Gehirne im Senckenberg – Das Organ, das sich selbst verstehen will

Frankfurt am Main (D) [SiSt24 Media] Die Dauerausstellung „Gehirne“ im Senckenberg Naturmuseum Frankfurt führt in eine Welt, die jeder Mensch ständig nutzt und dennoch nur in Ausschnitten versteht. Denken, Erinnern, Fühlen, Entscheiden und Bewegen erscheinen im Alltag selbstverständlich. Hinter jedem dieser Vorgänge steht jedoch ein außerordentlich komplexes Zusammenspiel von Nervenzellen, Körper, Sinnesorganen und Umwelt. Die Ausstellung macht diese unsichtbaren Prozesse anschaulich und verbindet aktuelle Hirnforschung mit Evolution, Tierwelt, Kunst und einem Thema, das in Frankfurt sofort Aufmerksamkeit weckt: Fußball.

Wer das Senckenberg vor allem mit Dinosauriern, Walen und Fossilien verbindet, entdeckt hier eine andere Seite des Hauses. Nicht gewaltige Körpermaße stehen im Mittelpunkt, sondern ein Organ, das seine Leistung gerade aus der dichten Vernetzung unzähliger Einzelteile gewinnt. „Gehirne“ ergänzt damit den allgemeinen Rundgang durch das Senckenberg Naturmuseum Frankfurt um eine ebenso grundlegende Frage: Wie entsteht aus körperlichen Vorgängen das, was Menschen und Tiere wahrnehmen, lernen und tun?

Ein Organ zwischen Alltag und ungelösten Fragen

Das menschliche Gehirn ermöglicht Sprache, Kreativität, Bewusstsein und Gefühle. Gleichzeitig ist es bis heute nicht vollständig verstanden. Gerade dieser Gegensatz trägt die Ausstellung. Sie präsentiert das Gehirn nicht als fertig entschlüsselten Apparat, sondern als lebendiges Forschungsfeld. Modelle und Animationen zeigen, welche Aufgaben einzelne Bereiche übernehmen. Zugleich wird deutlich, dass keine Region isoliert arbeitet. Erst das Zusammenspiel vieler Systeme macht zielgerichtetes Verhalten möglich.

Die beiden Großhirnhälften sind unter anderem an Sprache, bewusster Wahrnehmung, Planung und komplexen geistigen Leistungen beteiligt. Das Kleinhirn koordiniert Bewegungen und Gleichgewicht. Der Hirnstamm steuert lebenswichtige Funktionen wie Atmung und Herzschlag. Eine solche Einteilung hilft bei der Orientierung, darf aber nicht wie ein Schaltplan mit streng getrennten Kästchen verstanden werden. Sehen, Hören, Erinnern oder Entscheiden entstehen in Netzwerken, an denen mehrere Bereiche beteiligt sind.

Die Ausstellung findet dafür eine zugängliche Form. Sie beginnt nicht mit einer abstrakten Definition, sondern führt von sichtbaren Strukturen zu ihren Funktionen. Ein Kopfmodell macht die Lage des Gehirns im Körper greifbar. Darstellungen von Nervenzellen lenken den Blick anschließend auf die mikroskopische Ebene. Von dort öffnet sich das Thema wieder: zum Rückenmark, zu Nervenbahnen, Sinnesleistungen und Verhaltensweisen verschiedener Tiere. So entsteht ein Weg vom Organ zum Netzwerk und vom Netzwerk zur Wahrnehmung der Welt.

Nervenzellen: Entscheidend ist die Verbindung

Nervenzellen gelten als die auffälligsten Bausteine des Gehirns. Ihre verzweigten Fortsätze nehmen Signale auf, verarbeiten sie und geben sie weiter. Für sich allein erklärt eine Nervenzelle jedoch weder einen Gedanken noch eine Erinnerung. Bedeutung entsteht erst in der Verbindung. Viele Zellen kommunizieren gleichzeitig, verstärken bestimmte Signale, hemmen andere und verändern ihre Kontakte durch Erfahrung.

Dieses Prinzip ist für das Verständnis des Gehirns zentral. Seine Leistungsfähigkeit beruht nicht lediglich auf der Menge vorhandener Zellen, sondern auf deren Organisation. Ein Reiz aus dem Auge wird nicht einfach wie ein Foto abgelegt. Er durchläuft mehrere Verarbeitungsschritte, wird mit vorhandenem Wissen verglichen und erhält abhängig von Aufmerksamkeit und Situation eine Bedeutung. Das Gehirn bildet die Außenwelt daher nicht neutral ab. Es konstruiert aus eintreffenden Signalen eine brauchbare Interpretation.

