Man trenger ikke være forsker for å kunne fortelle at mye skjer i hjernen til et menneske fra spedbarn til voksen alder. De fleste foreldre har nok latt seg fascinere av podens fantastiske framskritt igjennom barndommen.

Men hva står bak disse enorme endringene? Og hvordan går det til at erfaringene i livet kan påvirke utviklinga av hjernen?

Et team av forskere tror de er kommet ett skritt nærmere svaret. Etter å ha undersøkt DNAet i hjernene til både mus og mennesker i ulike aldere, konkluderer de med at endringer i det såkalte epigenomet ser ut til å ha stor betydning.

• Les også: Få dagers overspising kan sette spor i genene

Den nye kunnskapen er viktig for å forstå hvordan vi modnes med alderen, mener forskerne. Dessuten kan de epigenetiske endringene i den voksende hjernen gi oss mer innsikt i en rekke psykiske lidelser.

Gener og epigenetikk

DNAet ditt er en tråd med data. Informasjonen er skrevet ved hjelp av fire kjemiske stoffer, som forskerne har forkortet til A, T, C og G.

Ulike kombinasjoner av disse stoffene sitter på rekke og rad langs DNAet, som en kjempelang rekke bokstaver.

Et bestemt strekk av slike kjemiske bokstaver beskriver et enkelt gen, og slik ligger alle genene etter hverandre langs tråden. Hvert av genene er med på å bestemme en egenskap du har.

Men i de seinere åra har det blitt klart at det er mye mer enn rekkefølgen av A, T, C og G som bestemmer hvordan genene virker i oss. I genomet vårt ligger det nemlig også koder som regulerer genene.

• Les også: Skader fra miljøgifter kan arves

Dette er en slags brytere som slår gener av eller på. Disse bryterne kan igjen påvirkes av miljøfaktorer som forurensing, stress eller kosthold. Det betyr at det du spiser, puster inn eller opplever kan bestemme om de ulike genene dine er aktive eller ei.

En endring på en bryter kan vare livet ut, og noen ganger også overføres til neste generasjon. Det er dette systemet av brytere på DNAet som kalles epigenetikk.

Storstilt endring

Tidligere forskning har vist at epigenetikken spiller en viktig rolle både for læring og for tankerelaterte problemer i alderdommen.

Nå har Joseph R. Ecker og kollegaene hans gjort en stor undersøkelse av DNA-metylering – en form for epigenetisk endring – i hjernen hos mus og mennesker i ulike aldere.

De oppdaget at mønsteret av slike forandringer omstruktureres helt i noen hjerneområder på stadier i barndom og ungdom. Det så ut til at en uventet form for metylering hopet seg opp etter hvert som utviklinga gikk.

- Dette viser at perioden da nervenettverkene i hjernen modner er akkompagnert av en parallell prosess av storskala omveltninger av epigenomet, sier Ecker i ei pressemelding.

Antageligvis sørger prosessen blant annet for at ulike hjerneceller får forskjellige funksjoner.

Psykiske lidelser

Den nye kunnskapen gjør at forskerne kan begynne å undersøke hvordan epigenetiske endringer kan henge sammen med ulike psykiske lidelser.

• Les også: Omsorgssvikt og mobbing påvirker genene

Mange forskere mener at mange psykiske sykdommer kan ha sitt utspring i biologien i hjernen. De ser for seg at et samspill mellom genetiske anlegg og miljøpåvirkning kan endre aktiviteten i hjernen.

Tidligere forskning har hintet om at endringer i epigenomet kan henge sammen med lidelser som schizofreni, depresjon og bipolar lidelse.

Mer forskning på mekanismene i epigenetikken kan etter hvert gi oss en bedre forståelse av hvordan samspillet mellom arv og miljø hos både friske og syke arter seg på cellenivå.

Referanse:

R. Lister et al., Global Epigenomic Reconfiguration During Mammalian Brain Development, Science Express, 4. juli 2013.