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Größe des menschlichen Gehirns

Vor- und Nachteile der Gehirngröße

Das größte Gehirn im Tierreich hat absolut betrachtet der Wal mit bis zu 9000 Gramm, das mit enthält 200 Milliarden mehr Neuronen besitzt als ein menschliches Gehirn mit rund 100 Milliarden. Kleine Tiere besitzen notwendigerweise eher kleine, große Tiere eher große Gehirne, und auch die auf die Körperlänge oder das Körpergewicht bezogene Gehirngröße ist als Maßstab irreführend, denn das Gehirn nimmt im Tierreich nicht proportional zur Körpergröße zu, sondern etwas langsamer, einem negativen allometrischen Wachstum. Bei Spitzmäusen macht das Gehirn etwa zehn Prozent der Körpermasse aus, während es beim Menschen nur zwei Prozent sind. Das Gehirn einer Honigbiene wiegt nur ein Milligramm und hat knapp eine Million Neuronen, doch ist es fähig zu zählen, Regeln zu erlernen, Objekte zu kategorisieren und Formen zu unterschieden. Bekanntermaßen haben Bienen ein besonders gutes Gedächtnis für räumliche Zusammenhänge, denn sonst würden sie nicht weit entfernte Nektarplätze mit traumwandlerischer Sicherheit wiederfinden bzw. mit anderen Bienen kommunizieren können.

Evolutionsbiologen fanden bei Vergleichen, dass die Größe des Gehirns bei Säugetieren eng mit der Länge der Tragedauer und Stillzeit zusammenhängt. Je größer das Gehirn, desto mehr müssen Muttertiere in ihre Nachkommen investieren, denn offensichtlich ist der Nutzen einer starken Gehirnleistung für den Erfolg einer Art den zusätzlichen Aufwand wert. Diese Faktoren wirkten in den statistischen Modellen auch stärker als etwa die Geschwisterzahl und die Zeit, die dem Nachwuchs zum Spielen und Lernen bleibt. Beim Menschen gibt es gegenüber den Menschenaffen auch noch den Unterschied, dass das menschliche Kind lange klein bleibt, während sein Gehirn in dieser Zeit besonders stark wächst, Primaten wachsen in dieser Phase hingegen schneller hinsichtlich der Körpergröße, sodass beim Menschen das Körperwachstum zugunsten des Gehirnwachstums reduziert scheint. Beim Vergleich von Säugetiergehirnen sind große Gehirne tendenziell stärker gefaltet als kleinere, auch wenn die Ursache der Faltung noch unbekannt ist. Während alle Gehirne mit weniger als 30 Millionen Nervenzellen eine weitgehend glatte Oberfläche besitzen, steigt das Ausmaß der Faltung mit der Zahl der Nervenzellen, wobei die Faltung eher von der Gesamtfläche des Cortex und seiner Dicke abhängt und weniger von der reinen Zahl an Neuronen.

Übrigens: Nach einer neueren Studie der Universität Cambridge ist die Evolution des menschlichen Gehirns am Ende, d.h., es ist eine physische Grenze erreicht, denn um noch klüger zu werden, müsste der Mensch dafür mehr Energie und Sauerstoff aufbringen und das kann der Körper nicht leisten.

Größe des GehirnsDas menschliche Gehirn ist die komplizierteste Struktur, die wir kennen, im Schnitt etwa 1245 g bei Frauen bzw. 1375g bei Männern schwer. Aus neuropsychologischer Perspektive finden Lernen, Verhalten und alle übrigen psychischen Prozesse im Gehirn statt und werden vom Nervensystem gesteuert.

