Gehirn bereitet sich schon im Mutterleib auf das Sehen vor
Das menschliche Gehirn bildet das, was wir sehen, wie eine Landkarte ab: Punkte, die auf der Netzhaut des Auges nebeneinanderliegen, werden auch im Gehirn von benachbarten Nervenzellen verarbeitet. Bislang war unklar, ob das menschliche Gehirn diese Landkarte erst durch Lichtreize nach der Geburt lernt oder ob sie bereits im Mutterleib angelegt wird. Dieser Fragestellung ging ein Forschungsteam um Prof. Michael Artur Skeide vom Institut für Kinder- und Jugendpsychiatrie der Medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und dem Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Kiel, nach. Das Institut ist Teil des Zentrums für Integrative Psychiatrie – ZIP gGmbH. Die Forschenden werteten Magnetresonanzdaten (MRT-Daten) von insgesamt 871 Personen aus. Untersucht wurden Ungeborene ab der 21. Schwangerschaftswoche, Neugeborene sowie Jugendliche und Erwachsene. Die Arbeit wurde jetzt in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.
Die Auswertung zeigt, dass zwei wichtige Grundmerkmale dieser Sehkarten bereits ab der 21. Schwangerschaftswoche im Gehirn vorhanden sind. Das betrifft zum einen die Exzentrizität. Diese Größe gibt an, wie weit ein Punkt vom Zentrum des Gesichtsfeldes entfernt ist. Zum anderen betrifft es den Polarwinkel, der die genaue Richtung im Blickfeld angibt. Beide Merkmale sind in den visuellen Arealen V2 und V3 nachweisbar. Das sind Bereiche der Hirnrinde, die direkt hinter dem primären Sehzentrum (V1) liegen und für die Weiterverarbeitung von Sehinformationen zuständig sind.
Da Ungeborene im Mutterleib ihre Augen erst etwa ab der 28. Woche öffnen, und es in der Gebärmutter dunkel ist, entsteht diese Ordnung ohne äußere Seheindrücke. Als Ursache vermuten die Forschenden spontane Signale: Die Netzhaut gibt schon vor der Geburt von selbst regelmäßige Aktivitätswellen ab, die das Sehzentrum im Gehirn schrittweise verkabeln und strukturieren. Für die Studie nutzten die Forschenden öffentlich zugängliche Daten des „Human Connectome Project“.
„Der nächste wissenschaftliche Schritt besteht darin, Verfahren zu entwickeln, mit denen wir diese Netzhautkarten im Gehirn auf individueller Ebene rekonstruieren können. Erst wenn das gelingt, lässt sich das Verfahren nutzen, um im Einzelfall zu prüfen, wie die Sehbereiche im Gehirn entwickelt sind“, so Skeide.
Quelle: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel