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Hirnforschung: Wie sich das Gehirn in Falten legt

Nervenfasern formen mit ihren vereinten Kräften die wellige Landschaft der Hirnrinde. Manche Windungen sehen bei Schizophrenie oder Autismus anders aus als bei gesunden Menschen. Dieser Befund könnte neue Diagnoseansätze ermöglichen.
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Am menschlichen Gehirn fällt zunächst die charakteristische, von Windungen durchzogene Oberfläche ins Auge. Diese wellige Landschaft mit ihren tiefen Furchen vermittelt unsere Wahrnehmungen, unser Denken, Fühlen und Handeln. Sie wird von der Großhirnrinde geformt, der so genannten grauen Substanz – einer zwei bis vier Millimeter dicken Schicht voller Nervenzellen, die Hirnforscher auch als zerebralen Kortex bezeichnen.

Auch bei anderen großen Säugetieren ist die Hirnoberfläche gefaltet, so bei Walen, Hunden oder Menschenaffen, bei jeder Art in für sie charakteristischer Weise. Hingegen besitzen kleine Säugetiere eher glatte Gehirne, wie auch andere Wirbeltiere. Der Unterschied hängt damit zusammen, dass die Hirnrinde bei größeren Säugern mehr Platz benötigt als der Schädel bietet. Besonders ausgeprägt ist das beim Menschen: Seine Großhirnrinde würde ausgebreitet etwa das Dreifache der Schädelinnenfläche aufspannen.

Wie kommt es, dass die großen Hirnwindungen in der Regel bei allen Menschen ähnlich aussehen, die kleineren Windungen aber stark variieren? Repräsentiert die charakteristische Hirnlandschaft auch Funktionen unseres Denkapparats? Neueren Forschungen zufolge ziehen vor der Geburt Nervenfasern die Hirnoberfläche zurecht und halten sie auch später in Form. Das erklärt, warum Schädigungen in den neuronalen Kommunikationsnetzen äußerlich an der Hirnfaltung sichtbar sein können – gleich, ob die Defekte in der frühen Entwicklung eintreten, wie bei einigen psychischen Krankheiten, oder erst später, etwa bei einem Schlaganfall oder einer Verletzung. Diese Beobachtung dürfte die Diagnose einiger psychischer und mentaler Störungen und Behinderungen erleichtern. Nicht zuletzt kann sie auch neue Ideen für Therapien liefern.

Form und Aussehen unseres Gehirns beschäftigen Forscher schon seit Langem. Im frühen 19. Jahrhundert begründete der deutsche Mediziner Franz Joseph Gall (1758 – 1828) die Phrenologie. Er glaubte, dass die Schädel- und Hirnform Rückschlüsse auf Intelligenz und Charakter erlauben. Diese Lehre gilt heute weit gehend als unwissenschaftlich. Von ihr angeregt begannen im 19. Jahrhundert jedoch viele Gelehrte mit der Sammlung von "Verbrecher-", "Schwachsinnigen-" und "Geniegehirnen"«. Eine weitere These entwarf vor gut 100 Jahren ...
Oktober 2009

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Oktober 2009

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