Das Gehirn, ein organisches Meisterwerk, hält uns am Leben und formt unsere Träume, Ängste und Wünsche - unser gesamtes Bewusstsein. Doch wie funktioniert dieses komplexe Organ, und welche Geheimnisse birgt es noch?
Eine neue Perspektive auf das Gehirn: Die Ausstellung "Gehirne" in Frankfurt
Ab dem 26. März 2025 bietet die neue Dauerausstellung „Gehirne“ im Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt die Möglichkeit, tief in das rätselhafte Universum des wohl komplexesten Organs einzutauchen, das unser Handeln und Fühlen lenkt. Das Grundkonzept der Ausstellung stammt von der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung, die sie mit rund einer Million Euro finanziert hat.
Karl-Heinz Körbel als Botschafter des Gehirns
Die Büste der Eintracht-Legende Karl-Heinz „Charly“ Körbel steht als erstes Highlight am Eingang der neuen Dauerausstellung. Doch nicht nur sein Gesicht begrüßt die Besuchenden. Die Skulptur zeigt neben der äußeren Erscheinung auch innere Strukturen wie Gesichtsmuskeln, Augen, Adern und Nerven. Der Künstler Tim Berresheim hat sie geschaffen und dafür Daten eines MRT-Scans von Körbels Gehirn sowie Aufnahmen per Fotogrammetrie und strukturierte Lichtscans genutzt.
Die Vielseitigkeit der Ausstellung
„Das Gehirn ist der Schlüssel zu allem, was wir tun, denken und fühlen. Die Ausstellung bietet eine einzigartige Gelegenheit, die Gehirne von Menschen und Tieren aus verschiedenen Perspektiven zu erleben und vereint wissenschaftliche und künstlerische Ansätze,“ erklärt Prof. Dr. Andreas Mulch, Direktor des Senckenberg Forschungsinstituts und Naturmuseums Frankfurt. Dr. ergänzt: „Die Hirnforschung ist ein dynamisches und spannendes Feld, das uns immer wieder neue Einsichten über das menschliche Gehirn und seine erstaunlichen Fähigkeiten bietet. Wir freuen uns, zu der Ausstellung beizutragen, das Bewusstsein für die Bedeutung der Gehirnforschung zu stärken und gleichzeitig das Interesse der Öffentlichkeit für dieses faszinierende Organ zu wecken.“
Die Struktur und Funktion des Gehirns
Besuchende erfahren in der Ausstellung, wie das Gehirn aufgebaut ist und welche Funktionen es übernimmt. Anschauliche Modelle und Animationen vertiefen das Verständnis für das Zusammenspiel der verschiedenen Gehirnbereiche.
Lesen Sie auch: Was unterscheidet Geist, Gehirn und Maschine?
Die Rolle der Gehirnbereiche
So erklären Darstellungen und Exponate, wie die Großhirnhälften unsere einzigartigen kognitiven Fähigkeiten wie Sprache und Kreativität steuern, während das Kleinhirn für die Motorik und das Gleichgewicht zuständig ist. Der Hirnstamm, als „Lebenszentrale“, sorgt für grundlegende Körperfunktionen wie Atmung und Herzschlag. „Die Ausstellung vermittelt so eindrucksvoll, wie das Gehirn als unglaublich komplexes Netzwerk in jeder Sekunde Hochleistung erbringt,“ erläutert Kurator Maximilian Bugert und fährt fort: „Mikroskopisch kleine Neuronen und Gliazellen sind die Hauptakteure im Nervensystem. Neurone leiten elektrische Signale und bilden Netzwerke für Wahrnehmung, Motorik und Emotionen. Gliazellen unterstützen die Reizübertragung und -leitung und sind an der Immunabwehr im Gehirn beteiligt.
Das Gehirn in Aktion: Ein virtuelles Stadionerlebnis
Das Gehirn in Aktion können die Besuchenden in einem virtuellen Stadion erleben. Sie schlüpfen hierfür in die Rolle von Charly Körbel und agieren mit einem Avatar des Fußballspielers auf dem Spielfeld.
