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Gehirnforschung : Und ewig lockt der Geist die Jugend

Virtuelle Nervenzellen aus dem Kortex in der Gehirn-Simulation. Bild: BBP/EPFL

Die Formbarkeit und Entwicklung des Gehirns bis ins hohe Alter ist das große Thema der Hirnforschung geworden. Forschungen mit neuen Untersuchungsmethoden zeigen die lebenslange Dynamik des Gehirns. Vorgestellt wurden sie auf dem „Forum for European Neuroscience“ in Genf.

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          Vom Randphänomen zur Zugnummer: Die Plastizität des Gehirns, und zwar keineswegs nur die gut belegte kindliche Plastizität, sondern die lebenslange Wachstums- und Anpassungsfähigkeit unseres Gehirns, dürfte es endgültig aus dem Schattenreich der phantastischen Ideen geschafft haben. Das ist auf dem zurzeit in Genf stattfindenden sechsten "Forum of European Neuroscience" auch für den hartnäckigsten Kritiker nicht mehr zu übersehen.

          Joachim Müller-Jung

          Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Hätte man die Neurowissenschaftler vor wenigen Jahren gefragt, was sie von der These halten, dass unser Zentralorgan auch im fortgeschrittenen, ja womöglich sogar im hohen Alter noch zu Wachstum und Entwicklung imstande ist, man hätte im besten Fall ein mitleidiges Kopfschütteln geerntet. Das Bild vom sukzessiven Verlust an Hirnzellen nach der Geburt hat sich über die Jahrzehnte verfestigt. Heute ist das alles anders.

          Lebenslang in Bewegung

          Das Gehirn hat seinen eingeschränkten Status verloren und strahlt plötzlich eine ungeheure lebenslange Dynamik aus. Ein Ergebnis, das ganz wesentlich von dem inzwischen am Zentrum für Regenerative Therapien in Dresden tätigen Stammzellforscher Gerd Kempermann befördert worden ist. Er hatte bei Tierexperimenten in den neunziger Jahren in Berlin überzeugende Indizien gesammelt, dass sich die wenigen Stammzellen im Hippocampus, einer der zentralen Lern- und Gedächtnisschaltstellen, durch körperliches und kognitives Training auch später noch zur Vermehrung und zur Umwandlung in neue Nervenzellen anregen lassen. In Genf sprach Kempermann jetzt davon, dass dieses Reservoir weniger zur gelegentlichen Zellreparatur als ganz offensichtlich "für die Aufrechterhaltung eines gesunden Hirns" benötigt wird, zur Erhaltung, aber möglicherweise auch entscheidend zur Erweiterung des kognitiven Vermögens bei Erwachsenen und sogar im hohen Alter.

          Kurz vor der Genfer Konferenz berichtete die Gruppe um Arne May vom Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf in der Zeitschrift "Journal of Neuroscience" (Bd. 28, S. 7031) über neue Kernspin-Hirnaufnahmen von 50 bis 67 Jahre alten Menschen, die drei Monate lang Jonglieren trainierten. Mit ganz ähnlichen Versuchen, wenn auch mit jüngeren Erwachsenen, hatte die Gruppe vor drei Jahren in der Zeitschrift "Nature" für Furore gesorgt. Wie damals, so zeigte sich auch bei den 44 älteren Männern und Frauen durchgehend eine deutliche Vergrößerung der grauen Substanz im visuellen Assoziationskortex, jenem Teil der Hirnrinde, der darauf spezialisiert ist, Bewegung im Raum wahrzunehmen.

          Neue Hirnzellen durch Training

          Auch im Hippocampus und im Nucleus accumbens, einer der Schaltstellen des Belohnungssystems im Gehirn, hatten sich neue Hirnzellen gebildet. Nach Trainingsende bildeten sich die zugewonnenen Strukturen teilweise wieder zurück. Hirnwachstum, angeregt durch entsprechende Reize, ist also ganz offenkundig nicht auf das junge Gehirn beschränkt. In derselben Zeitschrift hatten wenige Tage davor australische Forscher bei Tierexperimenten gezeigt, dass die Stammzellen im Hippocampus tatsächlich durch elektrische Stimulierung zur Teilung gebracht werden - wenn die Zellen immer wieder angeregt werden.

          Was aber passiert genau in solchen stimulierten Hirnbezirken, und ist diese Anpassung womöglich auch in anderen Arealen möglich? Neuronale Stammzellen soll es durchaus in vielen Hirnregionen geben, doch traditionell kennt man nur zwei Bereiche - ein Areal im Hippocampus und die sogenannte subventrikulare Zone an der Wand zu den Hirnventrikeln -, in denen beim ausgereiften Gehirn eine Neubildung von Neuronen festgestellt wurde. Doch erstens sind das ganz offensichtlich nicht nur ruhende Stammzellen, die hier aktiviert werden können, wie Magdalena Götz von der Ludwig-Maximilians-Universität München in Genf klarmachte, und zweitens können diese unreifen, wandelbaren Zellreserven offenbar durchaus weite Wanderungen zu ihrem Zielort etwa in der Großhirnrinde bewerkstelligen.

          Auf der Fährte der Astrozyten

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