De gegevens uit de epidemiologie, genetica, epigenetica, neurowetenschappen en neuroimaging wijzen erop dat de neurodevelopment een periode is waarin risico’s op en weerstand tegen latere neuropsychiatrische aandoeningen kunnen worden vastgesteld. De historische scheidslijn tussen neurologische ontwikkelingsstoornissen en handicaps bij kinderen en psychische aandoeningen bij volwassenen wordt in toenemende mate als kunstmatig erkend. Sinds Waddington’s formulering van een epigenetisch landschap waarin erfelijke en externe factoren de ontwikkeling moduleren om de weg te bereiden voor later functioneren, passen correlatieve bevindingen in het model van een neuro-ontwikkelingsbasis voor geestesziekten. Recente technische en experimentele vorderingen hebben geleid tot een meer mechanistisch begrip van hoe verstoringen van de hersenontwikkeling kunnen resulteren in het vroeg of laat optreden van constellaties van gedrags- en cognitieve symptomen die categorische ziekten definiëren. Het vakgebied heeft nu een aantal factoren vastgesteld die de neurologische ontwikkeling beïnvloeden tijdens gevoelige en kritieke perioden, specifieke perioden waarin omgevingsfactoren samengaan met genetische programmering om het patroon van de hersenen, de neuronale diversiteit, de connectiviteit en, uiteindelijk, de functionele rijping te beïnvloeden. Het gebied blijft een opwindend werk in uitvoering, gevoed door de wens om van het aantonen van correlatie over te gaan op begrip van mechanistische oorzakelijkheid en dan, uiteindelijk, op preventie of vroegtijdige interventie die gebruik maakt van hersenplasticiteit. De aanvankelijke nadruk op beperkte, kritische tijdsperioden is nu aan het veranderen door interdisciplinair onderzoek dat aanpassingsvermogen bij dieren en bij mensen heeft geherdefinieerd door behandelingen en interventies.
Het doel van het organiseren van dit nummer van Neuropsychopharmacology Reviews was voor disciplinaire experts om zowel experimentele hoogtepunten als perspectieven te bieden op het huidige begrip van de basismechanismen van neuro-ontwikkeling, de invloed van ontwikkelingsstoornissen op kindertijd en volwassen hersen- en gedragsstoornissen, en de opkomende belofte van vertaling naar behandelingen. We erkennen dat er hier onvoldoende ruimte is om alle relevante literatuur over neurologische ontwikkeling en geestesziekten te behandelen. Onze hoop is dat dit nummer nieuwsgierigheid zal opwekken en enthousiasme zal aanwakkeren, waardoor verder onderzoek naar een mechanistisch begrip van neurologische ontwikkeling in de context van psychische aandoeningen en neurologische ontwikkelingsstoornissen wordt gestimuleerd.
Het nummer begint met vier artikelen over basisprincipes van neurologische ontwikkeling met relevantie voor het ontstaan van aandoeningen en handicaps. Washbourne (2015) biedt een neurobiologische routekaart voor de moleculaire basis van synapsvorming, die in beeld is gekomen als doelwit van verstoring bij stoornissen variërend van autisme tot schizofrenie. Specifieke genfamilies, die betrokken zijn bij de ontdekking van zeldzame, causale mutaties, worden belicht, evenals de manieren waarop genetische gegevens nuttig kunnen zijn voor de verbetering van toekomstige diagnostische en behandelingsstrategieën. Chu en Anderson (2015) bieden een fundamenteel kader voor het begrijpen van de oorsprong en ontwikkeling van neocorticale interneuronen. Dit onderwerp is van bijzonder belang vanwege de rol van excitatoir:inhibitoir evenwicht in corticale informatieverwerking, en de implicatie daarvan in veel neurologische en psychiatrische stoornissen. Hammock (2015) beschrijft de ontwikkeling van neuropeptide systemen, met een bijzondere nadruk op oxytocine en vasopressine. Een grote volwassen literatuur heeft de rol van deze neuropeptiden onderzocht in het beïnvloeden van sociale cognitie, moederlijk gedrag en agressie, maar meer recente studies onthullen een kritisch belang voor de oxytocine en vasopressine systemen tijdens de neurologische ontwikkeling, wat mogelijk wijst op mogelijkheden voor interventie. Giedd et al, (2015) geven een overzicht van een toenemend aantal longitudinale neuroimaging studies die de ontwikkelingstrajecten van hersengebieden en -circuits in kaart brengen, met de nadruk op het begrijpen van de relaties tussen het rijpen van hersenstructuur, functie, en cognitie. Deze studies bieden een aantal van de sleutels tot het ontcijferen van de kritische puzzel van inter-individuele variabiliteit.