Neben den Nervenzellen spielen Gliazellen eine wesentliche Rolle. Sie versorgen, schützen und stabilisieren das Nervengewebe, beeinflussen Signalwege und tragen zu einem funktionierenden Umfeld der Nervenzellen bei. Das verbreitete Bild, Gliazellen seien nur eine passive Stützmasse, greift zu kurz. Moderne Forschung beschreibt das Nervensystem vielmehr als hochgradig arbeitsteiliges Gefüge, in dem unterschiedliche Zelltypen gemeinsam die Voraussetzungen für Informationsverarbeitung schaffen.

In der Ausstellung lässt sich diese Ebene besonders gut an den Darstellungen von Nervenzellen und ihren Verzweigungen nachvollziehen. Was auf den ersten Blick wie ein dichtes Geflecht wirkt, folgt keinem einfachen Kabelschema. Verbindungen können gestärkt, abgeschwächt oder neu organisiert werden. Lernen hinterlässt deshalb keine einzelne, klar umrissene Spur wie eine Datei auf einer Festplatte. Es verändert Aktivitätsmuster und Beziehungen innerhalb eines dynamischen Netzes.

Vom Gehirn in den ganzen Körper

Das Gehirn arbeitet nicht losgelöst vom übrigen Organismus. Über Rückenmark und periphere Nerven steht es mit Muskeln, Organen und Sinnesrezeptoren in Verbindung. Eine Berührung der Haut, die Stellung eines Gelenks oder eine Veränderung des Gleichgewichts erzeugen Signale, die verarbeitet werden müssen. Umgekehrt gelangen motorische Befehle zu den Muskeln. Selbst eine scheinbar einfache Bewegung verlangt eine präzise Abstimmung zwischen Wahrnehmung, Planung und fortlaufender Korrektur.

Das Modell von Gehirn, Rückenmark und Nervenbahnen verdeutlicht dieses Zusammenspiel. Es rückt zugleich eine Tatsache in den Mittelpunkt, die im Alltag leicht übersehen wird: Denken ist keine vom Körper getrennte Tätigkeit. Körperzustand, Bewegung, Umgebung und Erfahrung beeinflussen die Verarbeitung im Gehirn. Müdigkeit verändert Aufmerksamkeit. Stress lenkt die Wahrnehmung. Übung macht Abläufe sicherer. Das Nervensystem verbindet diese Faktoren zu einer fortlaufenden Reaktion auf die jeweilige Situation.

Wahrnehmung ist keine einfache Aufnahme

Menschen erleben ihre Umwelt als zusammenhängend. Farben, Geräusche, Bewegungen und räumliche Tiefe scheinen unmittelbar vorhanden zu sein. Tatsächlich erreichen das Gehirn zunächst unterschiedliche elektrische und chemische Signale. Erst ihre Verarbeitung erzeugt den bewussten Eindruck einer geordneten Welt. Wahrnehmung ist deshalb eine aktive Leistung.

Das zeigt sich besonders bei mehrdeutigen oder unvollständigen Reizen. Das Gehirn ergänzt fehlende Informationen und nutzt Erwartungen, Erfahrungen sowie den aktuellen Zusammenhang. Meist ist das äußerst nützlich. Es erlaubt schnelle Orientierung, obwohl niemals alle Einzelheiten gleichzeitig erfasst werden. Es erklärt aber auch, warum Menschen denselben Vorgang unterschiedlich bewerten oder sich durch optische und akustische Täuschungen irritieren lassen.

Aufmerksamkeit spielt dabei eine entscheidende Rolle. In einer Umgebung voller Reize muss das Nervensystem auswählen. Ein plötzliches Geräusch kann alle anderen Eindrücke überlagern. Ein vertrautes Gesicht fällt in einer Menschenmenge auf. Wer hoch konzentriert eine Aufgabe verfolgt, bemerkt mitunter auffällige Veränderungen am Rand des Geschehens nicht. Das Gehirn verarbeitet viel, doch nicht alles gelangt in das Bewusstsein.

