Schon in der Steinzeit nutzten die Menschen die Walnuss. Unser Gehirn erinnert an eine Walnuss, eine mit den Fähigkeiten eines Supercomputers. Aber warum sieht die Walnuss eigentlich so aus wie ein Gehirn? Dieser Frage gehen wir in diesem Artikel auf den Grund und beleuchten die faszinierenden Zusammenhänge zwischen der Form der Walnuss und ihrer Wirkung auf unser Gehirn.
Die Signaturlehre des Mittelalters
Im Mittelalter herrschte die Signaturlehre. Man nahm an, dass eine Pflanze auf die Organe wirkt, denen sie ähnlich sieht. Und somit war die Walnuss (Juglans regia) schon in der damaligen Zeit für ihre Heilwirkung des Gehirns zuständig. Schaut man sich einen Walnusskern an, so ist dieser einem menschlichen Gehirn doch recht ähnlich. Wie das menschliche Gehirn, sind auch Walnüsse in zwei Hälften unterteilt. Sogar die Falten und Wölbungen der Nuss ähneln sich unserer Großhirnrinde.
Die wissenschaftliche Bestätigung
Und tatsächlich haben Forscher das auch in der Neuzeit bestätigt. Walnüsse haben einen hohen Gehalt an der Alpha-Linolensäure, die für den Menschen als Omega-3-Fettsäure essentiell ist. Auch wandelt der Körper diesen Stoff wieder in andere Fettsäuren um, die im Gehirn für die Bildung der Zellmembranen gebraucht wird. Walnüsse haben das perfekte Omega-3 zu Omega-6-Fettsäuren Verhältnis, dass sich positiv auf die Funktion im Gehirn auswirkt und das Lernvermögen und das Gedächtnis verbessert. Nicht ohne Grund werden Nüsse häufig als Energielieferanten bezeichnet. Das allseits bekannte „Studentenfutter“ ist beispielsweise schon lange ein Hilfsmittel zur Förderung der Leistungsfähigkeit. Walnüsse verfügen über einen besonders hohen Gehalt an Omega-3-Fettsäuren, welche die Leistungsfähigkeit des Gehirns enorm unterstützten können. Ihre antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften sollen dem geistigen Verfall vorbeugen bzw.
An der Universität Gießen beschäftigen sich Ernährungswissenschaftler Professor Gunter Eckert und sein Team schon seit vielen Jahren mit den Inhaltsstoffen von Walnüssen. Die Fettsäuren haben sich besser miteinander verbunden. Diese bilden sogenannte Nervenfortsätze. Walnüsse könnten auch Alterungsprozesse des Gehirns beeinflussen. Die Effekte seien schon kurzfristig nach der Einnahme von Walnüssen zu sehen gewesen, erläutert Prof. Ähnliche Ergebnisse zeigten auch die EEG-Messungen. Prof.
Die gesundheitlichen Vorteile der Walnuss
Aber nicht nur das kann die Nuss. Sie sättigt und kann den Blutdruck, Blutzucker und Cholesterinspiegel verbessern. Sie enthält wertvolle Antioxidanzien und Vitamin E, die oxidative Vorgänge und Entzündungen lindern kann. Auch die Darmflora soll sie verbessern können. Studie an Mäusen haben auch gezeigt, dass sie wohl präventiv bei Brustkrebs und Darmkrebs gut sein soll. Walnüsse sind ein wahres Superfood. Sie sind reich an ungesättigten Fetten, wie zum Beispiel Omega-3-Fettsäuren. Walnüsse liefern auch wichtige Mineralstoffe, Spurenelemente und Vitamine, zum Beispiel Vitamin E und verschiedene B-Vitamine.
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Und genau die sind fürs Gehirn besonders gut:
- Vitamin B1 ist wichtig für den Energiestoffwechsel.
- Vitamin B5 und Vitamin B6 braucht der Körper, um Botenstoffe herstellen zu können.
Die Walnuss in der Küche
Allerdings sollten geöffnete Walnüsse nicht zu lange stehen gelassen werden. Aber das Wichtigste: Sie schmeckt einfach gut.
Rezept für karamellisierte Walnüsse:
Man braucht ca. 200 g geöffnete Walnüsse (gibts auch schon geöffnet zu kaufen), 3 Essl. Ahornsirup oder Agavendicksaft, 1 Prise Salz (ich habe Kräutersalz verwendet. Die Walnüsse werden bei mittlerer Hitze ca. 3-5 min. in der Pfanne geröstet. Dann kommt direkt das Salz, Zimt und (bei mir) der Agavendicksaft dazu. Alles in der Pfanne weiter bewegen bis die Flüssigkeit verdampft ist. Danach zur Seite stellen und erkalten lassen. Man kann die Nüsse dann luftdicht in Gläser füllen und kühl und trocken lagern. Wie lange sie so halten, weiß ich nicht. Bei mir halten sie eh nicht lange.
