Gehirnentwicklung: Das Sehen beginnt schon vor der Geburt
Schon ab der 21. Schwangerschaftswoche ist das Gehirn auf das spätere Sehen vorbereitet. Eine wichtige Ordnung des Sehsystems entsteht bereits, lange bevor ein Baby zum ersten Mal die Augen öffnet.
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Schon vor der Geburt bereitet sich das Gehirn auf das Sehen vor. Ein Forschungsprojekt mit Leipziger Beteiligung haben herausgefunden, dass wichtige Grundlagen dafür bereits ab der 21. Schwangerschaftswoche angelegt sind. © pixabay
Der erste Blick eines Babys in die Welt ist ein besonderer Moment. Für sein Gehirn ist er allerdings weniger neu, als man denkt. Denn schon Monate vor der Geburt entsteht dort eine Art Landkarte für das spätere Sehen. Und das, obwohl das Kind noch nie etwas gesehen hat. Das zeigt eine Studie, an der das Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften (MPI CBS) in Leipzig beteiligt war.
Unser Gehirn bildet das, was wir sehen, wie eine Landkarte ab. Punkte, die auf der Netzhaut nebeneinanderliegen, werden auch im Gehirn von benachbarten Nervenzellen verarbeitet. Lange war unklar, ob diese Ordnung erst nach der Geburt durch Seheindrücke entsteht oder schon vorher vorhanden ist.
Ein Team um Prof. Michael Skeide ging dieser Frage nach. Skeide war früher Gruppenleiter am MPI CBS. Heute forscht er an der Universität Kiel und am Universitätsklinikum Schleswig-Holstein. Das Team entwickelte in Leipzig eine Methode, mit der es MRT-Daten von insgesamt 871 Ungeborenen, Neugeborenen, Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen auswerten konnte.
Ordnung, bevor das erste Licht kommt
Die Auswertung zeigt, dass zwei wichtige Merkmale dieser Landkarte schon ab der 21. Schwangerschaftswoche im Gehirn angelegt sind. Dabei öffnen Ungeborene ihre Augen erst etwa ab der 28. Woche. Zudem ist es in der Gebärmutter dunkel.
Wie entsteht diese Ordnung also ganz ohne Seheindrücke?
Die Forschenden vermuten, dass die Netzhaut schon vor der Geburt von selbst regelmäßige Signale aussendet. Diese könnten dabei helfen, die Sehbereiche im Gehirn zu strukturieren. "Die Ergebnisse zeigen, dass die grundlegende Architektur unseres Sehsystems bereits lange vor dem ersten Lichteinfall angelegt ist", sagt Skeide.
Um das Sehzentrum bei Erwachsenen zu untersuchen, zeigen Forschende ihnen im MRT-Scanner meist bewegte Muster. So lässt sich erkennen, welche Bereiche des Gehirns auf bestimmte Seheindrücke reagieren. Bei Ungeborenen funktioniert das nicht. Das Team nutzte deshalb MRT-Aufnahmen, die ohne solche Reize entstehen.
Dabei werden kleine Schwankungen der Durchblutung im Gehirn gemessen, etwa während des Schlafs. Aus diesen Daten konnten die Forschenden Rückschlüsse auf die Ordnung der Sehbereiche ziehen. Die Aufnahmen stammen aus dem öffentlich zugänglichen "Human Connectome Project".
Der Blick ins einzelne Gehirn fehlt noch
Die Ergebnisse beruhen bislang auf der gemeinsamen Auswertung vieler Gehirnaufnahmen. Erst dadurch lassen sich die schwachen Signale bei Ungeborenen statistisch erkennen. Bei einem einzelnen Kind funktioniert das noch nicht. Deshalb lässt sich die Methode bislang auch nicht nutzen, um mögliche Sehstörungen frühzeitig zu erkennen. "Der nächste wissenschaftliche Schritt besteht darin, Verfahren zu entwickeln, mit denen wir diese Netzhautkarten im Gehirn auf individueller Ebene rekonstruieren können", sagt Skeide.
Offen bleibt auch, wie Babys Formen und Gegenstände erkennen lernen. "Neugeborene können zum Beispiel schon kurz nach der Geburt Gesichter unterscheiden", betont der Forscher. "Wir finden es sehr interessant, wie das schon so früh möglich ist." Künftige Studien sollen klären, ob auch dafür schon vor der Geburt die Weichen gestellt werden.
Originalpublikation:
So-Hyeon Yoo et al., Population connective field modeling reveals proto-retinotopic visual cortex organization in the prenatal human brain.Sci. Adv.12,eaee9300 (2026).
