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Kortikale Karten : Das Koordinatensystem im Kopf

Anstatt das Gehirn in klar abgegrenzte Areale zu unterteilen, lässt sich seine Organisation möglicherweise besser in Form eines Koordinatensystems beschreiben, nämlich durch mehrere graduelle Achsen.
Kopf und Kompass

Deutschland verfügt über eines der dichtesten Straßennetze weltweit. Wir finden uns dennoch meistens gut ­darin zurecht. Früher half dabei vor allem ein Autoatlas, heute zeigen uns Navi und Smartphone, wo es langgeht. Die Vernetzung in unserem Gehirn ist allerdings noch wesentlich komplexer. Allein die Gesamtlänge aller Nervenbahnen eines Menschen übertrifft die des deutschen Straßennetzes um ein Zehnfaches.

Darstellungen nach dem Vorbild von Verkehrskarten reichen nicht aus, um die Verknüpfungen und Landschaften unseres kompliziertesten Organs abzubilden. Neurowissenschaftler und Neurowissenschaftlerinnen haben seit dem 19. Jahrhundert trotzdem versucht, eine Art Hirnatlas anzufertigen. Oskar Vogt (1870–1959), ein einflussreicher Neurologe seiner Zeit, stellte gleich mehrere Anforderungen an so genannte kortikale Karten: Wie schematische Darstellungen des Straßennetzes sollten sie eine schnelle Orientierung ermöglichen und gleichzeitig die Funktionen verschiedener Regionen veranschaulichen. Außerdem würde man mit Hilfe solcher Karten Unterschiede im Bauplan verschiedener Individuen aufdecken und Rückschlüsse auf die Entwicklung des Hirns ziehen können ...

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  • Quellen

Dong, H. M. et al.: Shifting gradients of macroscale cortical organization mark the transition from childhood to adolescence. Proceedings of the National Academy of Sciences 118, 2021

Margulies, D. S. et al.: Situating the default mode along a principal gradient of macroscale cortical organization. Proceedings of the National Academy of Sciences 113, 2016

Paquola, C. et al.: Microstructural and functional gradients are increasingly dissociated in transmodal cortices. PLOS Biology 17, 2019

Valk, S. et al.: Shaping brain structure: Genetic and phylogenetic axes of macroscale organization of cortical thickness. Science Advances 39, 2020

Xu, T. et al.: Cross-species functional alignment reveals evolutionary hierarchy within the connectome. Neuroimage 223, 2020