Gehirn – DAS Wunderwerk: 20 erstaunliche Fakten

Kaum ein menschliches Organ ist so komplex und gleichzeitig so voller Geheimnisse wie das Gehirn. Es arbeitet wie ein leistungsfähiger Computer, verarbeitet Sinneseindrücke und versorgt den gesamten Organismus mit notwendigen Informationen und Befehlen. Nach allgemeiner Ansicht ist das Gehirn dafür verantwortlich, dass Menschen die spezifisch menschlichen Fähigkeiten wie das Sprachvermögen, das transzendentale Denken, das Fühlen über das Körperliche hinaus, die Fähigkeit die Zukunft zu planen und sich an die Vergangenheit zu erinnern, besitzen.

Es gibt so viel, dass in Bezug auf die Funktionsweise und das Potenzial des menschlichen Gehirns noch im Dunklen liegt, doch diese 20 erstaunlichen Fakten über das Gehirn sind bereits bekannt und versetzen einen in Staunen. So kann das Hirn nicht nur bei Bedarf auf längst vergessen Geglaubtes zurückgreifen, sondern empfindet auch keine Schmerzen, da es selbst keine Schmerzrezeptoren hat.

So funktioniert das Gehirn im Grundsatz

Etwa 80 bis 120 Milliarden miteinander vernetzte Neuronen und ähnlich viele Gliazellen bilden zusammen die Grundstruktur des Gehirns. Die Kommunikation zwischen den einzelnen Hirn Arealen wird ebenfalls durch die Neuronen gesteuert. Die Verbindungsstellen zwischen zwei Neuronen werden als Synapsen bezeichnet. Einzelne Nervenzellen verfügen zumeist über unzählige Synapsen, sodass diese tausende Kontakte zu anderen Nervenzellen aufbauen können. Insgesamt werden die Verbindungen zwischen den einzelnen Zellen auf 100 Billionen geschätzt. Eine schier unglaubliche Zahl, die, wollte man sie auf einem Computer speichern, einen Speicherplatz von einem Petabyte, also 1000 Terabyte benötigen würde.

Das menschliche Gehirn besteht aus verschiedenen Bereichen, die miteinander zusammenarbeiten. Die Funktionen von Hirnstamm, Zwischenhirn, Kleinhirn und Großhirn greifen ineinander und ermöglichen dadurch die große Effizienz des Organs. Der entwicklungsgeschichtlich älteste Teil des Gehirns ist der Hirnstamm. Bestimmte Reflexe werden vom Hirnstamm aus gesteuert, genauso wie die Atmung, der Herzschlag oder bestimmte Funktionen des Bewusstseins. Empfindungen wie Durst oder Hunger oder das Bedürfnis zu schlafen entstehen im Zwischenhirn. Hypothalamus und Thalamus sind Bestandteile des Zwischenhirns. Im Kleinhirn werden Gleichgewicht und Koordination gesteuert, sowie bereits erlernte Bewegungsabläufe. Der größte Teil des menschlichen Gehirns ist das Großhirn. Höhere Hirnfunktionen wie Denken, Verstehen, Lernen oder die Motivation haben hier ihren Ursprung.

20 spannende Fakten zum Gehirn

Hier einige der erstaunlichen Erkenntnisse in Bezug auf das menschliche Gehirn, welche Neurowissenschaftler in den vergangenen Jahren und Jahrzehnten gewonnen haben.

Fakt 1: Das Gewicht des Gehirns sagt nichts über dessen Leistungsfähigkeit aus

Das Gehirn eines männlichen Erwachsenen wiegt im Durchschnitt 1400 Gramm, während das Hirn einer Frau rund 100 bis 200 Gramm leichter ist. Die Intelligenz eines Menschen kann nicht in einen direkten Zusammenhang zum Gewicht seines Gehirns gebracht werden. So ist das weibliche Hirn zwar leichter als das eines Mannes, doch im Verhältnis zum Gesamthirn ist der Hippocampus in weiblichen Gehirnen größer. Im Hippocampus finden sich die Bereiche, die für Lernen, Erinnerung und das Speichern von Hörinformationen zuständig sind. Frauen können sich also Gehörtes besser merken, wohingegen Männer einen besseren Orientierungssinn haben, wie Experimente der Universität Ulm zeigten.

