åldrande mössen troligen förklara det faktum att vi människor upplever en förändring av vår mentala förmåga med åren.

Försöket visade bland annat att utvecklingen påverkade tidsintervallet mellan nervsignalerna i hjärncentrumet hippocampus, en förändring som sannolikt har konsekvenser för bland annat minnet och inlärningsförmågan.

Cizerons möss visade även en annan markant förändring i ålderdomen. Efter att ha legat relativt stabilt under vuxenlivet minskade antalet synapser från det att mössen var cirka ett år, det vill säga medelålders.

Hjärnan försvagas på tre områden.
© Claus Lunau

Tre delar av hjärnan krymper med åren

Med åren blir hjärnan sämre på att reparera sig själv, vilket med tiden gör att den börjar krympa, även hos fullt friska människor. Denna naturliga degenerering drabbar framför allt tre delar av hjärnan, vilket sätter sina spår i äldre människors mentala förmåga.

  • Minnet försämras – tappar 0,84 procent i volym per år

    Trots att hippocampus inte i sig bevarar våra minnen så spelar området en viktig roll för vår förmåga att lagra minnen och få fram dem i vårt medvetande.
    Effekt: Den äldre får svårare att minnas händelser i det förflutna och att lagra nya minnen.

  • Hjärnans kontrollcentral tynar bort – tappar 0,59 procent i volym per år

    Den allra främsta delen av hjärnans pannlober (frontal pole på engelska) är unika för människan och styr hur hjärnans olika delar utbyter information.
    Effekt: Den äldre tänker och agerar långsammare.

  • Den språkliga förmågan försämras – tappar 0,56 procent i volym per år

    Strax bakom tinningarna sitter ett område av hjärnan, tinningloberna, som används för att sätta ord på tankar samt uppfatta och reagera på sinnesintryck.
    Effekt: Den äldre får svårt att uttrycka sig och kan bli personlighetsförändrad.

Medan det minskande antalet synapser i barndomen bidrog till att strömlinjeforma hjärnan har det en helt annan inverkan i ålderdomen. Då försvinner viktiga kopplingar, vilket gör att en rad hjärnfunktioner försämras.

Med åren förlorar vi även nervceller som inte ersätts av nya. Sammantaget innebär det att hjärnan i genomsnitt krymper med 0,5 procent om året efter det att vi har fyllt 60 år. Förlusten av synapser och nervceller kan troligen förklara många av de mentala förändringar som äldre personer upplever i sin vardag.

Bland annat försämras minnet, förmågan till huvudräkning och hastigheten med vilken hjärnan arbetar. Dessutom blir hjärnan sämre på abstrakt tänkande och problemlösning, två förmågor som förbättrades mycket i tonåren, då hjärnans olika områden specialiserades.

Vårt språk, vårt ordförråd och våra kunskaper ökar under hela livet.

Lyckligtvis medför ålderdomen inte bara förfall. I allmänhet förblir exempelvis den språkliga förmågan relativt intakt genom livet, och ordförrådet fortsätter att växa. Även lokalsinnet och vissa minnesfunktioner, till exempel förmågan att minnas händelsers ordning i en historia, förblir oförändrade. Och allmänbildningen bara ökar med åren.

Samtidigt kan den negativa utveckling som sker i många delar av hjärnan i viss mån vändas.

Elektroder ger hjärnan nytt liv

Vi behåller vår förmåga att bilda nya synapser hela livet. Genom att exempelvis göra mentala övningar kan äldre personer öka antalet synapser i vissa delar av hjärnan, så att de upplever förbättringar av bland annat korttidsminnet.

Även fysisk träning kan ha en gynnsam effekt. Den kan nämligen få hjärnans celler att insöndra ämnen som stimulerar bildning av nya kopplingar.

  • 4 hjärnstärkande aktiviteter

    När vi blir äldre förlorar hjärnan nervceller och kopplingar. Se här hur du med enkla medel kan motverka förfallet och hålla hjärnan i trim.
    Träna hjärnans kopplingar.

Forskarna arbetar även på en genväg till att stärka hjärnan som inte omfattar några övningar alls. En lovande ny behandling är elektrisk stimulering av hjärnan.

Då placeras elektroder på huvudets utsida, så att det bildas ett elektromagnetiskt fält runt hjärnan, som kan påverka nervcellernas aktivitet. En av konsekvenserna av detta blir ökade mängder av ämnet BDNF, som man vet stimulerar synapsbildning.

I flera delar av världen har denna behandling godkänts för användning mot depression, ett tillstånd som också är kopplat till förlust av synapser. Flera försök tyder på att behandlingen har en positiv inverkan på äldre personer med nedsatt mental förmåga. Forskningen befinner sig dock ännu på ett tidigt stadium.

Om behandlingen fungerar som det är tänkt kommer vi snart att kunna föra den åldrande hjärnan ett steg närmare den kapacitet den har i medelåldern.

Läs också:

Logga in

Ogiltig e-postadress
Lösenord behövs
Visa Dölj

Redan prenumerant? Prenumererar du redan på tidningen? Klicka här

Ny användare? Få åtkomst nu!

Nollställ lösenord.

Skriv in din e-postadress, så skickar vi anvisningar om hur du återställer ditt lösenord.
Ogiltig e-postadress

Kontrollera din e-post

Vi har skickat ett e-postmeddelande till med instruktioner om hur du återställer ditt lösenord. Kontrollera ditt skräppostfilter om meddelandet inte har kommit.

Uppge nytt lösenord.

Skriv in ett nytt lösenord. Lösenordet måste ha minst 6 tecken. När du har upprättat ditt lösenord blir du ombedd att logga in.

Lösenord behövs
Visa Dölj