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Hirnforschung Erster übergreifender Atlas der Hirnrinde

Karten des menschlichen Gehirns gab es schon einige, doch zum ersten Mal verknüpft ein Atlas der menschlichen Hirnrinde anatomische und funktionelle Daten. Dabei ist herausgekommen, dass unser Gehirn aus 360 Arealen besteht.

Stand: 21.07.2016

Wie wirkt Musik auf unser Gehirn? Die Grafik zeigt die äußerste Schicht des Gehirns, die Hirnrinde. Sie ist in erster Linie für bewusste Empfindungen und Handlungen zuständig. | Bild: picture-alliance/dpa

Bereits 1909 erstellte der deutsche Neuroanatom und Psychiater Korbinian Brodmann eine Karte der Großhirnareale und kam auf insgesamt 52 Parzellen des menschlichen Gehirns. Seitdem gab es immer wieder neue Versuche von Neurowissenschaftlern, die Struktur der Hirnrinde zu analysieren. Die Anzahl der Areale variierte dabei zwischen 50 und mehr als 200 Stück. Das liegt unter anderem daran, dass die Oberfläche des Gehirns überall recht ähnlich aussieht. Aber auch, dass die Untersuchungsverfahren erst in den vergangenen Jahrzehnten einen klareren Blick ins Innere des Gehirns erlaubten: durch bildgebende Verfahren wie die Magnetresonanztomografie (MRT).

Anatomische und funktionelle Merkmale kombiniert

Matthew Glasser und David Van Essen von der Washington University in Saint-Louis fanden heraus, dass "die Grenzen zwischen den Arealen zwar unsichtbar, aber extrem wichtig sind". Diese zu identifizieren ist dagegen alles andere als einfach. Glasser und sein Team haben für ihre neue Karte etwas Neues versucht: Sie verknüpften die Anatomie und die Funktion der Areale. Zunächst basiert die Karte auf den Daten des "Human Connectome Project", bei dem die Gehirne von 1.200 Männer und Frauen mithilfe der Magnetresonanztomografie untersucht wurden. Dann kombinierten die Forscher diese Daten mit funktionellen MRT-Hirnscans von 210 weiteren Teilnehmern. Darin konnte die Aktivität verschiedener Hirnareale in Ruhe und bei verschiedenen Tätigkeiten festgehalten werden. Diese Daten wurden anschließend verglichen und mithilfe eines lernfähigen Algorithmus ausgewertet.

Karte zeigt erstmals 360 Areale unserer Hirnrinde

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The ultimate brain map | Bild: nature video (via YouTube)

The ultimate brain map

Welttag des Gehirns

Die World Federation of Neurology (WFN) hat den 22. Juli zum Welttag des Gehirns erklärt. Der Welttag soll zu mehr Aufmerksamkeit für die Bedeutung der Gehirn-Gesundheit und die Prävention von unterschätzen Erkrankungen beitragen.

Glasser und seine Kollegen sind sich sicher: Ihre neue detaillierte Karte identifiziert 180 verschiedene Areale in jeder Hirnhälfte, darunter 97 neu identifizierte. Die Areale in beiden Hirnhälften seien verblüffend symmetrisch, erklärten die Forscher. Eine Ausnahme bildet allerdings der Bereich für die Verarbeitung von Sprache. Und noch etwas zeigt die Karte: Areale, die nur eine Funktion haben, sind eindeutig in der Minderheit, wie das neu definierte Areal 55b, das immer dann aktiv wird, wenn wir eine Geschichte vorgelesen oder erzählt bekommen. In den meisten Fällen haben die Parzellen sowohl eine kognitive als auch sensorische Aufgaben. Daher sprechen die Wissenschaftler von einem "verflochtenen Mosaik" der Hirnbereiche.

Grenzen der Kartierung unseres Gehirns

Anatomie und Funktion der Hirnareale stimmen mitunter nicht überein - Rückschlüsse sind schwierig.

Spannend wird jetzt die Auswertung der neuen umfassenden Hirnkarte. Denn auch, wenn sich Lage und Form der Hirn-Parzellen bei allen Menschen sehr ähneln - trotz individueller Unterschiede in den Hirnwindungen -, bleibt zu klären, was die Daten beispielsweise über Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson aussagen. Bislang lässt sich nur feststellen, dass die bunten Schnittbilder vom Hirn nichts über Intelligenz, Verhalten oder psychische Erkrankungen eines Menschen aussagen. Auch Angaben über die Persönlichkeit oder das Handeln eines Menschen lassen sich anhand solcher Karten nicht treffen. Deswegen ist auch das "Human Brain Project", das 2013 in Lausanne gestartet und mit bis zu einer Milliarde Euro von der EU bezuschusst wurde, erst in die Kritik und mittlerweile ein wenig in Vergessenheit geraten. Die Anatomie und die Funktion von Hirnarealen stimmen nicht immer überein. Deshalb bedarf auch diese neue Karte noch einer genauen Einordnung.


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Susanne Marth , Freitag, 22.Juli 2016, 02:37 Uhr

1. GEHIRNFORSCHUNG

Sehr interessant ??