Die 7 wichtigsten Dinge, die Sie über das Gehirn wissen müssen

Das Gehirn – die zentrale „Steuereinheit“ unseres Körpers, Aufbewahrungsort von Erinnerungen und Emotionen. Im Laufe der Geschichte haben Philosophen geglaubt, dass das Gehirn sogar jene ungreifbare Essenz beherbergt, die uns zu Menschen macht: die Seele. Was sollten wir über unsere Gehirne wissen?

In einem Gedicht, das um 1892 geschrieben wurde, beschrieb die amerikanische Dichterin Emily Dickinson das Wunder des menschlichen Gehirns.

Ihre Verse drücken ein Gefühl der Ehrfurcht aus, wenn sie die wunderbaren Fähigkeiten des Gehirns zum Denken und zur Kreativität betrachtet.

Sie dachte darüber nach, wie dieses faszinierende Organ in der Lage ist, so viele Informationen über sich selbst und die Welt zu speichern, und schrieb:

„Das Gehirn – ist breiter als der Himmel
– denn – legt man sie nebeneinander –
wird das eine das andere enthalten – mit
Leichtigkeit – und Du – daneben“

Als Hauptorgan des menschlichen Nervensystems steuert das Gehirn die meisten Aktivitäten unseres Körpers und verarbeitet Informationen, die wir von außen und innen erhalten. Es ist der Sitz unserer Emotionen und kognitiven Fähigkeiten, einschließlich des Denkens, des Lang- und Kurzzeitgedächtnisses und der Entscheidungsfindung.

Die erste Erwähnung dieses Organs wurde in einer altägyptischen medizinischen Abhandlung aufgezeichnet, die als „Edwin Smith chirurgischer Papyrus“ bekannt ist, nach dem Mann, der dieses Dokument in den 1800er Jahren entdeckte.

Seitdem hat sich unser Verständnis des Gehirns unermesslich erweitert, obwohl wir immer noch mit vielen Rätseln rund um dieses wichtige Organ zu kämpfen haben.

In diesem Spotlight werfen wir einen Blick auf einige der wichtigsten Fakten, die wir über das Gehirn aufgedeckt haben – und auf einige Aspekte, die noch zu verstehen sind.

1. Wie groß sind unsere Gehirne?

Die Größe des Gehirns variiert stark und hängt vor allem vom Alter, Geschlecht und der Gesamtkörpermasse ab. Studien haben jedoch ergeben, dass das Gehirn eines erwachsenen Mannes im Durchschnitt etwa 1.336 Gramm wiegt, während das Gehirn einer erwachsenen Frau etwa 1.198 Gramm wiegt.

Was die Dimensionen angeht, ist das menschliche Gehirn nicht das größte. Von allen Säugetieren hat der Pottwal – ein Unterwasserbewohner mit einem beeindruckenden Gewicht von 35-45 Tonnen – bekanntermaßen das größte Gehirn.

Aber von allen Tieren auf der Erde hat das menschliche Gehirn die größte Anzahl von Neuronen, das sind spezialisierte Zellen, die Informationen durch elektrische und chemische Signale speichern und übertragen.

Traditionell wurde gesagt, dass das menschliche Gehirn etwa 100 Milliarden Neuronen enthält, aber neuere Untersuchungen haben den Wahrheitsgehalt dieser Zahl in Frage gestellt.

Stattdessen hat die brasilianische Neurowissenschaftlerin Suzana Herculano-Houzel mit Hilfe einer Methode, bei der gespendete menschliche Gehirne verflüssigt und in eine klare Lösung überführt wurden, herausgefunden, dass die Zahl näher an 86 Milliarden Neuronen liegt.

