Wie ist das Gehirn aufgebaut?
Schillernde Farben, das Gefühl eines Kusses, der Duft von frischem Kaffee, Musik, die uns berührt… Wie macht es unser Gehirn, dass wir die Welt so wahrnehmen, wie wir es tun? Eine schwierige Frage, die bisher niemand vollständig beantworten kann. Um sich einer Antwort anzunähern, beschäftigen sich Forscher mit den Grundlagen: Wie ist das menschliche Gehirn aufgebaut?
Die Oberfläche des Gehirns ist von Blutgefäßen bedeckt und von Furchen durchzogen; sein Inneres hat etwa die Konsistenz von Pudding. Das Gehirn besteht aus mehreren Teilen, unter anderem Groß- und Kleinhirn. Das Kleinhirn befindet sich am Hinterkopf und reguliert vor allem Bewegungen, Koordination und Gleichgewicht. Im Großhirn werden Sinnesreize verarbeitet, so dass sie für uns eine Bedeutung erhalten: In einer grünen Fläche erkennen wir eine Wiese mit Bäumen, eine Berührung an den Lippen wird als Kuss gedeutet – mit der entsprechenden emotionalen Reaktion! Außerdem spielt das Großhirn eine Rolle bei der Entstehung von Gefühlen und Wertvorstellungen, sowie für die Funktion des Gedächtnisses.
Betrachtet man das Gehirn unter dem Mikroskop, stellt man fest, dass es aus zwei Arten von Gewebe besteht: aus der „grauen Substanz“ und der „weißen Substanz“. Die graue Substanz formt die Oberfläche des Gehirns und ist etwa 2 Millimeter dick; im lebenden Gewebe ist sie blassrosa. Sie besteht unter anderem aus Nervenzellen. Von den Nervenzellkörpern gehen verästelte Fortsätze aus, die sich den Fortsätzen anderer Zellen verbinden können; so bilden die Zellen ein dichtes Geflecht. An den Verbindungsstellen, den sogenannten Synapsen, werden Informationen chemisch und elektrisch von einer Zelle zur nächsten übermittelt. Die Verbindungen liegen in der weißen Substanz, die den größten Teil des Gehirns ausmacht: Sie ist weiß, da die meisten Zellfortsätze von einer dünnen weißlichen Schicht umhüllt sind, die sie elektrisch von ihrer Umgebung isolieren - so wie Stromkabel von einer isolierenden Kunststoffschicht überzogen sind.
Im Gehirn gibt es etwa 100 Milliarden Neuronen, die zu verschiedenen Arten gehören. Im Kleinhirn gibt es beispielsweise Purkinjezellen, die einen weit verzweigten, eleganten Baum von Zellfortsätzen haben. Im Großhirn finden sich Pyramidenzellen, die größten Zellen dort, die Signale mit langen Zellfortsätzen in entfernte Regionen des Gehirns schicken. Körnerzellen und Sternzellen haben vergleichsweise kurze Zellfortsätze.
Der Aufbau des menschlichen Gehirns ist bereits gut erforscht, doch ein wirklich tiefer Einblick in seine Funktionsweise fehlt bisher noch. Ein Beispiel: Bei der Alzheimer-Krankheit sterben Nervenzellen ab und es bilden sich Proteinablagerungen in der grauen Substanz. Doch warum geschieht das, wie hängt beides zusammen und wie könnten Medikamente dagegen vorgehen? Um tiefere Einblicke in diese und andere Zusammenhänge zu erhalten, arbeiten derzeit Hunderte von Wissenschaftlern im Rahmen des „Human Brain Project“ daran, das menschliche Gehirn mithilfe von Supercomputern zu simulieren. Die Erkenntnisse daraus könnten beispielsweise dabei helfen, neue Diagnosemethoden und Therapien zu entwickeln. Und vielleicht werden wir dank eines solchen Projekts eines Tages verstehen, wie das Gehirn das Seelenleben in all seiner Komplexität hervorbringen kann.