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Nervensystem: Signalverarbeitung bei Mensch und Makak

In Aufbau und Funktionsweise ähneln sich die Gehirne von Menschen und Rhesusaffen stark. Wie kommt es also, dass Menschen viel intelligenter sind als Makaken? Eine Antwort haben Wissenschaftler nun in der »neuronalen Software« beider Spezies gesucht – und dabei einen aufschlussreichen Unterschied entdeckt.

Um das Verhalten der Nervenzellen zu beobachten, zeichnete das Team um Rony Paz vom Weizmann Institute of Science im israelischen Rehovot bei fünf Affen und sieben Menschen die elektrische Aktivität einzelner Nervenzellen auf; insgesamt 750 Neurone flossen in die Auswertung ein. Bei beiden Spezies feuerten die Nervenzellen immer mehr oder weniger stark im Gleichschritt. Im Detail offenbarten sich allerdings Unterschiede: Bei den Makaken war dieser Gleichklang ausgeprägter; die Muster, in denen die Zellen feuerten, wiederholten sich häufiger als bei den Menschen. Das mache die Signalverarbeitung der Makaken »robust«, wie es die Forscher nennen.

Bei Menschen hingegen schien die Abfolge des Feuerns eher durch die Kombination mehrerer Muster zu entstehen. Im Vergleich zum Makakenhirn operiere das Menschenhirn weniger synchron und dadurch effizienter, so Paz und Kollegen. Schneller zwischen Mustern umschalten oder gar mehrere gleichzeitig verarbeiten zu können, mache das Gehirn des Menschen flexibler und erlaube eine differenziertere Reaktion auf Reize. Der Preis dafür sei jedoch eine höhere Störanfälligkeit. Wie Paz erklärt, könnten bei Menschen psychische Störungen zu den Folgen unserer »effizienteren«, also flexiblen Signalverarbeitung zählen.

Offen bleibt dabei, ob sich die beobachteten Unterschiede auch in anderen Hirnregionen zeigen – die Forscher zeichneten Nervenzellen nur in der Amygdala und im Zingulum auf. Zudem ist unklar, wie genau die Nervenzellverbände das Gleichgewicht zwischen Robustheit und Effizienz einstellen.

4/2019

Dieser Artikel ist enthalten in Gehirn&Geist 4/2019

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  • Quelle
Cell 176, S. 597–609, 2019