Die Ausstellung übersetzt diese Zusammenhänge in ein Thema, das ohne lange Einführung verständlich ist: ein Fußballspiel. Beim Schuss auf das Tor treffen Sehen, Hören, räumliche Orientierung, Gleichgewicht, Erinnerung, Gefühl und Bewegung in Sekundenbruchteilen zusammen. Die Entfernung zum Tor muss eingeschätzt, die Position anderer Spieler erfasst und die eigene Bewegung angepasst werden. Gleichzeitig erzeugen Zurufe, Publikum und Schiedsrichterpfiff zusätzliche Signale. Ein einziger Spielzug macht damit sichtbar, wie eng Wahrnehmung und Handlung verbunden sind.

Charly Körbel und das Gehirn im Fußballstadion

Ein besonderer Blickfang der Dauerausstellung ist ein dreidimensionaler Druck des Gehirns von Karl-Heinz „Charly“ Körbel. Der Frankfurter Fußballer steht wie kaum ein anderer für Erfahrung, Reaktionsfähigkeit und dauerhaftes sportliches Können. Sein Bezug zur Stadt schafft einen unmittelbaren Zugang zu einem Thema, das sonst schnell abstrakt wirkt.

Das Exponat behauptet nicht, sportliche Leistung lasse sich an der äußeren Form eines einzelnen Gehirns ablesen. Seine Stärke liegt in einer anderen Aussage: Jede präzise Aktion auf dem Spielfeld beruht auf dem koordinierten Einsatz zahlreicher Hirnfunktionen. Das Gehirn erkennt Bewegungsmuster, ruft eingeübte Abläufe ab, bewertet eine Situation und steuert den Körper. Training verändert dabei nicht nur Muskeln und Ausdauer, sondern auch die Verarbeitung von Informationen und die Sicherheit motorischer Programme.

In einem virtuellen Stadion können Besucher in die Rolle Körbels schlüpfen und mit einem Avatar spielen. Die interaktive Station verbindet den Schuss auf den Ball mit den Geräuschen der Menge, emotionaler Anspannung und der Reaktion auf den Schiedsrichter. Aus einer sportlichen Szene wird eine verständliche Demonstration neuronaler Zusammenarbeit. Das Gehirn erscheint nicht als stilles Präparat hinter Glas, sondern als Organ in Aktion.

Augmented Reality erweitert diesen Zugang. Digitale Inhalte legen zusätzliche Informationen über die sichtbare Umgebung und führen durch zentrale Funktionen des Gehirns. Die Technik ist dabei kein Selbstzweck. Sie hilft, räumliche Beziehungen und Vorgänge darzustellen, die sich an einem anatomischen Modell nur schwer erkennen lassen. Entscheidend bleibt die Verbindung aus Anschauung, Bewegung und Erklärung.

Tiergehirne und unterschiedliche Welten

Besonders reizvoll ist der Übergang von der menschlichen Wahrnehmung zu den Sinnen anderer Tiere. Jedes Lebewesen erfasst nur den Teil seiner Umgebung, für den seine Sinnesorgane und sein Nervensystem empfänglich sind. Die Welt einer Fledermaus wird stark durch Echoortung geprägt. Viele Vögel orientieren sich an visuellen Informationen, die Menschen nicht in gleicher Weise wahrnehmen. Andere Tiere registrieren feinste Erschütterungen, elektrische Felder oder chemische Spuren.

Solche Fähigkeiten sind keine kuriosen Zusätze zu einer ansonsten einheitlichen Wahrnehmung. Sie zeigen, dass Umwelt immer aus der Perspektive eines Organismus entsteht. Ein Lebensraum bietet zahlreiche mögliche Informationen. Welche davon bedeutsam werden, hängt von Lebensweise, Körperbau und Evolution ab. Für ein nachtaktives Tier gelten andere Prioritäten als für einen tagaktiven Jäger. Ein Tier im Wasser benötigt andere Orientierungshilfen als eines in der Luft oder unter der Erde.

Der Vergleich verschiedener Gehirne führt deshalb nicht zu einer einfachen Rangliste. Ein größeres Gehirn ist nicht automatisch ein besseres Gehirn, und menschliche Fähigkeiten bilden nicht den Maßstab für jede andere Art. Entscheidend ist, welche Aufgaben ein Nervensystem unter den jeweiligen Lebensbedingungen bewältigt. Hoch spezialisierte Sinne können Leistungen ermöglichen, die dem Menschen vollständig fehlen.