De volgende vier artikelen dienen als een brug, met klinisch relevante voorbeelden van fundamentele ontwikkelingsprincipes. Hartley en Lee (2015) geven een overzicht van gevoelige ontwikkelingsperioden met betrekking tot affectief gedrag. Ze beschrijven mechanistische parallellen tussen de ontwikkeling van angstcircuits en ons klassieke begrip van gevoelige perioden in de ontwikkeling van primaire zintuiglijke systemen. Ross et al, (2015) richten zich op de alomtegenwoordige kwestie van prenatale blootstelling aan drugs van misbruik, en bieden een neurobiologisch kader gebaseerd op fundamenteel onderzoek naar de invloed van de ontwikkeling op verschillende celpopulaties en hersensystemen. Ze verweven een discussie over klinische uitkomsten en het risico op stoornissen in longitudinale studies bij mensen, en benadrukken het belang van het overbruggen van de kloof tussen basaal en klinisch onderzoek om nieuwe interventies te kunnen ontwikkelen. Suri et al, (2015) bieden een geavanceerd begrip van de genetische en vroege levenservaringen die monoaminesystemen beïnvloeden tijdens gevoelige perioden van ontwikkeling. Met de populariteit van deze systemen als therapeutische doelen, detailleren zij de kruispunten tussen mechanistische inzichten uit preklinisch onderzoek en translationele relevantie uit opkomend klinisch onderzoek. Schoenfeld en Cameron (2015) gaan in op de uitdagingen van het begrijpen hoe verstoringen in de volwassen neurogenese kunnen bijdragen aan neuropsychiatrische aandoeningen en de behandeling daarvan. Hoewel aanzienlijke literatuur wijst op de relevantie van neurogenese bij volwassenen, met name voor depressie, benadrukken zij de noodzaak van verder onderzoek om causaliteit direct te testen en onderliggende mechanismen te ontleden.
Zoals geschetst in de volgende drie artikelen, heeft de omgeving complexe biologische en gedragsmatige invloeden tijdens de ontwikkeling die van invloed zijn op het latere risico op ziekte. Toth (2015) bespreekt recent, intrigerend onderzoek naar intergenerationele, niet-genetische overdracht van epigenetische informatie die de hersenontwikkeling verandert en het risico op psychische aandoeningen beïnvloedt. Hij presenteert het huidige bewijs voor de impact van de prenatale omgeving op een dergelijke overdracht, schetst de beperkingen van dit werk, en brengt de mogelijkheden voor toekomstige studies in diermodellen en bij mensen in kaart. Kundakovic en Champagne (2015) richten zich op postnatale factoren die epigenetische status beïnvloeden om hersen- en gedragsontwikkeling te sturen, op basis van nauwkeurige experimenten in knaagdiermodellen. Potentiële moleculaire doelwitten worden belicht, samen met epigenetische biomarkers die een voorbode kunnen zijn van het risico op psychopathologie later in het leven. Het volgende artikel gaat over menselijke studies naar de effecten van inadequate of mishandelende zorg tijdens de vroege kinderjaren. Humphries en Zeanah (2015) onderzoeken de verbanden tussen de resulterende veranderingen in de neurobiologische ontwikkeling en het voortdurende risico op sociaal disfunctioneren, attention-deficit hyperactivity disorder, en antisociaal gedrag.
Twee stoornis-specifieke reviews worden gepresenteerd in de volgende sectie. Hernandez et al, 2015 geven een overzicht van de neurobiologische kenmerken die naar voren zijn gekomen uit een decennium van intensief genetisch en neuroimaging onderzoek bij kinderen en adolescenten met autismespectrumstoornissen. De discussie benadrukt de vele uitdagingen om heterogene bevindingen te begrijpen in de context van individuele verschillen tussen kinderen, evenals de technische voorbehouden van de huidige neuroimaging en analytische methodologieën. Schmidt en Mirnics (2015) geven een praktische evaluatie van het bewijs dat de neuro-ontwikkelingshypothese van schizofrenie ondersteunt. De review integreert genetische risicofactoren die deels wijzen op de ontwikkeling van interneuronen, met een perspectief op excitatoir-inhibitoir evenwicht in de context van schizofrenie risico en pathofysiologie.
De laatste twee artikelen integreren neuro-ontwikkelingsprincipes en een beter begrip van de etiologie van de stoornis om de belofte van volgende-generatie behandelingen te bespreken. Henderson et al, (2015) richten zich op pediatrische angststoornissen, waarbij ze de nadruk leggen op opkomend onderzoek dat wijst op disfunctie in specifieke circuits. In het pivoteren naar huidige en toekomstige strategieën voor behandeling, zowel gedragsmatig als farmacologisch, benadrukken ze interventies die op dezelfde manier gericht zijn op specifieke circuits. Veenstra-VanderWeele en Warren (2015) geven een overzicht van preventie- of interventiestrategieën die aansluiten bij de ontwikkelingsoorzaken van neuropsychiatrische stoornissen, en raken daarbij veel van de gebieden die in dit speciale nummer aan de orde komen. Constaterend dat bestaande interventies doorgaans geen gebruik hebben gemaakt van mechanistische kennis, benadrukken zij het potentieel voor nieuwe, gerichte behandelingen, in eerste instantie geput uit ontdekkingen in diermodellen van syndromale aandoeningen die prominente neuropsychiatrische symptomen omvatten.
Door te bewegen van fundamentele ontwikkelingsneurobiologie, naar mechanismen van neuroontwikkelingsrisico, en ten slotte naar mogelijke interventies geput uit deze mechanistische inzichten, hopen we de lezer te overtuigen van het cruciale belang van ontwikkelingsneurowetenschappen voor de toekomst van de neuropsychofarmacologie. Doorheen deze speciale uitgave hebben leiders in het veld klinische relevantie verweven in elke review, of hun eigen onderzoek nu gericht is op voornamelijk fundamentele mechanismen in modelsystemen of uitsluitend op risico en veerkracht bij mensen. De baanbrekende wetenschap in deze recensies wordt aangevuld met de spannende Hot Topics-artikelen die het nummer 2014 Neuropsychopharmacology Reviews compleet maken.