Childhood Disrupted- how your biography becomes your biology, and how you can heal

The Inflamed Brain
“Early stress impacts the developing brain in a way that, until very recently, we
just didn’t think was possible,” McCarthy says. “It turns out that chronic, early
unpredictable stress can trigger a process of low-grade inflammation within the
brain itself.”
That is pretty revolutionary news. Until recently, most scientists thought that
inflammation  could  not  be  generated  by  the  brain.  “We  thought  that  the  brain
was  what  we  call  ‘immune-privileged,’ ”  explains  McCarthy.  “Inflammation  in
the brain occurred only when there was an external event, such as a brain injury
or head trauma, or an infection such as meningitis.”
But,  “That  has  turned  out  not  to  be  the  case.  When  we  are  chronically
stressed, the brain  responds by creating  a state of  neuroinflammation. And  that
neuroinflammation can be present at levels that, until very recently, we could not
even detect.”
This  type  of  inflammation  develops  due  to  a  type  of  non-neuronal  brain  cell
known as microglia. Our microglial cells make up about one-tenth of our brain
cells. For years, researchers thought that these microglia cells were “just there to
get rid of stuff we didn’t need,” explains McCarthy. “They were taking out the
trash, so to speak.”
Microglia  play  an  integral  role  in  pruning  our  brain’s  neurons  and  in  brain
development. They are crucial to the normal processing of the brain all the time,
continuously  scanning  their  environment,  determining,  Are  we  good  here?  Or
not so good? Are we safe? Or not safe?
Shake  the  cage.  Flash  the  lights.  The  microglia  in  the  brain  take  note,  fast.
They don’t like chronic, unpredictable stress. They don’t like it at all.
“Microglia  go  off  kilter  in  the  face  of  chronic  unpredictable  stress,”  says
McCarthy. “They get really worked up, they crank out neurochemicals that lead
to 
neuroinflammation. 
And 
this 
below-the-radar 
state 
of 
chronic
neuroinflammation can lead to changes that reset the tone of the brain for life.”
“It is very possible that when microglia go off kilter, they are actually pruning
away  neurons,”  McCarthy  says.  That  is,  they  are  killing  off  brain  cells  that  we
need.
In  a  healthy  brain,  microglia  control  the  number  of  neurons  that  the  cerebral

---

cortex needs—but unhappy microglia can excessively prune away cells in areas
that would normally play a key role in basic executive functions, like reasoning
and  impulse  control.  They  are  essential  in  a  healthy  brain,  but  in  the  face  of
chronic unpredictable stress, they can start eating away at the brain’s synapses.
“In  some  cases,  microglia  are  engulfing  and  destroying  dying  neurons,  and
they are taking out the trash, just as we always thought,” says McCarthy. “But in
other  cases,  microglia  are  destroying  healthy  neurons—and  in  that  case,  it’s
more like murder.” This excessive pruning can lead to what McCarthy refers to
as a “reset tone” in the brain. You might think of that stressed brain as a muscle
that’s lost its tone and is atrophying. And that loss of gray and white matter can
trigger  depression,  anxiety  disorders,  and  even  more  extreme  psychopathology
such as schizophrenia and Alzheimer’s disease.
Microglia may also prune a special group of neurons in the hippocampus that
are capable of regenerating. “We used to think that you could never make new
neurons but one of the most revolutionary new findings in the last decade is the
discovery  that  there  are  new  neurons  being  born  in  the  hippocampus  all  the
time,”  says  McCarthy.  The  growth  of  new  neurons  is  very  important  to  adult
mental health. “If something interferes with their growth, depression can set in.”
Indeed research suggests, says McCarthy, that “microglia, when they are overly
exuberant, may kill these new neurons as soon as they are born.”
Scientists  have  introduced  healthy  microglia  back  into  the  mouse  brain.  The
results have been stunning: once mice brains are repopulated with microglia, all
signs of depression completely disappear.
So  much  depends  on  the  microglia  in  our  brain  being  happy,  unrattled.  So
much depends on our microglia not pruning away too many neurons.
We  might  hypothesize  that  “angry,  worked-up  microglia  could  impair  the
growth  of  healthy  new  neurons  in  the  brain’s  hippocampus,“  says  McCarthy.
“When healthy neurons in the hippocampus die, our emotional well-being would
be impaired over the long term.”
Facing situation after situation of sudden and unpredictable stress in childhood
can  trigger  microglia  to  prune  away  important  neurons  and  initiate  a  state  of
neuroinflammation  that  resets  the  tone  of  the  brain,  creating  the  conditions  for
long-lasting anxiety and depression.