Das Volumen des menschlichen Gehirns vergrößerte sich in den letzten zwei oder drei Millionen Jahren der Evolution erheblich, benötigt aber im Vergleich zu seiner Größe sehr viel Energie, denn es stellt nur zwei Prozent des Körpergewichts, konsumiert jedoch zwanzig Prozent der Energie, die der Stoffwechsel eines Menschen liefert. Das Gehirngewicht vom Homo habilis zum Homo sapiens hat innerhalb weniger Millionen Jahre von 650 Gramm auf rund 1350 Gramm zugenommen. Man vermutet heute, dass die Entdeckung des Garens von Nahrung, also die warme Küche, die Ernährung sicherte und damit die Entwicklung eines größeren Gehirns förderte. Menschen können bekanntlich Gebratenes oder Gekochtes leichter verdauen, und auch manche Pflanzen sind roh giftig und nur gekocht gut verdaulich, darüber hinaus zerstört Hitze im Kochtopf Krankheitserreger, die im rohen Fleisch oder auf der Oberfläche von Pflanzen manchmal verborgen sind. Auch verdirbt geräucherte Nahrung erheblich langsamer und hilft so mit, Hungerzeiten leichter zu überbrücken.

Mit seinem Gewicht ist das menschliche Gehirn etwa dreimal so schwer wie das von Schimpansen oder Gorillas. Der Neandertaler hatte übrigens mit etwa 1500g ein schwereres Gehirn als der moderne Mensch, seit der jüngeren Altsteinzeit vor etwa 20.000 Jahren kam es zu einer Reduktion um etwa 150g, sodass manche WissenschaftlerInnen heute von einer permanenten Reduktion ausgehen. Das Gehirn des Neandertalers war auf gutes Sehen und die Kontrolle eines massigeren Körpers angelegt, sodass nicht genug Kapazität für komplexes Sozialverhalten übrig blieb, lautet die jüngste Hypothese zum Aussterben des Neandertaler. Übrigens waren schon Hasen und Kaninchen verdächtigt, indirekt einen Beitrag zum Aussterben der Neandertaler vor mehr als 30.000 Jahren geleistet zu haben, denn allem Anschein nach waren diese Tier zu schnell unterwegs, um erfolgreich gejagt zu werden. Empirische Grundlage für die neue Behauptung war die Vermessung der Schädel von 21 Neandertalern und 38 modernen Menschen, die vor mehr als 27.000 Jahren lebten, denn dabei fanden Pearce, Stringer & Dunbar (2013), dass Neandertaler viel größere Augenhöhlen als moderne Menschen besaßen. Aufgrund der etwa gleich großen Gehirne beider Arten war man bisher davon ausgegangen, dass auch die Gehirnstruktur und die Größe der verschiedenen Hirnareale ähnlich waren. Vermutlich waren aber die Gehirne verschieden organisiert, sodass die Neandertaler neben dem größeren Sehzentrum auch größere Hirnareale dafür benötigt wurden, um die massigeren Körper zu kontrollieren, sodass zuwenig Gehirnkapazitäten übrig blieben, um komplexere Aufgaben wie etwa Sozialverhalten zu bewältigen.

Die Veränderung der Gehirnmasse wird sich in der Zukunft noch fortsetzen. Zwei Theorien zur Erklärung: Die Umstellung der Ernährung vom Jäger zum Ackerbauer oder die geringeren geistigen Ansprüche, die Ackerbau im Vergleich zur Jagd an das menschliche Gehirn stellt.

Quellen & Literatur

Die Evolution des Menschen. Spektrum der Wissenschaft 2003.

Pearce, Eiluned, Stringer, Chris & Dunbar, R. I. M. (2013). New insights into differences in brain organization between Neanderthals and anatomically modern humans. Proceedings B of the Royal Society, doi: 10.1098/rspb.2013.0168.

Wedeen, Van J., Rosene,Douglas L., Wang, Ruopeng,Dai, Guangping,Mortazavi, Farzad,Hagmann, Patric, Kaas,Jon H. & Tseng, Wen-Yih I. (2012). The Geometric Structure of the Brain Fiber Pathways. Science, 335,1628-1634.

 



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