Die sich häufenden Daten aus der Epidemiologie, Genetik, Epigenetik, den grundlegenden Neurowissenschaften und der bildgebenden Diagnostik deuten darauf hin, dass die Neuroentwicklung eine Zeit ist, in der das Risiko und die Resilienz für spätere neuropsychiatrische Erkrankungen festgelegt werden. Die historische Trennung zwischen neurologischen Entwicklungsstörungen und Behinderungen in der Kindheit und psychischen Erkrankungen im Erwachsenenalter wird zunehmend als künstlich erkannt. Seit Waddingtons Formulierung einer epigenetischen Landschaft, in der vererbbare und äußere Faktoren die Entwicklung modulieren, um die Voraussetzungen für spätere Funktionen zu schaffen, passen korrelative Befunde zum Modell einer neurodevelopmentalen Basis für psychische Erkrankungen. Jüngste technische und experimentelle Fortschritte haben zu einem mechanistischeren Verständnis der Art und Weise geführt, wie Störungen der Gehirnentwicklung entweder zum frühen oder späten Auftreten von Konstellationen von Verhaltens- und kognitiven Symptomen führen können, die kategoriale Krankheiten definieren. Das Feld hat nun einige Faktoren bestimmt, die die Neuroentwicklung während der sensiblen und kritischen Perioden beeinflussen, spezifische Zeiten, in denen Umwelteinflüsse mit der genetischen Programmierung kombiniert werden, um die Musterung des Gehirns, die neuronale Vielfalt, die Konnektivität und schließlich die funktionelle Reifung zu beeinflussen. Das Feld ist nach wie vor ein spannendes Arbeitsfeld, das von dem Wunsch angetrieben wird, vom Nachweis der Korrelation zum Verständnis der mechanistischen Ursache und schließlich zur Prävention oder frühen Intervention überzugehen, die die Plastizität des Gehirns nutzt. Der anfängliche Schwerpunkt auf begrenzte, kritische Zeiträume ändert sich nun durch interdisziplinäre Forschung, die adaptive Fähigkeiten bei Tieren und Menschen durch Behandlungen und Interventionen neu definiert hat.
Unser Ziel bei der Gestaltung dieser Ausgabe von Neuropsychopharmacology Reviews war es, dass disziplinäre Experten sowohl experimentelle Highlights als auch Perspektiven zum aktuellen Verständnis grundlegender Mechanismen der Neuroentwicklung, zum Einfluss von Entwicklungsstörungen auf Gehirn- und Verhaltensstörungen im Kindes- und Erwachsenenalter und zum aufkommenden Versprechen der Umsetzung in Behandlungen bieten. Wir sind uns bewusst, dass der Platz hier nicht ausreicht, um die gesamte relevante Literatur über Neuroentwicklung und psychische Erkrankungen zu behandeln. Wir hoffen, dass diese Ausgabe Neugierde und Begeisterung weckt und dadurch weitere Forschungen zu einem mechanistischen Verständnis der Neuroentwicklung im Kontext psychischer Erkrankungen und neurologischer Entwicklungsstörungen anregt.
