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Hirnforschung: Die übersehene Faserschicht

Lange galten die oberflächliche graue und die tief im Gehirn liegende weiße Substanz als dessen wichtigste Strukturen. Mit besserer Bildgebung rückt nun die »Superficial White Matter« in den Fokus der Forschung.
Per Computer erzeugtes Bild von Nervenfaserverbindungen im menschlichen Gehirn

Anatomisch betrachtet ist das menschliche Gehirn umfassend beschrieben – sollte man meinen. Aber die Forschung fügt ständig weitere Puzzleteile zum Verständnis unseres Denkorgans hinzu. Ein solches ist die »Superficial White Matter« (SWM): eine nicht einmal einen Millimeter dünne Schicht aus Nervenfasern direkt unter der Hirnrinde. Dank moderner bildgebender Verfahren gelingt es nun immer besser, diese »oberflächliche weiße Substanz« zu charakterisieren – und ihr ihre Geheimnisse zu entlocken. Trotz der geringen Maße hat sie es in sich: So scheint sie für die Verdrahtung im Gehirn essenziell zu sein. Auch spielt sie möglicherweise eine bedeutende Rolle bei neurodegenerativen Erkrankungen.

Grundlegend neu ist das Wissen um sie aber nicht. Anhand histologischer Schnitte wurde sie schon vor mehr als 100 Jahren beschrieben, etwa von Theodor Meynert (1833–1892), einem deutsch-österreichischen Neuroanatomen. Trotzdem beschränkte man sich bei der Erforschung des Nervensystems lange auf zwei Gewebetypen: die tiefe weiße und die graue Substanz. In Letzterer befinden sich vorwiegend die Körper der Nervenzellen; sie bildet unter anderem den Kortex, also die Hirnrinde, die sich wie eine schützende Decke um die weiße Substanz legt. Charakteristisch sind die tiefen Furchen des Kortex, die Sulci. Zwischen ihnen türmen sich die Gyri oder Hirnwindungen auf und geben unserem Denkorgan das Aussehen einer überdimensionalen Walnuss.

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  • Quellen

Guevara, M. et al: Superficial white matter: A review on the dMRI analysis methods and applications. NeuroImage 212, 2020

Kirilina, E. et al.: Superficial white matter imaging: Contrast mechanisms and whole-brain in vivo mapping. Science Advances 6, 2020

Veale, T. et al.: Loss and dispersion of superficial white matter in Alzheimer’s disease: A diffusion MRI study. Brain Communications 3, 2021

Zhang, S. et al.: Disruption of superficial white matter in the emotion regulation network in bipolar disorder. Neuroimage Clinical 20, 2018

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