Die Erforschung der frühkindlichen Hirnentwicklung hat in den letzten Jahren einen tiefgreifenden Wandel erlebt. Während man lange davon ausging, dass sich geschlechtsspezifische Unterschiede im menschlichen Gehirn vor allem nach der Geburt herausbilden, zeigen neuere Studien, dass bestimmte Differenzierungen bereits im Mutterleib beginnen. Möglich wurde diese Erkenntnis durch Fortschritte in der bildgebenden Diagnostik, insbesondere durch hochauflösende fetale Magnetresonanztomografie, die es erlaubt, das sich entwickelnde Gehirn über mehrere Zeitpunkte hinweg zu beobachten. Dadurch rückt nicht mehr nur die Struktur, sondern vor allem der zeitliche Verlauf der Entwicklung in den Fokus.
Komplexer Neuro-Entwicklungsprozess beginnt im Mutterleib
Forscher der University of Cambridge haben in einer großen neuroimaging-Studie untersucht, wie das menschliche Gehirn von Mitte der Schwangerschaft bis kurz nach der Geburt wächst und sich strukturell verändert. Dafür nutzten sie eine riesige Bilddatenbank – teil des Developing Human Connectome Projects – mit fast 800 fetalen und neugeborenen MRT-Scans. Diese Daten erlaubten es ihnen, die Entwicklung nicht nur punktuell, sondern als kontinuierlichen Prozess zu verfolgen.
Wichtig ist: Die Studie verknüpft pränatale (vor der Geburt) und postnatale (nach der Geburt) Daten, sodass erstmals exakt bestimmt werden konnte, wann Unterschiede im Gehirn sichtbar werden. Was sie fanden, ist überzeugend: Bereits ab der Mitte der Schwangerschaft, lange bevor äußere Umwelteinflüsse (wie Erziehung, Spielverhalten oder gesellschaftliche Rollen) eine Rolle spielen, zeigen sich messbare Unterschiede in der Entwicklung männlicher und weiblicher Gehirne. Dabei geht es nicht um einfache Klischees über Denk- oder Verhaltensweisen, sondern um Messgrößen im Hirnwachstum:
- Volumenwachstum: Männliche Föten zeigten im Durchschnitt größere Zuwächse im Gesamtvolumen des Gehirns im Verlauf der Schwangerschaft. Das bedeutet nicht unbedingt „besser“ – sondern, dass sich bestimmte Strukturen zu unterschiedlichen Zeitpunkten unterschiedlich schnell entwickeln.
- Weiß- vs. Graue Substanz: Die Forscher konnten zeigen, dass verschiedene Hirngewebearten zu unterschiedlichen Zeiten und in unterschiedlicher Intensität wachsen. Besonders die Weiße Substanz, die Verbindungen zwischen Hirnarealen herstellt und für die Integration von Informationen wichtig ist, wächst bereits vor der Geburt stark mit und trägt signifikant zum Gesamtwachstum bei – dies scheint besonders bei männlichen Föten stärker ausgeprägt zu sein. Später, im späten Schwangerschafts- und frühen Neugeborenenalter, dominiert die Reifung der grauen Substanz, die vor allem für Informationsverarbeitung und komplexe neuronale Funktionen verantwortlich ist.
Ein zentraler Punkt der Studie ist, dass diese Unterschiede nicht plötzlich nach der Geburt auftreten, sondern sich als Teil des Neuroentwicklungsprozesses im Mutterleib abzeichnen. Mit anderen Worten: Es gibt Entwicklungspfade im Gehirn, die bereits vor dem ersten Atemzug beginnen und die spätere Struktur beeinflussen.
Was bedeutet das für unser Verständnis der Hirnentwicklung?
Diese Erkenntnisse bergen zwei zentrale Botschaften:
Erstens, sie legen nahe, dass biologische Prozesse – etwa hormonelle Signale, Genaktivität oder neuronale Vernetzungs-Mechanismen – bereits sehr früh für die Grundlagen der Hirnstruktur sorgen. Die Forschenden vermuten, dass pränatale Hormone wie Testosteron und Östrogene hier eine Rolle spielen könnten, weil diese Substanzen das Timing und das Muster neuronaler Reifung beeinflussen. Allerdings ist dies noch keine direkte Ursache aus der Studie selbst, sondern ein logischer nächster Schritt für die Forschung.
Zweitens, die Unterschiede sind nicht absolut. Sie zeigen statistische Tendenzen, nicht feste Regeln. Es gibt eine große natürliche Variation und eine enorme Überschneidung zwischen den Gehirnen, selbst wenn man durchschnittliche Unterschiede findet. Das bedeutet: Ein fötales Gehirn weist nicht eindeutig „männlich“ oder „weiblich“ ausgemessene Merkmale auf, sondern eher verschiedene Entwicklungsraten und Muster, die durch biologische Bedingungen früh im Leben geprägt werden. Das steht im Einklang mit anderen Arbeiten, die zeigen, dass sich hundert-tausende Gene bereits früh unterschiedlich aktivieren und viele dieser Unterschiede dann im Verlauf des Lebens bestehen bleiben oder sich verändern.
Wie passt das zu anderen Forschungsergebnissen?
Andere Methoden, wie funktionelle MRT (fMRT) oder Diffusions-Bildgebung, ergänzen dieses Bild. So zeigen Studien, dass funktionelle Verbindungen im fetalen Gehirn – also wie verschiedene Hirnregionen miteinander „sprechen“ – sich ebenfalls je nach Geschlecht leicht unterschiedlich entwickeln. Beispielsweise zeigen bestimmte Netzwerkverknüpfungen bei weiblichen Föten stärker altersabhängige Veränderungen als bei männlichen bereits im Mutterleib.
Auch strukturelle Unterschiede, wie unterschiedliche Muster des Wasserstoff-Diffusionsverhaltens (ein Maß für Reifung des Gehirngewebes), wurden in anderen Studien gefunden. Diese liefern ebenfalls Hinweise darauf, dass Männchen und Weibchen im Mutterleib unterschiedliche neurobiologische Entwicklungsdynamiken zeigen.
Besonders relevant werden diese Erkenntnisse im Zusammenhang mit neurodevelopmentalen Auffälligkeiten. Viele Störungen, die das Gehirn betreffen, treten bei Mädchen und Jungen unterschiedlich häufig auf. Die aktuelle Forschung legt nahe, dass diese Unterschiede zumindest teilweise auf unterschiedliche Entwicklungsverläufe im pränatalen Gehirn zurückzuführen sein könnten. Dabei geht es weniger um eine grundsätzliche Anfälligkeit eines Geschlechts, sondern um die Frage, wie sensibel bestimmte Entwicklungsprozesse auf Störungen reagieren. Kleine zeitliche Verschiebungen in der Hirnreifung können je nach Entwicklungsstrategie unterschiedliche Folgen haben.