2. Was macht ein Gehirn aus?

Das menschliche Gehirn bildet zusammen mit der Wirbelsäule das zentrale Nervensystem. Das Gehirn selbst besteht aus drei Hauptteilen:

• dem Hirnstamm, der wie der Spross einer Pflanze länglich ist und das restliche Gehirn mit dem Rückenmark verbindet
• das Kleinhirn, das sich im hinteren Teil des Gehirns befindet und maßgeblich an der Regulierung von Bewegungen, dem motorischen Lernen und der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts beteiligt ist
• das Großhirn, das den größten Teil unseres Gehirns ausmacht und den größten Teil des Schädels ausfüllt; es beherbergt die Großhirnrinde (die aus einer linken und einer rechten Hemisphäre besteht, die durch eine lange Furche voneinander getrennt sind) und andere, kleinere Strukturen, die alle auf unterschiedliche Weise für das bewusste Denken, die Entscheidungsfindung, Gedächtnis- und Lernprozesse, die Kommunikation und die Wahrnehmung von äußeren und inneren Reizen verantwortlich sind

Gehirne bestehen aus weichem Gewebe, das graue und weiße Substanz umfasst und die Nervenzellen, nicht-neuronale Zellen (die helfen, die Neuronen und die Gesundheit des Gehirns zu erhalten) und kleine Blutgefäße enthält.

Sie haben einen hohen Wassergehalt sowie eine große Menge (fast 60 Prozent) an Fett.

Das Gehirn des modernen Menschen – Homo sapiens sapiens – ist kugelförmig, im Gegensatz zu den Gehirnen anderer früher Hominiden, die im hinteren Bereich leicht länglich waren. Diese Form, so die Forschung, könnte sich beim Homo sapiens vor etwa 40.000-50.000 Jahren entwickelt haben.

3. Wie „hungrig“ sind unsere Gehirne?

Trotz der Tatsache, dass das menschliche Gehirn kein sehr großes Organ ist, erfordert seine Funktion eine ganze Menge Energie.

„Obwohl das [menschliche] Gehirn nur 2 Prozent der Körper[masse] wiegt, verbraucht es allein 25 Prozent der gesamten Energie, die Ihr Körper pro Tag zum Laufen braucht“, erklärte Herculano-Houzel in einer Präsentation.

Und warum braucht das Gehirn so viel „Treibstoff“? Basierend auf Studien an Rattenmodellen haben einige Wissenschaftler die Hypothese aufgestellt, dass der größte Teil dieser Energie für die Aufrechterhaltung laufender Denk- und Körperprozesse aufgewendet wird, während ein Teil davon wahrscheinlich in die Erhaltung der Gesundheit der Gehirnzellen investiert wird.

Einigen Forschern zufolge verbraucht das Gehirn jedoch auf den ersten Blick unerklärlich viel Energie während des so genannten „Ruhezustands“, wenn es an keinen spezifischen, gezielten Aktivitäten beteiligt ist.

James Kozloski zufolge „erscheinen inaktivitätskorrelierte Netzwerke sogar unter Narkose, und diese Bereiche haben sehr hohe Stoffwechselraten, die das Energiebudget des Gehirns in Richtung einer großen Investition in das Nichtstun des Organismus kippen“, schreibt er.

Aber Kozloskis Hypothese ist, dass keine große Menge an Energie ohne Grund ausgegeben wird – warum also scheint das Gehirn dies zu tun? In der Tat, sagt er, tut es das nicht.

Die Energie, die für das „Nichtstun“ aufgewendet wird, so Kozloski, wird in Wirklichkeit dazu verwendet, eine „Landkarte“ aus gesammelten Informationen und Erfahrungen zusammenzustellen, auf die wir zurückgreifen können, wenn wir im Alltag Entscheidungen treffen.

4. Wie viel von unserem Gehirn nutzen wir?

Ein seit langem kursierender Mythos besagt, dass der Mensch typischerweise nur 10 Prozent seiner Gehirnkapazität nutzt, und suggeriert, dass wir erstaunliche Fähigkeiten freisetzen könnten, wenn wir nur wüssten, wie wir die anderen 90 Prozent „hacken“ könnten.