Die Ausgabe beginnt mit vier Artikeln über grundlegende Prinzipien der Neuroentwicklung mit Relevanz für die Entstehung von Störungen und Behinderungen. Washbourne (2015) liefert einen neurobiologischen Fahrplan für die molekulare Basis der Synapsenbildung, die als Ziel einer Störung bei Störungen von Autismus bis Schizophrenie in den Fokus gerückt ist. Spezifische Genfamilien, die durch die Entdeckung seltener, kausaler Mutationen impliziert sind, werden hervorgehoben, ebenso wie die Möglichkeiten, wie genetische Daten für die Verbesserung zukünftiger Diagnose- und Behandlungsstrategien nützlich sein können. Chu und Anderson (2015) liefern einen grundlegenden Rahmen für das Verständnis des Ursprungs und der Entwicklung neokortikaler Interneuronen. Dieses Thema ist von besonderer Bedeutung wegen der Rolle des Gleichgewichts zwischen Erregung und Hemmung bei der kortikalen Informationsverarbeitung und seiner Implikation bei vielen neurologischen und psychiatrischen Störungen. Hammock (2015) beschreibt die Entwicklung von Neuropeptidsystemen, mit besonderem Schwerpunkt auf Oxytocin und Vasopressin. Eine große Erwachsenenliteratur hat die Rolle dieser Neuropeptide bei der Beeinflussung der sozialen Kognition, des mütterlichen Verhaltens und der Aggression untersucht, aber neuere Studien zeigen eine kritische Bedeutung für das Oxytocin- und Vasopressin-System während der Neuroentwicklung, was möglicherweise auf Möglichkeiten zur Intervention hinweist. Giedd et al. (2015) rezensieren eine zunehmende Anzahl von longitudinalen Neuroimaging-Studien, die die Entwicklungsverläufe von Hirnregionen und Schaltkreisen identifizieren, mit einem Schwerpunkt auf dem Verständnis der Beziehungen zwischen reifender Hirnstruktur, Funktion und Kognition. Diese Studien liefern einige der Schlüssel, um das kritische Rätsel der interindividuellen Variabilität zu entschlüsseln.
Die nächsten vier Artikel dienen als Brücke und liefern klinisch relevante Beispiele für grundlegende Entwicklungsprinzipien. Hartley und Lee (2015) geben einen Überblick über sensible Entwicklungsperioden im Zusammenhang mit affektivem Verhalten. Sie beschreiben mechanistische Parallelen zwischen der Entwicklung von Angstschaltkreisen und unserem klassischen Verständnis von sensiblen Perioden in der Entwicklung primärer sensorischer Systeme. Ross et al. (2015) konzentrieren sich auf das allgegenwärtige Problem der pränatalen Exposition gegenüber Drogenmissbrauch und stellen einen neurobiologischen Rahmen zur Verfügung, der auf der Grundlagenforschung über die Auswirkungen der Entwicklung auf verschiedene Zellpopulationen und Gehirnsysteme basiert. Sie fügen eine Diskussion der klinischen Ergebnisse und des Störungsrisikos in Längsschnittstudien am Menschen ein und betonen, wie wichtig es ist, die Kluft zwischen Grundlagen und Klinik zu überbrücken, um neue Interventionen zu entwickeln. Suri et al. (2015) bieten ein fortgeschrittenes Verständnis der genetischen und frühen Lebenserfahrungen, die Monoaminsysteme während sensibler Entwicklungsperioden beeinflussen. Angesichts der Popularität dieser Systeme als therapeutische Ziele beschreiben sie die Schnittpunkte zwischen mechanistischen Erkenntnissen aus der präklinischen Forschung und der translationalen Relevanz aus der aufkommenden klinischen Forschung. Schoenfeld und Cameron (2015) befassen sich mit der Herausforderung, zu verstehen, wie Störungen der adulten Neurogenese zu neuropsychiatrischen Störungen und deren Behandlung beitragen können. Obwohl umfangreiche Literatur auf die Relevanz der adulten Neurogenese, insbesondere für Depressionen, hinweist, betonen sie die Notwendigkeit weiterer Forschung, um die Kausalität direkt zu testen und die zugrundeliegenden Mechanismen zu entschlüsseln.
Wie in den nächsten drei Artikeln beschrieben, hat die Umwelt komplexe biologische und verhaltensbezogene Einflüsse während der Entwicklung, die das spätere Krankheitsrisiko beeinflussen. Toth (2015) gibt einen Überblick über aktuelle, interessante Forschungsergebnisse zur intergenerationalen, nicht-genetischen Weitergabe von epigenetischen Informationen, die die Gehirnentwicklung verändern und das Risiko für psychische Erkrankungen beeinflussen. Er stellt die aktuelle Evidenz für den Einfluss der pränatalen Umgebung auf eine solche Übertragung vor, beschreibt die Grenzen dieser Arbeit und zeigt das Potenzial für zukünftige Studien in Tiermodellen und am Menschen auf. Kundakovic und Champagne (2015) konzentrieren sich auf postnatale Faktoren, die den epigenetischen Status beeinflussen, um die Entwicklung des Gehirns und des Verhaltens zu steuern, und stützen sich dabei auf präzise Experimente in Nagetiermodellen. Potenzielle molekulare Ziele werden hervorgehoben, zusammen mit epigenetischen Biomarkern, die das Risiko von Psychopathologie im späteren Leben vorhersagen können. Der nächste Artikel beschäftigt sich mit Humanstudien zu den Auswirkungen von unzureichender oder missbräuchlicher Betreuung in der frühen Kindheit. Humphries und Zeanah (2015) untersuchen die Zusammenhänge zwischen den daraus resultierenden Veränderungen in der neurobiologischen Entwicklung und dem anhaltenden Risiko für soziale Störungen, Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung und antisoziales Verhalten.