Fakt 2: Das menschliche Gehirn spürt keine Schmerzen

Erstaunlicherweise besitzt ein Gehirn keine Schmerzrezeptoren und kann daher keinen Schmerz empfinden. Vor allem vor dem Hintergrund, dass das Hirn für die Schmerzweiterleitung zuständig ist, verwundert diese Tatsache. Erst durch das Gehirn gelangt die Schmerzempfindung überhaupt in das menschliche Bewusstsein. Dadurch wird eine Entscheidungsgrundlage dafür gebildet, wie auf den Schmerz zu reagieren ist. Soll der Schmerz ausgehalten werden oder kann durch eine Aktion, wie dem Wegziehen der Hand von der Tischplatte, der Schmerz reduziert werden.

Die Schmerzunempfindlichkeit des Gehirns ermöglicht übrigens die Operation am Hirn, während der Patient lokal betäubt, aber wach ist. Dadurch kann der Operateur während des Eingriff überprüfen, ob bestimmte Gehirnfunktionen durch einzelne Arbeitsschritte beeinträchtigt würden. Den Schmerz, den Betroffene bei einer Migräne fühlen, resultiert übrigens aus einem Schmerzreiz der entzündeten und angeschwollenen Blutgefäße der Hirnhaut. Diese besitzen nämlich Schmerzrezeptoren.

Fakt 3: Das Gehirn ist ein Energie-Vampir

Das menschliche Gehirn macht zwar nur 3 Prozent des gesamten Körpergewichts aus, aber benötigt rund 30 Prozent des Blutes, das durch den Körper gepumpt wird. Auch ein Fünftel des täglichen Kalorienbedarfs, sowie ein Fünftel des Sauerstoffs im Blut werden zur Versorgung des Gehirns verwendet. Nur so ist das Gehirn in der Lage, seine zahlreichen Aufgaben zu bewältigen.
Bei Kindern ist der Energiebedarf des Gehirns im Übrigen noch viel höher. Rund die Hälfte der dem Kind zur Verfügung stehenden Energie wird dazu verwendet, das Hirn zu versorgen. Dadurch ist das Gehirn des Kindes dazu fähig, in einem derart raschen Tempo neue Fähigkeit zu entwickeln und sich zu vernetzen.

Fakt 4: Nur Wichtiges wird vom Gehirn wahrgenommen

Vor allen Dingen Reize von außen sind es, die vom Gehirn wahrgenommen werden. Dabei filtert das Gehirn, welche Informationen wichtig sind und welche vernachlässigt werden können. Das ist auch der Grund dafür, warum Menschen sich nicht selbst kitzeln können. Fasst du dich selbst an, dann berechnet dein Gehirn im Voraus, wann deine Finger deine Haut berühren werden und dämpft im Vorfeld alle Nervensignale, die aus dieser Berührung resultieren. Das tut es deshalb, weil die Berührung durch die eigene Hand keine neuen Erkenntnisse liefert, also unwichtig ist.

Fakt 5: Lange nicht ausgeübte Fertigkeiten bleiben unvergessen

Über einen langen Zeitraum hinweg glaubten Wissenschaftler, dass lange nicht angewandte Fähigkeiten oder lange nicht angewandtes Wissen verloren gehen, wenn sie nicht trainiert werden. Lernt ein Mensch, dann bilden sich Synapsen, also Kontaktstellen, zwischen den einzelnen Nervenzellen. Früher vermutete man, dass diese Kontaktstellen wieder abgebaut werden, wenn sie nicht benutzt werden. Doch dank einer Studie des Max-Planck-Instituts weiß man heute, dass die Synapsen nur inaktiv sind, wenn bestimmte Fähigkeiten lange nicht genutzt werden. Werden diese Fähigkeiten wieder benötigt, kann das Gehirn diese Kontaktstellen mit einer kurzen Zeitverzögerung wieder aktivieren. Das ist auch der Grund dafür, warum du das Fahrrad fahren nicht wieder verlernst.

Fakt 6: Persönliche Gehirnaktivitäten sind so unverwechselbar wie ein Fingerabdruck

Forschungen zufolge, soll die Gehirnaktivität eines Menschen so unverwechselbar wie sein Fingerabdruck sein. Wissenschaftler aus den USA kamen zu dieser Schlussfolgerung, nachdem sie die Gehirnaktivitäten von 50 Studienteilnehmern im EEG beobachtet haben. Die Studienteilnehmer bekamen 500 verschiedene Bilder gezeigt und die Reaktionen auf diese Bilder unterschieden sich von Proband zu Proband. Die individuellen Unterschiede waren so groß, dass ein Computerprogramm in der Lage war, die einzelnen Testpersonen nur anhand ihrer Hirnaktivitäten zuverlässig voneinander zu unterscheiden.