Auch die Form eines Gehirns erzählt Evolutionsgeschichte. Bereiche entwickeln sich nicht unabhängig vom Körper und von der Umwelt. Bewegungsweise, Nahrungssuche, Sozialverhalten und Fortpflanzung erzeugen unterschiedliche Anforderungen. Über viele Generationen setzen sich Lösungen durch, die unter bestimmten Bedingungen erfolgreich sind. Die Ausstellung macht diese Vielfalt erfahrbar, ohne Evolution als geraden Weg zu einem vermeintlich vollkommenen Endpunkt darzustellen.

Gerade hier passt „Gehirne“ hervorragend in ein Naturmuseum. Fossilien dokumentieren Veränderungen von Körperformen über enorme Zeiträume. Der Blick auf Nervensysteme ergänzt diese Geschichte um Verhalten, Orientierung und Informationsverarbeitung. Zwar bleiben Gehirne selbst nur selten fossil erhalten, doch Schädel, Sinnesorgane, Körperbau und die Lebensweise heute lebender Verwandter liefern Hinweise auf ihre Entwicklung. Evolution betrifft nicht nur Knochen und Zähne, sondern ebenso die Art, wie Organismen ihre Umwelt erschließen.

Lernen verändert das Gehirn

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Veränderlichkeit des Gehirns im Verlauf des Lebens. Zwischen Säuglingsalter und hohem Alter wandeln sich Verbindungen, Arbeitsweisen und Leistungsprofile. Entwicklung endet nicht mit der Kindheit. Erfahrung, Übung und neue Anforderungen wirken fortlaufend auf neuronale Netzwerke ein.

Diese Plastizität bedeutet nicht, dass jede Fähigkeit jederzeit grenzenlos formbar ist. Alter, Gesundheit, biologische Voraussetzungen und Lernbedingungen setzen Rahmen. Dennoch bleibt das Gehirn anpassungsfähig. Wiederholung festigt Abläufe. Neue Erfahrungen können vorhandene Muster erweitern. Nach Verletzungen gelingt es dem Nervensystem teilweise, Funktionen neu zu organisieren. Das Ergebnis hängt von Art und Ausmaß der Schädigung sowie von Therapie und individuellen Voraussetzungen ab.

Lernen lässt sich deshalb als körperlicher Prozess verstehen. Wenn ein Kind sprechen lernt, ein Musiker eine Passage übt oder ein Fußballspieler eine Bewegung wiederholt, verändert sich die Effizienz beteiligter Netzwerke. Fortschritt entsteht häufig nicht plötzlich, sondern aus vielen kleinen Anpassungen. Dasselbe gilt für Gewohnheiten: Wiederholt genutzte Abläufe werden leichter verfügbar und laufen zunehmend automatisch ab.

Die Ausstellung zeigt damit eine hoffnungsvolle, aber nüchterne Perspektive. Das Gehirn ist weder starr festgelegt noch beliebig umprogrammierbar. Es besitzt eine bemerkenswerte Fähigkeit zur Anpassung, bleibt jedoch Teil eines konkreten Körpers und einer individuellen Lebensgeschichte.

Das Konnektom: Eine Karte mit ungeheurer Dichte

Ein großes Konnektom-Modell visualisiert die Komplexität neuronaler Verbindungen. Der Begriff bezeichnet die Gesamtheit der Verschaltungen in einem Nervensystem oder in einem untersuchten Teil davon. Schon die Vorstellung einer solchen Karte verändert den Blick auf das Gehirn. Seine Funktion steckt nicht nur in einzelnen Regionen, sondern in den Wegen, über die sie Informationen austauschen.

Eine Straßenkarte zeigt Orte und Verbindungen, erklärt aber noch nicht, welcher Verkehr zu welcher Zeit fließt. Ähnlich bildet ein Konnektom wichtige Strukturen ab, ohne damit sämtliche Gedanken, Gefühle oder Entscheidungen vorherzusagen. Aktivität verändert sich von Moment zu Moment. Erfahrungen wirken auf Verbindungen ein. Botenstoffe, Körperzustand und Umgebung beeinflussen die Verarbeitung. Die Karte ist notwendig, doch sie ist nicht mit dem gesamten Geschehen gleichzusetzen.

