Frag das Internet, wie viele Gehirnzellen du hast, und du bekommst immer dieselbe Zahl: 86 Milliarden. Eine gute Zahl. Als Antwort auf genau diese Frage aber um rund die Hälfte daneben.
86 Milliarden ist die Zahl der Neuronen. Dein Gehirn enthält noch einmal etwa genauso viele Zellen eines völlig anderen Typs. Zusammengerechnet lautet die echte Antwort eher 170 Milliarden Zellen.
Die kurze Antwort
Ein typisches erwachsenes menschliches Gehirn enthält rund 86,1 Milliarden Neuronen und rund 84,6 Milliarden nicht-neuronale Zellen, insgesamt also etwa 171 Milliarden Zellen. Diese Werte stammen aus einer Studie von 2009 unter Leitung von Suzana Herculano-Houzel und Frederico Azevedo im Journal of Comparative Neurology und gelten bis heute als Referenz.
Woher die alten 100 Milliarden kamen
Den größten Teil des 20. Jahrhunderts stand in den Lehrbüchern 100 Milliarden Neuronen. Fragt man, woher das kommt, verliert sich die Spur schnell. Es gab keine wegweisende Arbeit, keine sorgfältige Zählung. Es war eine runde Zahl, die in die Literatur geriet, wiederholt wurde und sich allein durch Wiederholung zur Tatsache verhärtete.
Das Problem war praktischer Natur. Hirngewebe ist nicht gleichmäßig. Neuronen liegen in verschiedenen Strukturen völlig unterschiedlich dicht. Zählt man Zellen in einer kleinen Probe und rechnet hoch, hängt das Ergebnis fast vollständig davon ab, welche Probe man genommen hat. Niemand hatte eine Methode, die das umging.
Wie sie endlich gezählt haben
Das Team um Herculano-Houzel löste es mit einer fast rohen Technik. Sie nahmen ganze menschliche Gehirne, lösten das Gewebe auf und ließen dabei die Zellkerne intakt, und rührten das Ergebnis, bis es eine völlig gleichmäßige Suspension war. Weil nun jeder Zellkern gleichmäßig in der Flüssigkeit verteilt war, wurde das Zählen in einer kleinen abgemessenen Probe und Hochrechnen zulässig. Eine Färbung, die nur an neuronale Zellkerne bindet, trennte Neuronen von allem anderen.
Das Verfahren heißt isotroper Fraktionator. Auf vier erwachsene männliche Gehirne angewandt, ergab es 86,1 Milliarden Neuronen. Die alte Schätzung lag also rund 16 Prozent zu hoch, was bei einer so selbstsicher zitierten Zahl eine Menge ist.
Die andere Hälfte: Gliazellen
Die 84,6 Milliarden nicht-neuronalen Zellen sind überwiegend Gliazellen, und sie als Stützzellen zu bezeichnen wird ihnen nicht gerecht. Oligodendrozyten hüllen Axone in das fettige Myelin, das Signale mit bis zu 120 Metern pro Sekunde reisen lässt statt im Kriechgang. Astrozyten regeln die Durchblutung, verwalten die chemische Umgebung an den Synapsen und beeinflussen die Signalübertragung aktiv. Mikroglia sind das Immunsystem des Gehirns und bauen ungenutzte Verbindungen ab.
Man liest weiterhin, Gliazellen seien Neuronen zehn zu eins überlegen. Auch das war eine ungemessene Schätzung, und dieselbe Studie von 2009 hat sie erledigt. Das echte Verhältnis im Gesamtgehirn liegt nahe bei eins zu eins.
Die Verteilung ist das eigentlich Überraschende
Hier kommt der Fakt, der stattdessen berühmt sein sollte. Von deinen 86 Milliarden Neuronen sitzen rund 69 Milliarden im Kleinhirn, jener Struktur unter dem hinteren Teil des Gehirns, die Gleichgewicht, Koordination und Timing übernimmt. Die Großhirnrinde, die gefaltete Außenschicht für Sprache, Planung und alles, was wir Denken nennen, hat etwa 16 Milliarden.
Vier von fünf deiner Neuronen arbeiten an Bewegung. Das Kleinhirn schafft das auf nur rund einem Zehntel des Hirnvolumens, weil seine Körnerzellen die kleinsten und am dichtesten gepackten des gesamten Nervensystems sind.
Wenn du sehen willst, wo diese Strukturen liegen, haben wir eine interaktive Karte des menschlichen Gehirns gebaut, auf der du jede Region anklicken kannst.