Die Evolution des Gehirns und die Hirnfaltung
Im Laufe der Evolution des menschlichen Gehirns hat sich vor allem die Großhirnrinde mit zunehmender Leistung und Fähigkeiten des Menschen vergrößert. Schon Ur-Säuger vor Millionen von Jahren hatten gefaltete Gehirne, über die Hirnfaltung entschieden immer die Lebensumstände einer Art. Tiere mit wenig oder gar nicht gefurchten Gehirnen leben meist in Gruppen und auf engem Raum, während andere Säugetiere mit starken Faltungen eher in sozialen Verbänden leben, die sich über große Gebiete ausweiten können. Die Evolution hat unterschiedlichste Gehirne hervorgebracht - vom einfachen Nervenzellknoten der Urwürmer bis zum komplexen Denkorgan der Menschenaffen. Könnte man die Großhirnwindungen im menschlichen Kopf glätten, würden die Gehirnfläche um vier DIN-A4-Blättern größer werden. Doch wäre sie glatt, würden uns wichtige Fähigkeiten fehlen. „Die Hirnfaltung erlaubt es unserem Gehirn, eine große Anzahl von Zellen auf vergleichsweise kleinem Raum unterzubringen und miteinander zu verkabeln“, sagt Rüdiger Klein, Neurobiologe am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz. So schaffe das Gehirn Kompartimente, in denen die Zellen synchron feuern, während die Furchen Zellen eher trennen, sagt er.
Die Mechanismen der Hirnfaltung
Die Forscher haben genauer untersucht, auf welche Weise unser Gehirn eine so spezielle Form annimmt. Wie entstehen die vielen Falten des menschlichen Gehirns? Die spezifischen Furchen und Kämme des menschlichen Gehirns sind sonst nur noch bei einer geringen Anzahl von Tierarten vorhanden, darunter den Primaten, Delphinen, Elefanten und Schweinen. Das Volumen unseres Schädels variiert durchschnittlich zwischen 1100 und 1700 cm3. Wenn man unser Gehirn glatt streichen würde, dann würde es sich über eine Oberfläche von 1 bis 2 m2 erstrecken. Mehrere Hypothesen wurden bis heute aufgestellt, um das Auftreten der kleinen und großen Falten im Gehirn zu erklären.
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Die Forscher der John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences der Harvard Universität konnten gemeinsam mit Wissenschaftlern aus Finnland und Frankreich zeigen, dass die Faltung des Gehirns aus einer mechanischen Kompression des Organs im Schädel hervorging. Um diese Hypothese zu überprüfen, hat das Forschungsteam mit Spezialisten der Neuroanatomie und Radiologen in Frankreich zusammengearbeitet, um ein 3D-Modell des Gehirns eines menschlichen Fötus auf Grundlage von Bildern aus der Magnetresonanz-Tomographie zu erstellen. Die Beobachtungen haben gezeigt, dass das Gehirn des menschlichen Fötus während der ersten zwanzig Wochen glatt ist und erst ab der zwanzigsten Schwangerschaftswoche die Faltenbildung beginnt. Diese setzt sich bis zu einem Kindesalter von rund 18 Monaten fort.
Die Wissenschaftler haben dann versucht, das Wachstum der Hirnrinde zu reproduzieren, um dieses Phänomen zu verstehen. Sie haben auf die Oberfläche ihres 3D-Modells eine Schicht aus Elastomergel aufgetragen und es dann in ein Lösungsmittel eingetaucht. In wenigen Minuten beobachteten die Forscher, dass die Gelschicht anschwoll, was mechanische Kompressionskräfte verursachte. Die Autoren der Studie haben zudem digitale Simulationen des modellierten Gehirns als weiches Gewebe ausgeführt und über einen realistischen Entwicklungsweg gezeigt, dass dann auch die Windungen auftreten. Diese Entdeckung ermöglicht unter Umständen ein besseres Verständnis der Entwicklung von bestimmten Krankheiten und kann Auswirkungen auf die Diagnose und Behandlung einer Reihe von neurologischen Problemen haben. So gilt laut J.Y. Chung, dem Co-Autor der Studie: „Das Gehirn ist bei den Menschen nicht exakt identisch, aber wir müssen alle dieselben großen Falten besitzen, um gesund zu sein. Unsere Forschung zeigt, dass bei einer Fehlentwicklung eines Teils des Gehirns oder bei einer Störung der globalen Geometrie möglicherweise die großen Falten nicht an der richtigen Stelle liegen, was eine Fehlfunktion im Gehirn verursachen kann.
Gene und Hirnfaltung
Forschende finden Gene, die die Hirnfaltung steuern und verändern an sich glatte Mäusegehirne. Doch wie sich unsere Großhirnrinde faltet, ist ein Rätsel, das bisher nur in Teilen gelöst ist. Ins Mäusegehirn wurden Markern gespritzt, um verschiedene Arten von Nervenzellen hervorzuheben. Wie viele andere Lebewesen hat auch die Maus eine glatte Hirnoberfläche. Wird bei der Maus das Gen für das Protein Cep83 ausgeschaltet, bilden sich plötzlich Furchen (fachsprachlich Sulci) und Erhebungen (Gyri). Ohne Cep83 vermehren sich die Vorläuferzellen der Neuronen während der Hirnentwicklung, sodass der Kortex stärker wächst - es entsteht ein Zellüberschuss. Die Forschenden beobachteten gleichzeitig, dass der Kortex sich mit dem Wachstum faltet.