Auch wenn unklar ist, woher dieser Mythos stammt und wie er sich so schnell verbreitete, ist die Vorstellung, dass wir irgendwie die noch nicht genutzte Gehirnleistung anzapfen könnten, sicherlich sehr attraktiv.

Dennoch könnte nichts weiter von der Wahrheit entfernt sein als dieses Stück urbaner Überlieferung. Bedenken Sie nur, was wir oben besprochen haben: Selbst im Ruhezustand ist das Gehirn noch aktiv und benötigt Energie.

Gehirnscans haben gezeigt, dass wir so ziemlich unser gesamtes Gehirn die ganze Zeit über benutzen, selbst wenn wir schlafen – obwohl sich die Aktivitätsmuster und die Intensität dieser Aktivität unterscheiden können, je nachdem, was wir gerade tun und in welchem Wach- oder Schlafzustand wir uns befinden.

„Selbst wenn man mit einer Aufgabe beschäftigt ist und einige Neuronen mit dieser Aufgabe beschäftigt sind, ist der Rest des Gehirns mit anderen Dingen beschäftigt, weshalb zum Beispiel die Lösung eines Problems auftauchen kann, nachdem man eine Weile nicht darüber nachgedacht hat, oder nach einer Nacht Schlaf, und das liegt daran, dass das Gehirn ständig aktiv ist“, sagte der Neurologe Krish Sathian, der an der Emory University in Atlanta, GA, arbeitet.

„Wenn es wahr wäre, dass wir nur 10 Prozent des Gehirns nutzen, dann könnten wir vermutlich eine Schädigung von 90 Prozent unseres Gehirns erleiden, mit einem Schlaganfall […] oder etwas Ähnlichem, und keine Auswirkungen [erfahren], und das ist eindeutig nicht wahr.“

Krish Sathian

5. Rechts- oder linkshirnig?

Sind Sie rechtshirnig oder linkshirnig? Jede Menge Internet-Quizze behaupten, einschätzen zu können, ob Sie überwiegend die rechte oder linke Gehirnhälfte nutzen.

Und das hat Auswirkungen auf Ihre Persönlichkeit: Angeblich sollen linkshirnige Menschen eher mathematisch veranlagt und analytisch sein, während rechtshirnige Menschen kreativer sind.

Aber wie wahr ist das? Ich fürchte, die Antwort tendiert einmal mehr zu „gar nicht“. Es stimmt zwar, dass jede unserer Gehirnhälften leicht unterschiedliche Aufgaben hat, aber der Mensch hat eigentlich keine „dominante“ Gehirnseite, die seine Persönlichkeit und Fähigkeiten bestimmt.

Stattdessen hat die Forschung ergeben, dass Menschen beide Gehirnhälften ziemlich gleichmäßig nutzen.

Was jedoch stimmt, ist, dass die linke Gehirnhälfte mehr mit dem Gebrauch von Sprache beschäftigt ist, während die rechte Hemisphäre eher für die Feinheiten der nonverbalen Kommunikation eingesetzt wird.

6. Wie verändern sich Gehirne mit dem Alter?

Wenn wir altern, beginnen Teile unseres Gehirns auf natürliche Weise zu schrumpfen und wir verlieren allmählich Neuronen. Der Frontallappen und der Hippocampus – zwei Schlüsselregionen des Gehirns bei der Regulierung kognitiver Prozesse, einschließlich der Gedächtnisbildung und des Abrufs – beginnen zu schrumpfen, wenn wir 60 oder 70 Jahre alt sind.

Das bedeutet, dass das Erlernen neuer Dinge oder das gleichzeitige Ausführen mehrerer Aufgaben für uns eine größere Herausforderung darstellen könnte als zuvor.

Es gibt aber auch eine gute Nachricht. Bis vor nicht allzu langer Zeit glaubten Wissenschaftler, dass, sobald wir beginnen, Neuronen zu verlieren, dies das Ende wäre – wir wären nicht in der Lage, neue Gehirnzellen zu bilden und müssten uns damit abfinden.