Fakt 7: Impulse des Nervensystems können mit einer Geschwindigkeit von 400 Kilometer pro Stunde übertragen werden

Schneller als ein Formel 1 Auto fährt, kann das menschliche Nervensystem Impulse von einer Schnittstelle zur nächsten weiterleiten. So kann der Mensch schneller als in einer Sekunde auf Schmerz oder Gefahr reagieren. Mit dem Ausdruck „Schrecksekunde“ wird man den Fähigkeiten des Nervensystems also nicht gerecht.

Fakt 8: Mit Nervenbahnen könnte man 145 Mal die Erde umrunden

Addiert man die Länge aller Nervenbahnen im erwachsenen menschlichen Körper, kommt man auf eine Gesamtlänge von 5,8 Millionen Kilometern. Dies entspricht dem 145fachen Erdumfang. Eine schier unvorstellbare Länge.

Fakt 9: Hirnwellen von Musikern können sich synchronisieren

Eine Studie des Max-Planck-Instituts zeigt, dass miteinander musizierende Menschen sich hinsichtlich ihrer Hirnwellenmuster einander angleichen. Die Forscher ließen acht Gitarrenduos für wenige Sekunden miteinander spielen und stellten fest, dass die Hirnvorgänge sich einander anglichen. Fraglich ist jedoch nach wie vor, ob die Synchronität die Voraussetzung für das Zusammenspiel ist oder sich aus dieser ergibt.

Fakt 10: Brain Freeze – Kältekopfschmerz hat erstaunliche Ursache

Wenn das Gehirn beim Schlürfen eines eiskalten Getränks oder beim Vernaschen eines erfrischenden Eis einfriert, dann ist das zwar ein kurzer, aber dafür extrem unangenehmer Moment. Lange Zeit glaubte man, dass das „Eis Gehirn“ daraus resultiert, dass
die Gehirnnerven bei der Aufnahme von Speisen mit sehr niedriger Temperatur schlechter durchblutet seien. Doch neuen Studien zufolge kommt der Gehirn Frost vielmehr daher, dass besonders viel Blut durch die vordere Hirnschlagader fließt. Der Körper versucht dadurch, dem als zu massiv empfundenen Kältereiz entgegenzuwirken.

Fakt 11: Das Gehirn ist das fetteste Organ des Körpers

Wer hätte gedacht, dass das Gehirn das fetteste Organ im menschlichen Körper ist. Mindestens 60 Prozent des Organs bestehen aus Fett. Daher ist es besonders im Hinblick auf eine möglichst effektive Arbeitsweise des Gehirns so wichtig, ausreichend gesunde Fettsäuren zu sich zu nehmen. Solche Omaga-3-Fettsäuren finden sich unter anderem in Fisch und Nüssen.

Fakt 12: Auch ein älteres Gehirn kann noch wachsen

Früher glaubte man, dass nur die Gehirne von Kindern und Menschen im Jugendalter sich weiterentwickeln und „wachsen“ könnten. Doch heute weiß man dank Untersuchungen im Hinblick auf den Lerneffekts bei 50 bis 67-Jährigen, dass auch ältere Gehirne durch neue geistige Herausforderungen noch wachsen und sich weiterentwickeln können. Bei einer Gruppe von 50 bis 67-Jährigen führte das Erlernen von Jonglieren dazu, dass die Bereiche im Gehirn, die für die Wahrnehmung von Bewegungen und das Lernen zuständig sind, sich vergrößert haben.

Fakt 13: Gehirnzellen können sich selbst verzehren

Amerikanische Forscher des Albert Einstein College of Medicine in New York fanden heraus, dass eine Diät dazu führen kann, dass sich Nervenzellen im Hungerzentrum des Gehirns selbst vernaschen. Die Autophagie hat den Zweck, dass fehlende Energie gewonnen wird. Doch dadurch, dass die Hungerzellen im Gehirn sich gegenseitig aufessen, wird das Hungergefühl des Menschen leider nicht weniger. Im Gegenteil. Durch die Autophagie verändert sich die chemische Balance im Gehirn, wodurch das Hungergefühl gefördert wird.