Zellzahl ist ohnehin nicht die interessante Zahl
Die Zellzahl ist ein schlechter Ersatz für Leistungsfähigkeit, und die Vergleiche machen das deutlich. Afrikanische Elefanten haben rund 257 Milliarden Neuronen, dreimal so viele wie Menschen. Grindwale haben mehr Neocortex-Neuronen als wir. Keiner von beiden schreibt Sinfonien.
Viel wichtiger sind die Verbindungen. Schätzungen setzen die Zahl der Synapsen im menschlichen Gehirn bei rund 100 Billionen an, und anders als die Zellzahlen sind das Hochrechnungen aus Gewebeproben, keine direkten Messungen. Nimm jede konkrete Zahl also als Größenordnung. Diese Verbindungen ändern sich ständig. Die Zellen, die du mit 40 hast, sind weitgehend die von mit 20. Anders ist, wie sie verschaltet sind, und dieser Unterschied ist alles, was du gelernt hast.
Und das mit den absterbenden Zellen?
Die Behauptung, man verliere täglich 10.000 Neuronen, oder eine durchzechte Nacht töte Tausende, ist eine weitere unbelegte Zahl in weiter Verbreitung. Sorgfältige stereologische Zählungen finden, dass die Neuronenzahl der Hirnrinde beim gesunden Altern recht stabil bleibt. Das Volumen nimmt ab und die Vernetzung ändert sich, aber massenhaftes Neuronensterben ist ein Merkmal von Krankheit, nicht von vergehenden Jahren.
Ob Erwachsene neue Neuronen bilden, ist ein laufender wissenschaftlicher Streit, keine geklärte Tatsache. 2018 berichtete eine Arbeit in Nature, die Neubildung im Hippocampus sei bei Erwachsenen nicht mehr nachweisbar, und eine andere in Cell Stem Cell, sie halte bis ins achte Lebensjahrzehnt an. Beide arbeiteten sorgfältig. Der Widerspruch ist ungelöst. Das ist der Kontext, der fehlt, wenn du das nächste Mal eine selbstsichere Schlagzeile über neue Gehirnzellen siehst.
Wofür die Zahl wirklich taugt
Für fast nichts, wenn du gehofft hast, sie sage etwas über dich aus.
Zellzahlen schwanken nicht in einer Weise, die vorhersagt, was ein Mensch kann, und über Arten hinweg sagen sie weniger aus, als man erwarten würde. Was sich ständig und messbar ändert, ist die Verkabelung zwischen den Zellen, die du ohnehin hast. Dort steckt alles, was du weißt, und das ist der einzige Teil, der auf irgendetwas reagiert, das du tust.
Damit dreht sich die nützliche Frage. Nicht wie viele Zellen habe ich, sondern womit sind sie gerade verbunden. Ein Fach zu lernen fügt keine Hardware hinzu. Es ordnet um, was schon da ist, und die Umordnung folgt dem Gebrauch. Deshalb kann dasselbe Gehirn, das zu Jahresbeginn keine Sprache halten konnte, sie am Jahresende halten, ohne dass sich an der Zählung etwas geändert hätte.
Häufig gestellte Fragen
Wie viele Gehirnzellen hat ein Mensch insgesamt?
Rund 170 Milliarden. Das verteilt sich auf etwa 86,1 Milliarden Neuronen und etwa 84,6 Milliarden andere Zellen, überwiegend Gliazellen, laut der Zählung von Azevedo und Kollegen aus dem Jahr 2009.
Sind es 86 oder 100 Milliarden Neuronen?
86 Milliarden. Die Zahl 100 Milliarden kursierte jahrzehntelang als ungeprüfte Schätzung. Als Forschende 2009 mit dem isotropen Fraktionator erstmals direkt zählten, kam 86,1 Milliarden heraus.
Wo sitzen die meisten Neuronen des Gehirns?
Im Kleinhirn, das rund 69 Milliarden davon enthält, obwohl es nur etwa ein Zehntel des Hirnvolumens einnimmt. Die Großhirnrinde, zuständig für Denken und Sprache, hat etwa 16 Milliarden.
Verlieren wir jeden Tag Gehirnzellen?
Über ein Leben gehen einige Neuronen verloren, aber die populäre Vorstellung von zehntausenden Zellen pro Tag hat keine belastbare Grundlage. Die Neuronenzahl der Hirnrinde bleibt beim gesunden Altern relativ stabil. Was sich vor allem ändert, ist die Vernetzung.
Kann man als Erwachsener neue Gehirnzellen bilden?
Für den Menschen ist das wirklich ungeklärt. Zwei große Arbeiten von 2018 kamen zu gegenteiligen Ergebnissen, ob der erwachsene Hippocampus neue Neuronen bildet. Gut belegt ist dagegen, dass sich bestehende Neuronen ein Leben lang neu verschalten.
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