Das Gehirn von Blinden ist anders organisiert

(fa.) Die Entwicklung des menschlichen Gehirns ist einer der komplexesten biologischen Prozesse. In den ersten Lebensjahren finden im Gehirn enorme Veränderungen statt: Allein im ersten Jahr vergrössert sich die Oberfläche der Grosshirnrinde um etwa drei Viertel, während ihre Dicke um rund ein Drittel zunimmt.  Zu Beginn der Entwicklung bildet das Gehirn weit mehr Verbindungen zwischen Neuronen, als es tatsächlich benötigt. Im Laufe des Lebens werden häufig genutzte Verbindungen gestärkt, während andere in einem als «Pruning» bezeichneten Prozess eliminiert werden.

Das Gehirn ist anderes …

Gleichzeitig schreitet ein weiterer Prozess – die Myelinisierung – im gesamten Gehirn voran. Dabei werden die Nervenfasern von einer Fettschicht umhüllt, die wie eine Isolierung um elektrische Leitungen funktioniert und die Signalübertragung beschleunigt. Diese «Isolierung» entwickelt sich je nach den Bedürfnissen der einzelnen Hirnregionen unterschiedlich. Neuronen in Kortexen, die für die Sensorik zuständig sind, sind stark myelinisiert, während Neuronen im Frontallappen, der für höhere kognitive Funktionen zuständig ist, weniger Myelin aufweisen.

Seit vielen Jahren beobachten Wissenschaftler, dass der visuelle Kortex von blind geborenen Menschen dicker erscheint als der von sehenden Menschen. Die vorherrschende Erklärung lautete, dass Blindheit den Pruning-Prozess stört, wodurch überschüssige neuronale Verbindungen im visuellen Kortex zurückbleiben. Um diese Idee direkt zu überprüfen, arbeiteten Forscher aus Polen mit einem Team in Leipzig zusammen, das über modernste Bildgebungstechnologie verfügt, mit der sich Hirngewebe in aussergewöhnlich hoher Detailgenauigkeit charakterisieren lässt.

… es fehlen die visuellen Erfahrungen

«Entscheidend ist, dass wir zeigen konnten, dass der visuelle Kortex von Menschen, die von Geburt an blind sind, weniger myelinisiert war. Dies könnte den scheinbaren dickeren visuellen Kortex erklären. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine verringerte Myelinisierung ein zentraler Faktor für die bei Blindheit beobachteten strukturellen Unterschiede im Gehirn ist», meint Nikolaus Weiskopf, Direktor der Abteilung Neurophysik am Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften.

Gleichzeitig beobachteten die Forscher keine vergleichbaren Unterschiede in Hirnarealen, die mit dem Hören oder Tasten in Verbindung stehen. Dies deutet darauf hin, dass die beschriebenen Veränderungen direkt mit dem Fehlen visueller Erfahrungen zusammenhängen. «Der visuelle Kortex bei blinden Menschen ist nicht beeinträchtigt – er ist nur anders organisiert», bemerkt Marcin Szwed von der Jagiellonen-Universität in Krakau.