Fakt 14: Selbst ausprobieren hat den größten Lerneffekt

Studien haben gezeigt, dass Tätigkeiten, die man selber ausprobieren kann, besser im Gedächtnis bleiben als Dinge, die man nur liest oder hört. In einer weiteren Studie konnte nachgewiesen werden, dass die Internet Recherche bei Senioren einen Gedächtnis fördernden Effekt haben kann. Die Internet Suche ist deshalb effektiver als das reine Lesen von Informationen, weil sie dem Gehirn komplexe Entscheidungsprozesse abverlangt. Dadurch werden andere Hirnregionen als beim Lesen aktiviert. Natürlich sollten aber soziale Interaktionen und das Training des Erinnerungsvermögens daneben nicht zu kurz kommen.

Fakt 15: Liebe und Hass lassen sich neurologisch nicht unterscheiden

Britische Wissenschaftler des University Colleges in London haben herausgefunden, dass sowohl beim Empfinden von Hass, als auch beim Empfinden von Liebe die gleichen Hirnregionen aktiviert werden. Bei beiden Empfindungen werden die Kerngebiete des Großhirns, sowie deren Inselrinde stimuliert. Der Grund dafür könnte sein, dass es sich bei beiden Emotionen um „beunruhigende Gefühle“ handelt, die vom Gehirn zunächst gleich eingeordnet werden.

Fakt 16: Das Gehirn filtert ständig die wichtigsten Informationen heraus

Auf jeden Menschen prasseln in jeder Sekunde unzählige Sinneseindrücke ein, die unmöglich alle verarbeitet werden können. Wissenschaftlern zufolge sind es elf Millionen Sinneseindrücke pro Sekunde, mit denen wir es zu tun haben. Von diesen Signalen, die an das Gehirn weitergeleitet werden, können nur 40 Sinneseindrücke pro Sekunde gleichzeitig verarbeitet werden. Eine Zahl, die einen immer noch in Staunen versetzt.

Fakt 17: Auch mit einem halben Gehirn kann man normal leben

Mittlerweile gibt es einige dokumentierte Fälle von Menschen, die mit nur einer halben Gehirnhälfte ein normales Leben führen können, ohne kognitive Einschränkungen dabei zu verzeichnen. Im Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt wurde eine junge Patientin, die nur eine Gehirnhälfte hatte, genauer untersucht. Gehirnareale, die eigentlich ganz andere Aufgaben haben, übernahmen bei diesem Mädchen zusätzliche Funktionen. Das solch eine komplexe Umorganisation möglich ist, überraschte auch die Wissenschaftler.

Fakt 18: Unser Gehirn könnte eine Glühbirne zum Leuchten bringen

Dein Gehirn braucht eine Leistung von rund 30 Watt, um effektiv zu arbeiten. Das ist so viel, wie eine Glühbirne zum Leuchten braucht. Im Vergleich dazu, was welche Leistungen das Gehirn erbringen kann, ist dies vergleichsweise wenig Energie.

Fakt 19: Synästhesie – Wenn Töne riechen

Bei der Synästhesie handelt es sich um eine spezifische Vernetzung des Gehirns, die dazu führt, dass etwa drei von 1000 Menschen durch einen Sinneseindruck mehrere Wahrnehmungen erleben. Das bedeutet konkret, dass ein Synästhetiker beispielsweise bunte Farben sehen kann, wenn er Musik hört. Neben „farbigem“ Hören gibt es auch die Verbindung von Geschmackssinn und visueller Wahrnehmung oder sogar körperlichen Empfindungen. Warum genau mehrere Sinneseindrücke zur gleichen Zeit im Gehirn entstehen können, darüber sind sich die Wissenschaftler noch nicht einig.

Fakt 20: Fast Food mindert die Funktion des Kurzzeitgedächtnisses

Britische Forscher haben herausgefunden, dass schon nach 10 Tagen, in denen sich Probanden nur von Fast Food ernährt haben, ihr Kurzzeitgedächtnis unter dieser einseitigen Form der Ernährung gelitten hat. Burger und Pommes sollten also nicht jeden Tag auf dem Teller landen.

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Alles Gute,

Weiterführende Quellen:
https://arbeitsblaetter.stangl-taller.at/GEHIRN/GehirnForschung.shtml
https://www.rd.com/health/wellness/brain-facts/
https://www.helmholtz.de/suche/?L=0&id=27&tx_solr%5Bq%5D=Nervenzellen
https://www.insider.com/facts-about-the-brain-2018-12#scientists-think-that-human-brains-are-actually-shrinking-over-time-2