Miksi ihmisen aivojen hyvinvoinnin tukeminen poikkeaa muista kädellisistä?

Edellisessä artikkelissa tarkasteltiin, miksi ihmisen aivot – erityisesti etuotsalohko (PFC) – kypsyvät huomattavasti hitaammin kuin muiden kädellisten aivot. Uudet tutkimukset osoittavat, että tällä poikkeuksellisen pitkällä kehityskaarella on suoria seurauksia ihmisen aivojen hyvinvoinnille ja neuropsykiatristen häiriöiden hoidolle. Ihmisaivojen hidas kypsyminen pidentää niiden muovautuvuuden aikaa, mutta samalla lisää herkkyyttä kehityksellisille häiriöille, mikä erottaa ihmisen aivojen hyvinvoinnin tukemisen olennaisesti muista kädellisistä. Tämä artikkeli tarkastelee, miksi nämä biologiset erot edellyttävät nimenomaan ihmiselle räätälöityjä lähestymistapoja aivojen hyvinvoinnin edistämisessä ja häiriöiden ehkäisyssä ja hoidossa.

Medical Xpressin uutisoiman Nature Neuroscience -tutkimuksen mukaan ihmisen aivojen, erityisesti etuotsalohkon (PFC), hyvinvoinnin tukeminen ja neuropsykiatristen häiriöiden hoito poikkeavat merkittävästi muista kädellisistä, kuten makakeista. Keskeinen syy tähän on ihmisaivojen poikkeuksellisen pitkä ja hidas kehityskaari.

Ihmisen etuotsalohko kypsyy huomattavasti hitaammin kuin muilla kädellisillä. Transkriptomaaliset analyysit osoittavat, että esimerkiksi 2–4-vuotiaan makakin aivojen kehitysvaihe vastaa noin 18-vuotiaan ihmisen aivoja. Tämä tarkoittaa, että ihmisen aivot pysyvät muovautuvina ja herkkinä ympäristön vaikutuksille sekä oppimiskokemuksille huomattavasti pidempään. Samalla tämä pidentynyt plastisuuden jakso muodostaa laajemman haavoittuvuuden ikkunan neuropsykiatrisille häiriöille.

Tutkimus tunnistaa myös ihmiskohtaisia geenien säätelyohjelmia, joita ei esiinny muilla kädellisillä samassa muodossa. Transkriptiotekijät, kuten CUX1, CUX2, FOXP1 ja FOXP2, säätelevät hermosolujen dendriittien rakennetta sekä kielellisten ja kognitiivisten taitojen kehittymistä. Näiden geenien toimintahäiriöt on yhdistetty ihmiselle tyypillisiin häiriöihin, kuten autismin kirjon häiriöihin ja skitsofreniaan, eikä niiden vaikutuksia voida täysin mallintaa eläinmalleissa.

Lisäksi ihmisaivoissa on poikkeuksellisen suuri määrä gliasoluja suhteessa hermosoluihin. Astrosyyttien ja oligodendrosyyttien esiasteet jakautuvat ja erilaistuvat ihmisellä pidempään ja laajemmin kuin muilla kädellisillä. Geenit kuten CD44 ja IGFBP5 säätelevät tätä prosessia. Koska gliasolut ohjaavat synapsien karsimista ja hermoverkkojen kypsymistä, niiden toiminta on erityisen keskeistä ihmisen kognitiivisen hyvinvoinnin kannalta.

Tutkimuksessa havaittiin myös eroja neurotransmitterijärjestelmissä. Ihmisen PFC:ssä on korkeampi dopamiini- ja kolinergisten reseptorien ilmentyminen kuin makakeilla, mikä mahdollistaa hienostuneemman hermoverkkojen säätelyn ja korkeamman kognitiivisen suorituskyvyn, mutta edellyttää myös tarkempaa neurokemiallista tasapainoa.

Lisäksi neuropsykiatriset häiriöt kohdistuvat ihmisellä solutyyppikohtaisesti. Esimerkiksi autismiin liittyvät riskigeenit vaikuttavat erityisesti syvien aivokuoren kerrosten hermosoluihin ja astrosyytteihin, kun taas muiden häiriöiden riskit painottuvat eri hermosolupopulaatioihin. Tämä solutason eriytyminen korostaa tarvetta täsmällisille, kehitysvaiheeseen sidotuille hoito- ja ehkäisystrategioille.

Tutkimuksen johtopäätös on, että koska ihmisen aivojen kehitys, säätely ja haavoittuvuus poikkeavat olennaisesti muista kädellisistä, myös aivojen hyvinvoinnin tukeminen ja neuropsykiatristen häiriöiden hoito edellyttävät nimenomaan ihmiselle räätälöityjä lähestymistapoja.

Marika Niemi