Menschen-Hirne übertragen Informationen anders als Tier-Hirne

Das Gehirn von Menschen kann im Gegensatz zu Tier-Hirnen Informationen über mehrere parallele Wege übertragen. Das zeigte ein Lausanner Forschungsteam beim Vergleich von Menschen mit Mäusen und Affen. «Ein solches paralleles Verarbeiten in menschlichen Gehirnen wurde bereits vermutet, aber noch nie zuvor auf Gesamthirnebene beobachtet», wurde Studienleiterin Alessandra Griffa in einer Mitteilung der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) vom Dienstag zitiert.

Die Forscherinnen und Forscher der EPFL und des Universitätsspitals Waadt in Lausanne (Chuv) erstellten dafür eine Art Strassenkarte von Gehirnen von Menschen, Mäusen und Menschen-Affen der Art Makaken. Die Resultate wurden im Fachjournal «Nature Communications» veröffentlicht.

«Das Neue an unserer Studie ist die Verwendung von multimodalen Daten in einem einzigen Modell, das zwei Zweige der Mathematik kombiniert: die Graphentheorie, die polysynaptische ‹Strassenkarten› beschreibt, und die Informationstheorie, die die Übertragung von Informationen über Strassen abbildet», erklärte Griffa.

Der Ansatz der Forscher zeigte, dass in den Gehirnen der Mäuse und Makaken Informationen entlang einer einzigen «Strasse» gesendet wurden, während es beim Menschen mehrere parallele Wege zwischen derselben Quelle und dem Ziel gab. Das Muster dieser parallelen Wege war ausserdem so einzigartig, dass die forschenden Menschen anhand ihrer Gehirnkarte identifizieren konnten.

Die Erkenntnis könnte laut den Forschenden weitere Einblicke in die Evolution ermöglichen. Unterschiedliche Kommunikationsmuster könnten nach Ansicht der Expertinnen und Experten mit der Evolution der Gehirnnetzwerke von Säugetieren verbunden sein. Die Forscherinnen und Forscher spekulieren, dass diese parallelen Informationsströme möglicherweise die Fähigkeit zu abstrakten Funktionen spezifisch für Menschen unterstützen.

In künftigen Studien wollen sie nach Angaben der Hochschule mit ihrem Ansatz ausserdem herausfinden, ob es einen Zusammenhang zwischen diesen parallelen Bahnen im menschlichen Gehirn und dem geistigen Abbau gewisser Menschen im Alter gibt.