Zwei störungsspezifische Übersichtsarbeiten werden im nächsten Abschnitt vorgestellt. Hernandez et al. (2015) besprechen die neurobiologischen Signaturen, die aus einem Jahrzehnt intensiver genetischer und bildgebender Forschung an Kindern und Jugendlichen mit Autismus-Spektrum-Störungen hervorgegangen sind. Die Diskussion hebt die vielen Herausforderungen zum Verständnis der heterogenen Befunde im Kontext der individuellen Unterschiede zwischen Kindern hervor, sowie die technischen Vorbehalte der aktuellen Neuroimaging- und Analysemethoden. Schmidt und Mirnics (2015) liefern eine praktische Bewertung der Evidenz, die die neurodevelopmentale Hypothese der Schizophrenie unterstützt. Die Übersichtsarbeit integriert genetische Risikofaktoren, die zum Teil auf die Entwicklung von Interneuronen hindeuten, mit einer Perspektive auf das Gleichgewicht zwischen Erregung und Hemmung im Kontext des Schizophrenierisikos und der Pathophysiologie.
Die letzten beiden Artikel integrieren neuroentwicklungsbedingte Prinzipien und ein sich verbesserndes Verständnis der Ätiologie der Störung, um das Versprechen von Behandlungen der nächsten Generation zu diskutieren. Henderson et al. (2015) konzentrieren sich auf pädiatrische Angststörungen und betonen neue Forschungsergebnisse, die auf Dysfunktionen in spezifischen Schaltkreisen hinweisen. Bei der Betrachtung aktueller und zukünftiger Behandlungsstrategien, sowohl verhaltenstherapeutisch als auch pharmakologisch, betonen sie Interventionen, die ebenfalls auf spezifische Schaltkreise ausgerichtet sind. Veenstra-VanderWeele und Warren (2015) geben einen Überblick über Präventions- oder Interventionsstrategien, die mit den entwicklungsbedingten Ursprüngen neuropsychiatrischer Störungen zusammenhängen, und berühren dabei viele der in diesem Sonderheft behandelten Bereiche. Sie stellen fest, dass bestehende Interventionen typischerweise nicht auf mechanistischem Wissen beruhen, und heben das Potenzial für neue, zielgerichtete Behandlungen hervor, die zunächst auf Entdeckungen in Tiermodellen von syndromalen Störungen beruhen, die prominente neuropsychiatrische Symptome beinhalten.
Indem wir uns von der grundlegenden Entwicklungsneurobiologie zu den Mechanismen des neuroentwicklungsbedingten Risikos und schließlich zu möglichen Interventionen bewegen, die auf diesen mechanistischen Erkenntnissen beruhen, hoffen wir, den Leser von der entscheidenden Bedeutung der Entwicklungsneurowissenschaften für die Zukunft der Neuropsychopharmakologie zu überzeugen. In diesem Sonderheft haben führende Wissenschaftler auf diesem Gebiet klinische Relevanz in jede Übersichtsarbeit eingewoben, unabhängig davon, ob sich ihre eigene Forschung primär auf grundlegende Mechanismen in Modellsystemen oder ausschließlich auf Risiko und Resilienz beim Menschen konzentriert. Die hochmoderne Wissenschaft in diesen Übersichtsarbeiten wird durch die spannenden Hot-Topics-Artikel ergänzt, die die Ausgabe 2014 der Neuropsychopharmakologie Reviews abrunden.