Gerade diese Grenze ist wissenschaftlich interessant. Forschung muss Strukturen beschreiben, Aktivität messen und Verhalten beobachten, ohne eine Ebene vorschnell auf die andere zu reduzieren. Die Ausstellung vermittelt, weshalb einfache Aussagen über einen angeblichen Ort der Kreativität, Liebe oder Intelligenz oft irreführend sind. Komplexe menschliche Eigenschaften beruhen auf verteilten Prozessen und entstehen in einem sozialen sowie körperlichen Zusammenhang.

Wenn Wissenschaft zur Raumgestaltung wird

Für die Gestaltung der Ausstellung arbeitete die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung mit der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung zusammen. Der Medienkünstler Tim Berresheim entwickelte eine ungewöhnliche Präsentation, die als begehbare Raumskulptur wirkt. Wandgestaltung, digitale Verfahren, Figuren und neu interpretierte Fußballobjekte verbinden wissenschaftliche Information mit einer eigenständigen visuellen Sprache.

Dieser Ansatz passt zum Gegenstand. Ein Gehirn lässt sich nicht allein durch Texte erklären. Räumliche Modelle, Animationen und Interaktion sprechen verschiedene Formen der Aufmerksamkeit an. Besucher lesen, schauen, vergleichen und probieren aus. Die Gestaltung macht den Raum selbst zu einem Teil der Vermittlung.

Dabei besteht immer die Gefahr, dass technische Effekte den Inhalt überdecken. In „Gehirne“ trägt die Verbindung von Medien, Exponaten und verständlichen Alltagssituationen jedoch eine klare Idee: Unsichtbare Prozesse benötigen Bilder, ohne auf ein einziges Bild reduziert zu werden. Ein Modell bleibt ein Modell. Eine Animation macht Abläufe sichtbar, bildet aber nicht jede biologische Einzelheit ab. Gute Vermittlung zeigt deshalb nicht nur eine Antwort, sondern auch die Grenzen der Darstellung.

Eine Ausstellung über Nähe und Fremdheit

Das Gehirn ist dem Menschen so nah wie kaum ein anderes Organ. Es ermöglicht das Lesen dieses Textes, lenkt den Blick, weckt Erinnerungen und entscheidet mit darüber, was interessant erscheint. Zugleich bleibt es fremd. Niemand erlebt die Arbeit einzelner Nervenzellen unmittelbar. Wahrnehmbar sind nur Ergebnisse: ein Gedanke, ein Gefühl, eine Bewegung oder eine Erinnerung.

Genau aus dieser Spannung gewinnt die Dauerausstellung ihre Wirkung. Sie erklärt Grundstrukturen, ohne den Eindruck zu erwecken, das Rätsel des Bewusstseins sei gelöst. Sie zeigt Gemeinsamkeiten zwischen Mensch und Tier, ohne Unterschiede einzuebnen. Sie nutzt Fußball als anschauliches Beispiel, ohne die Hirnforschung auf einen spielerischen Effekt zu verkürzen.

Besonders überzeugend ist der Wechsel der Maßstäbe. Der Rundgang führt vom Kopfmodell zur einzelnen Zelle, vom dichten Netzwerk zum ganzen Körper und weiter zu den Wahrnehmungswelten verschiedener Arten. Jede Ebene beantwortet andere Fragen. Erst gemeinsam vermitteln sie, weshalb das Gehirn weder nur ein Organ noch nur ein Symbol für Geist und Persönlichkeit ist. Es ist biologisches Gewebe, evolutionäres Ergebnis, lernfähiges Netzwerk und Grundlage aktiven Verhaltens.

„Gehirne“ gehört damit zu den Ausstellungen, die auch nach dem Museumsbesuch weiterwirken. Ein Torjubel, ein plötzliches Geräusch oder eine routinierte Bewegung erscheinen danach weniger selbstverständlich. Hinter jedem dieser Momente steht ein System, das fortlaufend auswählt, verknüpft und reagiert. Das größte Staunen entsteht hier nicht durch Größe, sondern durch Organisation.

Besuchshinweis

„Gehirne“ ist eine Dauerausstellung im Senckenberg Naturmuseum Frankfurt. Aktuelle Angaben zu Öffnungszeiten, Eintrittspreisen, Barrierefreiheit und möglichen Änderungen sollten vor dem Besuch direkt beim Museum geprüft werden.