Die Evolution und Veränderung des Gehirns
Die Vielfalt der Gehirne und deren evolutionäre Entwicklung ist ein weiteres Thema der Ausstellung. Besuchende erfahren, wie sich das menschliche Gehirn im Vergleich zu den Denkapparaten anderer Lebewesen entwickelt hat. Im Zentrum stehen die erstaunlichen Sinneswahrnehmungen und Nervensysteme von Tieren, die ihnen außergewöhnliche Verhaltensweisen ermöglichen. Die Ausstellung beleuchtet auch, wie sich das Gehirn im Laufe eines Lebens verändert - vom Säuglingsalter bis ins hohe Alter. Sie zeigt, wie das Gehirn in den frühen Jahren lernt, sich entwickelt und an neue Herausforderungen anpasst.
Künstlerische Interpretation des Gehirns
Der Künstler Tim Berresheim interpretiert das Thema Gehirne mit großen Wandgestaltungen, Ausstellungsmaskottchen sowie digitalisierten und rematerialisierten Erinnerungsstücken aus der Fußballkariere von Charly Körbel. „Durch den gestalterischen Ansatz wird die Komplexität des Themas „Gehirne“ in einen vertrauten Kontext gesetzt.
Das Gehirn als Schlüssel zur Gesundheit und zum Wohlbefinden
Das Gehirn ist nicht nur ein komplexes Organ, sondern auch der Schlüssel zu unserer Gesundheit und unserem Wohlbefinden. Es steuert alle Körperfunktionen, verarbeitet Sinneseindrücke, Emotionen und Gefühle und ermöglicht uns das Denken, Lernen und Erinnern.
Lesen Sie auch: Einblicke in die Welt der Psychologie
Aufbau und Funktionen des Gehirns
Das Gehirn, medizinisch „Encephalon“, ist etwa 1,5 bis 2 Kilogramm schwer und liegt innerhalb des Schädels. Es besteht aus unzähligen Nervenzellen sowie vielen Furchen und Spalten. Unser Gehirn steuert dabei alles im Körper - von Bewegungen über Emotionen bis hin zu Gedanken. Und das macht sich bemerkbar: Rund 20 Prozent der täglichen Energiezufuhr beansprucht das Gehirn für sich.
Die großen Bereiche des Gehirns und ihre Aufgaben
Der Aufbau des Gehirns ist sehr komplex und jeder Bestandteil übernimmt vielfältige Aufgaben. Deswegen geben wir hier einen vereinfacht dargestellten Überblick:
- Großhirn (Cortex): Das Großhirn ist zuständig für das Lernen, Denken, Erinnern und Planen. Außerdem steuert es bewusste Bewegungen und Sinneseindrücke.
- Kleinhirn (Cerebellum): Das Kleinhirn ist zuständig für die Koordination, das Gleichgewicht und die Feinmotorik.
- Hirnstamm: Der Hirnstamm steuert überlebenswichtige Funktionen wie die Atmung, den Herzschlag und den Kreislauf sowie Reflexe und den Schlaf.
- Hirnhäute: Unser Gehirn ist durch schützende Häute und Flüssigkeit (Liquor) umgeben, die auch als Hirnhäute oder Meningen bezeichnet werden.
Schutzmechanismen des Gehirns
Neben den Hirnhäuten wird das Gehirn auch durch den knöchernen Schädel geschützt. Zusätzlich gewährt die Blut-Hirn-Schranke Schutz, indem sie nur bestimmte Moleküle durchlässt und eine Barrierefunktion zwischen dem Blut und dem zentralen Nervensystem übernimmt. Außerdem gibt es eine Filterfunktion zwischen Blut und Gehirn für Glukose, Blutsalze, Elektrolyte, Hormone und Schadstoffe. Auch Krankheitserreger und bestimmte Medikamente werden dadurch herausgefiltert.
Krankheiten des Gehirns: Von Gehirnerschütterung bis Demenz
Verschiedene innere und äußere Einflüsse wie Verletzungen, Stöße, genetisch veranlagte Krankheiten oder Entzündungen im Körper können das Gehirn trotz der Schutzmechanismen schädigen.
- Hirnhautentzündung (Meningitis): Viren oder Bakterien können eine Entzündung der Hirn- oder Rückenmarkshäute auslösen. Typische Symptome sind Nackensteifigkeit, hohes Fieber, starke Kopfschmerzen, Lichtempfindlichkeit und Verwirrung.
