Az emberi agy bámulatos fejlődésen megy keresztül a magzati élet során, ám fejlődése nem fejeződik be születéskor. Gyermekkorban jelentősen nő az agy, sőt egész életünk során, valószínűleg a környezethez való alkalmazkodás következtében, ám ezt gének is befolyásolják.
Az agyszerkezet kialakulásában jelentős genetikai hatások érvényesülnek [Peper et al., 2007]. Pubertáskorban az agyi morfológiában változások mennek végbe, mely szükséges lehet az optimális felnőttkori agyi működéshez. A pubertás kezdetekor a szürkeállomány csökken, míg a fehérállomány térfogata nő [Giedd et al., 1999].
Legújabb kutatások szerint a felnőttek agyának szürke- és fehérállományának térfogati arányát akár 70-90 százalékban is genetikai tényezők határozzák meg [Baare et al., 2001]. Egy új mágneses rezonancia képalkotó (MRI) felmérés során 45 monozigóta és 61 dizigóta 9 éves ikerpárt és 87 testvérüket vizsgáltak meg, és nagymértékben az agytérfogat méretét örökletesnek találták [Peper et al.]. Ugyan a pubertáskor későbbi stádiumaiban a környezeti tényezők szerepet játszhatnak, a pubertás kezdetén az agyi térfogat már magas fokú öröklődést mutat.
Ikerkutatásokból kiderült, hogy az agyi területektől függően a genetikai hatások eltérőek, magasfokú öröklődés jellemző a frontális lebenyekre (90-95 százalék), mérsékelt a hippocampusban (40-69 százalék), és környezeti tényezők befolyásolják az agy középső részének számos területét.
Ugyanakkor még nem tisztázott, hogy a gének és a környezet között milyen kölcsönhatások játszhatnak szerepet. Jelem pillanatban a szakértők még azt sem tudják, hogy milyenek az agyszerkezet dinamikus változásai és ezek hogyan függenek össze az agyműködéssel.
Kutatások eredményei alapján kiderült, hogy a teljes agytérfogat és az általános intelligencia között összefüggés van. Egészséges egyénekben az intellektualitás pozitív összefüggést mutat a teljes agy, a szürke- és a fehérállomány térfogatával [Thompson et al, 2001; Posthuma et al, 2002], tehát több agyterület korrelál az intelligenciával. Az agykéreg vastagságának serdülőkorban bekövetkező változásai szintén összefüggnek az intelligenciaszinttel.
Számos gén vagy környezeti hatás befolyásolja a két különböző fenotípus kialakulását. Lehetséges például, hogy egy magasabb kognitív működésű egyén olyan környezetet választ, amely szintén növeli az agy méretét. Így a genetikai hatás egyszerűen tükrözi a kognitív funkciókra gyakorolt hatást.
Máig nem tisztázott a fehérállomány öröklődése, vagy hogy létezik-e egy közös genetikai eredete a szürke- és a fehérállománynak illetve az intelligenciának. A kutatás, melynek során 54 egypetéjű és 58 kétpetéjű ikerpár és 34 nem-iker testvérük intelligenciáját vizsgálták meg, közös genetikai eredetet mutatott ki anatómiai idegi rendszerekkel, beleértve a frontális, occipitális és parahippocampalis szürkeállományt és a superior occipitofrontális fasciculus fehérállományát összekötő corpus callosumot [Hulshoff Pol et al, 2006].
A kutatás eredményei szerint a gének szignifikánsan befolyásolják a superior occipitofrontális fasciculus, a corpus callosum, a radiatio optica és a corticospinális pálya fehérállományának sűrűségét, valamint a frontális mediális, a frontális superior, a temporalis superior, az occipitális, a postcentrális, a cinguláris posterior és a parahippocampalis lebenyek szürkeállományának sűrűségét.
A figyelem, nyelv, vizuális, érzelmi és a szenzomotoros feldolgozást az agyban jelentősen befolyásolják a gének. A kutatási eredmények segíthetnek megérteni az agy normális fejlődését és életkorral járó változásait, valamint egyes pszichiátriai betegségek (pl. a skizofrénia) hátterében álló morfológiai elváltozásokat. Lehetővé válhat az agyszerkezetet befolyásoló további új gének azonosítása is.
Fontos megvizsgálni ezen kívül az érintett génekre ható környezeti tényezőket is, illetve hogy mely gének összjátéka a környezettel eredményezheti az agytérfogat végleges kialakulását.
Animáció: HáziPatika.com
