Unser Gehirn hat zwei Ursprünge: Neue Studie verändert den Blick auf seine Entwicklung

Unser Gehirn hat zwei Ursprünge: Eine Entdeckung verändert seinen biologischen Stammbaum Unser Gehirn fühlt sich ziemlich eindeutig nach einem einzigen Organ an. Es denkt, erinnert, steuert Bewegungen und hält ganz nebenbei Atmung und Herzschlag am Laufen. Doch tief in unserer embryonalen Entwicklung scheint seine Geschichte komplizierter zu sein: Forschende der Stanford University haben Hinweise darauf gefunden, dass verschiedene große Bereiche des Gehirns aus zwei voneinander getrennten frühen Zellpopulationen hervorgehen.

Das bedeutet nicht, dass wir buchstäblich zwei Gehirne im Kopf tragen. Es deutet vielmehr darauf hin, dass das menschliche Gehirn biologisch wie ein äußerst erfolgreich zusammengebautes Gemeinschaftsprojekt entstanden ist. Die Studie erschien am 18. September 2026 im Fachjournal Nature Neuroscience .

Zwei Wege beginnen schon ganz am Anfang Bislang wurde häufig davon ausgegangen, dass sehr frühe gemeinsame Vorläuferzellen letztlich sämtliche Regionen des Gehirns hervorbringen können. Das Stanford-Team untersuchte deshalb eine besonders frühe Phase der Embryonalentwicklung: die sogenannte Gastrulation, in der sich grundlegende Körperstrukturen bilden.

Bei Untersuchungen an Mäuseembryonen fanden die Forschenden zwei parallel entstehende Gruppen neuraler Vorläuferzellen. Zellen des vorderen neuralen Ektoderms entwickelten sich später zu Vorder- und Mittelhirn. Eine zweite Population, das hintere neurale Ektoderm , war dagegen auf die Entwicklung des Hinterhirns festgelegt. Auch ihre zugänglichen Bereiche im Erbgut unterschieden sich deutlich voneinander.

Vereinfacht gesagt: Der Bauplan für diese Hirnregionen scheint früher getrennt zu werden, als bislang oft angenommen.

Aus der Grundlagenforschung wird ein medizinisches Werkzeug Besonders interessant ist die Entdeckung für die Medizin. Die unterschiedlichen Entwicklungsprogramme halfen dem Team dabei, menschliche pluripotente Stammzellen gezielter in bestimmte Nervenzellen des Hinterhirns umzuwandeln.

Solche Zellen waren im Labor bislang vergleichsweise schwierig herzustellen. Genau dort liegen jedoch Nervenzelltypen, die unter anderem Muskeln von Gesicht, Rachen und Schlucken ansteuern. Erkrankungen wie die spinale Muskelatrophie (SMA) oder Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) können solche motorischen Nervenzellen beeinträchtigen. Neue Zellmodelle könnten künftig helfen, Krankheitsmechanismen genauer zu untersuchen und Wirkstoffe unter realistischeren Bedingungen zu testen.

Das ist noch keine neue Therapie. Aber es ist ein wichtiger Schritt, weil Forschende nun Zelltypen im Labor erzeugen können, die zuvor nur schwer zugänglich waren.

Ein Bauplan, der mehr als 550 Millionen Jahre alt sein könnte Noch erstaunlicher wird die Geschichte beim Blick zurück in die Evolution. Ähnliche Unterschiede fanden die Forschenden bei mehreren Tiergruppen. Die Ergebnisse sprechen dafür, dass die Trennung zwischen einem vorderen und einem hinteren Entwicklungsprogramm des Nervensystems sehr alte evolutionäre Wurzeln haben könnte – möglicherweise reichen sie mehr als 550 Millionen Jahre zurück.

Das heutige Gehirn wäre demnach nicht einfach aus einem einzigen ursprünglichen Bauplan gewachsen. Es könnte vielmehr ein zusammengesetztes Organ sein, dessen verschiedene Bestandteile eine lange eigenständige Entwicklungsgeschichte besitzen und inzwischen so eng zusammenarbeiten, dass wir davon im Alltag selbstverständlich nichts bemerken.

Ganz abgeschlossen ist die Debatte allerdings nicht. Die Forschenden können beispielsweise nicht vollständig ausschließen, dass es während eines sehr kurzen, bislang nicht erfassten Entwicklungsfensters doch eine gemeinsame Vorläuferpopulation gibt. Auch die genaue Herkunft einzelner Strukturen wie des Kleinhirns muss weiter untersucht werden.