- Gehirnerschütterung: Die Gehirnerschütterung ist die leichteste Form einer Schädel-Hirn-Verletzung. Anzeichen sind eine meist kurze Bewusstlosigkeit, Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen. Auch kurze Erinnerungslücken bis zu einer Stunde sind möglich.
- Schädel-Hirn-Trauma: Bei einem Schädel-Hirn-Trauma treten teilweise ähnliche Symptome wie bei einer Gehirnerschütterung auf. Typischerweise ist man schläfrig und nur bedingt ansprechbar. Außerdem kann es zu Krampfanfällen, Erbrechen und Problemen beim Öffnen der Augen kommen.
- Schädelprellung: Die Schädelprellung ist eine schwerere Verletzung mit Schädigung der Gehirnsubstanz, bei der bleibende Schäden möglich sind. Die Bewusstseinsstörung kann länger als eine Stunde anhalten. Auch Lähmungen oder epileptische Anfälle sind möglich.
- Epidurales Hämatom: Als epidurales Hämatom wird eine Blutung zwischen der harten Hirnhaut und dem Schädelknochen durch einen Gefäßriss beschrieben. Die Ursache für den Bluterguss ist meist eine Bewusstseinstrübung oder Halbseitenlähmung.
- Subdurale Hämatome: Ein Bluterguss im Subduralraum zwischen der weichen und der mittleren Hirnhaut entsteht meist durch eine stärkere Hirnprellung.
- Hirnblutung (Subarachnoidalblutung): Eine Hirnblutung stellt immer einen Notfall dar, da Lebensgefahr besteht. Oft ist der Auslöser ein Aneurysma. Zu den Symptomen zählen plötzlich auftretende, sehr starke sogenannte Vernichtungskopfschmerzen sowie Übelkeit, Erbrechen und ein steifer Nacken.
- Epileptischer Krampfanfall: Bei einem epileptischen Krampfanfall vor dem 25. Lebensjahr kann die Ursache in einer frühkindlichen Hirnschädigung liegen. Im späteren Lebensalter können Anfälle unter anderem durch Tumore, Hirn- und Gefäßkrankheiten, Hirninfarkte, Traumata oder Infektionen wie eine Herpes-Enzephalitis bedingt sein.
- Multiple Sklerose (MS): Multiple Sklerose ist eine nicht heilbare, chronisch-entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems. Sie kann sich durch vielfältige Symptome wie Muskelschwäche, Lähmungen, Gefühlsstörungen oder Missempfindungen äußern.
- Tumore: Es gibt gutartige und bösartige Hirntumore, die in jedem Lebensalter auftreten können. Zu den häufigsten bösartigen Tumoren zählt das Glioblastom. Die Symptome hängen von der Größe, Art und Lage des Tumors ab.
- Schlaganfall: Ein Schlaganfall tritt durch eine Blockade oder das Platzen eines Blutgefäßes im Gehirn auf, was zu einer Unterbrechung der Sauerstoffversorgung führt. Typische Symptome sind Lähmungen im Gesicht sowie Schwierigkeiten bei Armbewegungen und beim Sprechen. Bei diesen Anzeichen sofort den Notruf wählen!
- Demenz: Demenz ist eine nicht heilbare Durchblutungsstörung im Gehirn, die durch verschiedene Erkrankungen verursacht werden kann. Die häufigste Form der Demenz ist die Alzheimer-Erkrankung. Typische Anzeichen sind Gedächtnisprobleme, verändertes Sozialverhalten und Schwierigkeiten beim Sprechen.
Kurzzeit- und Langzeitgedächtnis
Das Gedächtnis ist eine wichtige Funktion des Gehirns und verfügt über eine Speicherkapazität von mehreren Milliarden Gigabyte. Wenn Dinge mit mehreren Sinnen wahrgenommen werden, können wir sie uns besser einprägen. Die Informationen werden dabei oft mit Bildern oder Geschichten verknüpft.
Lesen Sie auch: Geist und Gehirn bei Depressionen
- Kurzzeitgedächtnis: Das Kurzzeitgedächtnis hat nur eine begrenzte Speicherkapazität und behält Informationen nur für wenige Sekunden. Um eine Information vom Kurzzeit- in das Langzeitgedächtnis zu übertragen, sind etwa sechs Wiederholungen notwendig.
