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Warum haben unsere Gehirne Falten?

Die meisten von uns haben längst akzeptiert, dass unsere Gehirne wie übergroße, verschrumpelte Walnüsse aussehen. Aber warum haben unsere Gehirne diese verräterischen Falten?

Die Hirnrinde oder die äußere Oberfläche des Gehirns – das, was umgangssprachlich als „graue Substanz“ bezeichnet wird – dehnt sich aus und faltet sich anschließend, während sich unsere Gehirne im Mutterleib entwickeln, sagte Lisa Ronan, eine Forschungsstipendiatin in der Abteilung für Psychiatrie an der Universität Cambridge in England.

Im Wesentlichen führt diese Ausdehnung zu einer Erhöhung des Drucks an der äußeren Oberfläche, der dann durch Falten gemildert wird, so Ronan gegenüber Live Science.

Stellen Sie sich vor, Sie drücken auf beide Enden eines Gummistücks – irgendwann wird sich die Oberfläche als Reaktion auf den zunehmenden Druck verbiegen. Oder, wenn Sie sich für Geologie interessieren, stellen Sie sich vor, dass zwei tektonische Platten aufeinander prallen: Der Druck während des Zusammenstoßes wird schließlich so groß, dass die Platten eine geologische Faltung erfahren.

Diese unzähligen Faltungen ermöglichen es dem Menschen, mehr Neuronen unterzubringen, was wiederum fortschrittlichere Gehirne mit gesteigerten kognitiven Fähigkeiten bedeuten kann, so Ronan.

Gefaltete Gehirne sind jedoch kaum allgegenwärtig, denn die Gehirne der meisten Tiere sind nicht gefaltet. Zum Beispiel dehnt sich die Hirnrinde von Mäusen und Ratten während der Entwicklung nicht genug aus, um zu einer Faltung zu führen, was bedeutet, dass ihre Gehirne völlig glatte Oberflächen haben.

Wenn eine Hirnfaltung vorkommt, dann eher bei Tieren mit größeren Gehirnen, sagte Ronan in einer E-Mail an Live Science. „Aber das ist nicht immer der Fall – einige große Säugetiere wie die Seekuh haben viel weniger Falten, als Forscher aufgrund der Größe ihres Gehirns erwarten würden“, sagte sie.

Dafür gibt es einen guten Grund: Ob sich eine Falte bildet, hängt nicht nur vom Gesamtwachstum der Hirnrinde ab, sondern auch von den physikalischen Eigenschaften des jeweiligen Teils der Hirnrinde. So neigen dünnere Regionen dazu, sich leichter zu falten als andere, sagte Ronan.

„Man wird mit einem gefalteten Gehirn geboren“, sagte Ronan. „

Obwohl die Furchen und Täler des Gehirns – Gyri bzw. Sulci genannt – zufällig aussehen, sind sie in Wirklichkeit bei allen Individuen und sogar bei einigen Arten gleich. Ronan sagte, dass diese Konsistenz wichtig ist, weil sie darauf hinweist, dass die Faltung einen Sinn hat.

Schließlich sind die physikalischen Eigenschaften und einzigartigen Faltungsmuster jeder Kortexregion mit ihrer Funktion verbunden.

„Die größte Oberfläche zu haben, ist nicht genug; es geht auch um die Funktion des Kortex“, sagte Ronan. „Elefanten haben viel größere und stärker gefaltete Gehirne als Menschen. Aber offensichtlich stehen wir an der Spitze des Evolutionsbaums und sie nicht.“

Mit anderen Worten: Die Funktion unseres Kortex ist zumindest in mancher Hinsicht fortgeschrittener als die des Elefantenkortex, auch wenn das Elefantengehirn mehr Falten hat.

Die Falten, die unsere Gehirne wie Rosinen aussehen lassen, sind also letztlich nützlich; sie helfen uns, mehr Gehirnmasse in die gleiche Fläche des Schädels zu packen.

Originalartikel auf Live Science.