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass dies nicht stimmt. Die Forscherin Sandrine Thuret vom King’s College London in Großbritannien hat erklärt, dass der Hippocampus ein entscheidender Teil des erwachsenen Gehirns ist, wenn es um die Bildung neuer Zellen geht.

(Und das macht Sinn, wenn man bedenkt, dass er eine wichtige Rolle bei Lern- und Gedächtnisprozessen spielt.)

Der Prozess, bei dem neue Nervenzellen im erwachsenen Gehirn entstehen, wird Neurogenese genannt, und laut Thuret gehen Schätzungen davon aus, dass ein durchschnittlicher erwachsener Mensch „700 neue Neuronen pro Tag im Hippocampus produziert.“

Das bedeutet, so Thuret, dass wir, wenn wir das mittlere Alter erreichen, alle Neuronen, die wir zu Beginn unseres Lebens in dieser Gehirnregion hatten, durch solche ersetzt haben, die wir im Erwachsenenalter produziert haben.

7. Ist die Wahrnehmung eine „kontrollierte Halluzination“?

Ein großes Rätsel des menschlichen Gehirns ist mit dem Bewusstsein und unserer Wahrnehmung der Realität verbunden. Die Funktionsweise des Bewusstseins hat Wissenschaftler und Philosophen gleichermaßen fasziniert, und obwohl wir uns dem Verständnis dieses Phänomens langsam annähern, bleibt noch viel zu lernen.

Anil Seth, ein Professor für kognitive und computergestützte Neurowissenschaften von der University of Sussex in Großbritannien, der sich auf die Erforschung des Bewusstseins spezialisiert hat, hat vorgeschlagen, dass dieser faszinierende Prozess auf einer Art „kontrollierter Halluzination“ basiert, die unser Gehirn erzeugt, um der Welt einen Sinn zu geben.

„Wahrnehmung – herauszufinden, was da ist – muss ein Prozess des informierten Ratens sein, in dem das Gehirn diese sensorischen Signale mit seinen vorherigen Erwartungen und Überzeugungen über die Art und Weise, wie die Welt ist, kombiniert, um die beste Vermutung zu bilden, was diese Signale verursacht hat.“

Prof. Anil Seth

Ihm zufolge macht unser Gehirn bei der Übermittlung von Wahrnehmungen an unser Bewusstsein oft das, was man als „informierte Vermutungen“ bezeichnen könnte, basierend darauf, wie es „erwartet“, dass die Dinge sind.

Dies erklärt den unheimlichen Effekt vieler optischer Täuschungen, einschließlich des mittlerweile berüchtigten „blau-schwarzen oder weiß-goldenen Kleides„, bei dem wir, je nachdem, wie wir das Licht im Bild einschätzen, eine andere Farbkombination sehen können.

Unten können Sie sich den TED-Vortrag von Prof. Seth aus dem Jahr 2017 ansehen. Er erklärt, wie unsere Gehirne der Welt um uns herum – und in uns – einen Sinn geben.

Trotz der vielen Fortschritte in der Forschung und klinischen Technologie bleiben viele Fragen über das Gehirn unbeantwortet. Zum Beispiel verstehen wir immer noch nicht ganz, wie komplexe Informationen im Gehirn verarbeitet werden.

Jeden Tag nehmen wir als selbstverständlich hin, wer wir sind, was wir wahrnehmen und was wir tun können, ohne auch nur einen Gedanken an das wunderbare Organ zu verschwenden, das das alles möglich macht.

Wenn Sie also das nächste Mal eine Blume pflücken und daran riechen oder auf dem Markt nach dem reifsten Apfel stöbern, nehmen Sie sich einen Moment Zeit, um anzuerkennen, wie wahrhaft wunderbar jede Ihrer kleinsten Handlungen ist.