- Langzeitgedächtnis: Das Langzeitgedächtnis kann unbegrenzt und dauerhaft Informationen aufnehmen. Es speichert alle erlebten Ereignisse und gelernten Informationen. Ohne das Langzeitgedächtnis hätten wir keine Identität, da wir uns nicht an unseren Namen, Wohnort oder Geburtsort erinnern könnten. Ist eine Information einmal im Langzeitgedächtnis gespeichert, wird sie in der Regel nicht vergessen, auch wenn sie manchmal schwer abrufbar ist.
Brain Fog: Wenn der Nebel im Kopf hängt
Als Brain Fog oder Hirnnebel wird ein Zustand der Vergesslichkeit bezeichnet, der für einige Minuten und manchmal auch für Wochen oder sogar Monate anhalten kann. Typische Anzeichen sind unter anderem:
- Konzentrationsschwierigkeiten
- Mentale Erschöpfung und Antriebslosigkeit
- Wortfindungsstörungen, Vergesslichkeit und Verwirrung
- Müdigkeit, Kopfschmerzen und Stimmungsschwankungen
Vor allem der Lebensstil, wie zu wenig Schlaf, Stress oder eine unausgewogene Ernährung, kann sich negativ auf den Zustand auswirken. Auch Flüssigkeits- und Nährstoffmangel, wie zum Beispiel bei Magnesiummangel oder Unverträglichkeiten, sind Einflussfaktoren. Brain Fog tritt jedoch auch häufig in den Wechseljahren oder während der Schwangerschaft und Stillzeit auf. Des Weiteren kann er durch verschiedene Erkrankungen und Infektionskrankheiten wie Covid-19, Autoimmunerkrankungen oder neurodegenerative Krankheiten hervorgerufen werden. In einigen Fällen kann Brain Fog auch auf einen Schlaganfall hinweisen.
Das Gehirn fit halten: Tipps und Tricks
Mit zunehmendem Alter schrumpft die Hirnsubstanz, und die Denkleistung nimmt ab. Die Weitergabe von Signalen zwischen Nervenzellen wird langsamer, und die Gehirnblutversorgung nimmt ab. Durch gezielte Denkarbeit soll das Gehirn weiterhin gefordert und gewohnte Denkmuster durchbrochen werden. Doch auch andere Faktoren spielen eine wichtige Rolle:
- Lebensstil: Ausreichend Schlaf, ausgewogene Ernährung und regelmäßige Bewegung sind die Grundlage für einen gesunden Lebensstil.
- Online-Tests und analoge Medien: Online gibt es viele Gehirn-Trainingsprogramme, die Merkfähigkeit, Konzentration und logisches Denken fördern. Wer lieber analog arbeitet, findet auch in Büchern, Logikrätseln oder Suchspielen vielfältige Angebote.
- Neues lernen: Aktivitäten wie Musizieren, Tanzen oder das Erlernen einer neuen Fremdsprache fordern das Gehirn auf besondere Weise heraus. Sie fördern die Neuroplastizität, also die Fähigkeit des Gehirns, sich anzupassen und neue Verbindungen zu bilden.
- Soziales Leben: Auch intensive soziale Kontakte wirken sich positiv auf das Gehirn aus. Bleiben Sie aktiv durch Weiterbildungen, sei es beruflich oder in der Freizeit. Radiohören, Puzzeln und Museumsbesuche sind ebenfalls förderlich.
Das Gehirn als Glücksorgan
Unser Gehirn vermag Substanzen herzustellen und in Hirnstromwellen zu schwelgen, die uns in allen Bereichen leistungsfähiger, gesünder und vor allem glücklicher machen. Nach diesem selbst erzeugten Potenzial darf man unbekümmert ein bisschen „süchtig“ sein.
Die Rolle der Neurotransmitter
Die verschiedenen Hirnareale kooperieren alle miteinander und der Hippocampus ist zum Beispiel für andere Funktionen zuständig als die Amygdala, und faszinierend ist in dem Kontext auch der Nucleus Accumbens für uns. Dieser bildet das Belohnungszentrum im Gehirn, das uns durch die Produktion von Glückshormonen berauschen kann. Alles, was wir gerne tun konsumieren, wird in dort als reizvoll fixiert, ganz gleich ob es sich um Sport, Essen, Alkoholkonsum, Shopping, Glücksspiel, Abenteuer, Sex, Geselligkeit oder Meditation handelt.