Einen ähnlichen Effekt beobachteten die Forschenden, nachdem sie bei den Mäusen das Protein Fgf10 deaktivierten: Das führte zu einer größeren Anzahl von neuronalen Vorläuferzellen, einer Verdickung des Kortex. Allerdings noch nicht zu einer gefalteten Struktur, was sich mit früheren Studien deckte, in denen Vorläuferzellen vermehrt wurden. An diese Erkenntnisse knüpften Seung Hee Chun und ihr Team an. Aus der bisherigen Studienlage ging hervor, dass die Falten in unserem Gehirn vermutlich entstehen, weil die neuronalen Vorläuferzellen zum einen schnell wachsen und zum anderen, weil die Zellen schnell wandern. Deshalb schauten sie sich als dritte Genfamilie die Zelladhäsionsmoleküle an, die beeinflussen, wie Nervenzellen aneinanderhaften. Nachdem die Forschenden die Moleküle Flrt1 und Flrt3 ausschalteten, wanderten Nervenzellen schneller und trennten sich leichter von Nachbarzellen.
Die stärksten Veränderungen der Hirnanatomie entstanden im Zusammenspiel von deaktivierten Flrt1/3 Genen und stillgelegten Genen, die Cep83 und Fgf10 kodieren. Hier traten bei fast allen genveränderten Tieren Falten im Kortex auf. Menschen haben die Gene, die Flrt1 und Flrt3 kodieren, auch: „Allerdings sind die bei Menschen fünf- bis zehnmal inaktiver“, sagt Klein. Nichtsdestotrotz geben die Versuche an Mäusen viel über unser eigenes Hirn preis. Denn Gene, die bei Menschen zu schweren Hirnfehlbildungen führen können, hängen eng mit denen aus den Mausversuchen zusammen. Klein sagt: „Wenn man mehr über die Hirnfaltung weiß, kann man bereits durch nicht-invasive Bildgebung Schäden in der Hirnfaltung erkennen und in Kombination mit Gentests bereits in früher Kindheit Hinweise auf ein Faltungsproblem erhalten.
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Weitere Beispiele für die Signaturlehre in Lebensmitteln
Oft zeigt uns die Natur mit der Form der Lebensmittel, wofür diese hervorragend geeignet sind. Bestimmte Lebensmittel können bekanntlich die Gesundheit einiger Organe beeinflussen. Der Konsum von Karotten soll bspw. gut für die Augen sein. Aber ist Ihnen schon mal aufgefallen, dass eine Scheibe aufgeschnittener Karotte dem Auge ähnlich sieht? Stehen tatsächlich Form bzw. Die Struktur und Farbe einiger Lebensmittel geben einen Hinweis auf ihre Wirkung auf Organe, denen sie ähneln. Sie sollen deren Funktionsfähigkeit unterstützen oder auch das Risiko bestimmter Erkrankungen vermindern können. Die Annahme stammt ursprünglich aus der sogenannten Signaturenlehre. Sie geht davon aus, dass Pflanzenteile den menschlichen Körperteilen ähneln und für diese nützlich sein können.
Ist Ihnen schon mal aufgefallen, dass das Schnittbild einer Tomate die innere Struktur des Herzens verbildlicht? Ebenso wie das Organ verfügt das Gemüse über eine Aufteilung in mehrere Kammern. Für die gesunde Wirkung sorgt das zu den Antioxidantien zählende Lycopin. Auf der Liste der Lebensmittel, die Organen ähneln, ist auch der Pilz zu finden. Sein Querschnitt spiegelt das innere Ohr wider. Pilze enthalten viel Vitamin D. Auch die feinen Knochenstrukturen im Ohr können davon beeinflusst werden, sodass der Schall störungsfrei an das Gehirn weitergeleitet werden kann.
Der Stangensellerie verbildlicht die Form eines menschlichen Knochens. Genauso wie die Knochen besteht das Gemüse zu 23 Prozent aus Natrium und kann damit einem Mangel entgegenwirken. Ein Teil der molekularen Struktur des Knochens besteht zudem aus Silizium. Es ist auch reichhaltig in Sellerie vorhanden und verleiht dem Knochen seine Stärke. Weintrauben können als ganzes Bündel der Lunge ähneln oder als einzelne Traube für ein Lungenbläschen stehen. Ingwer ähnelt der Struktur des Verdauungsorgans - dem Magen. Eine Avocado kann an die Form einer Gebärmutter erinnern. Die Grapefruit enthält viel Vitamin C und einige Bitterstoffe, die eine krebshemmende Wirkung haben sollen.