Ernährung für ein glückliches Gehirn
Mit leckeren Nahrungsmitteln können wir uns klug und glücklich essen und dabei gleichzeitig abnehmen! Spannend ist nämlich, dass wir die Gehirnfunktionen über bestimmte Nahrungsmittel gezielt dopen können: die Konzentration fördern und gute Stimmung „essen“. Wenn wir das Passende auswählen, macht uns unsere Gehirnchemie nicht nur leistungsfähiger und vergnügter, wir sind auch früher zufrieden-satt. Automatisch essen wir dann weniger und obendrein gesünder.
Der Darm als sekundäres Glücksorgan
Man weiß, dass der Darm über seine Mikroben permanent mit dem Gehirn kommuniziert und damit Angst- und Stressreaktionen beeinflusst. Bestimmte Darmzellen liefern den Großteil unseres Zufriedenheits- und Wohlbefindenshormons Serotonin, weitaus mehr, als der Hirnstamm produziert.
Lachen als Medizin für das Gehirn
Unser Gehirn liebt es über alles, von Komik „gekitzelt“ zu werden und ein zwerchfellerschütterndes Lachen zu veranlassen. Beglückend wirken dabei vor allem die euphorisierenden Endorphine. Der Gelotologe (Lachforscher) Berk wies nach, dass die Zirkulation gewisser Immunsubstanzen nach einem Lachanfall stundenlang erhöht ist.
Schlaf als Jungbrunnen für das Gehirn
Schlaf dient nicht nur einem Zweck, tatsächlich optimiert Schlaf etliche biologische Faktoren gleichzeitig - begonnen bei der Stärkung des Immunsystems über die Fähigkeit, zu lernen und uns etwas zu merken, und das hormonelle Gleichgewicht bis hin zur emotionalen und psychischen Gesundheit. Außerdem wird das Gehirn von toxischen Proteinabfällen gereinigt.
Sport als Stimmungsaufheller für das Gehirn
Regelmäßige sportliche Betätigung verändert eben nicht nur den Stoffwechsel im muskulären Bereich, sondern auch ganz spezifisch im Gehirn. Der Abbau von Stresshormonen und die gleichzeitige Produktion von Wohlfühlhormonen - im Extremfall bis zur Euphorisierung - gehören zu den bekannten Untersuchungsergebnissen bewegungsmotivierender Studienreihen.
Meditation und Achtsamkeit
Neurowissenschaftler haben sich unter anderem mit der neuronalen Plastizität des Gehirns beschäftigt und mittels diverser Methoden festgestellt, dass Achtsamkeitspraxis…
Künstliche Intelligenz und das Gehirn: Eine neue Perspektive
Immer wieder diente das menschliche Gehirn als konzeptioneller Ausgangspunkt technologischer Entwicklungen. Solche Bezugnahmen lassen sich historisch bis zu den alten Kulturen und ihren wissenschaftlichen Unternehmungen zurückverfolgen.
Die Kybernetik und die Verschmelzung von Gehirn und Technologie
Die Kybernetik war federführend in den Debatten, wie sich Vorstellungen des Gehirns und technologische Visionen zur Deckung bringen ließen. Sie zog gleichermaßen affirmative wie kritische Verbindungen zwischen der Erforschung des Gehirns und technologischen Entwicklungen und legte damit den Grundstein für gesellschaftliche Infrastrukturen, die den Menschen innerhalb des Feldes der Technologie verorten.
Die Grenzen der Künstlichen Intelligenz
Die Unfähigkeit der KI, ihre eigenen Formen der Neuinterpretation anzuerkennen - oder sich selbst als außerhalb ihrer selbst stehend zu begreifen -, wirft unweigerlich Fragen nach dem Selbst und dem Anderen auf, nach der Art und Weise, wie Unterschiede produziert werden, und schließlich nach der Rolle intellektueller oder kognitiver Fähigkeiten innerhalb dieses Prozesses.