Früher wurde angenommen, dass die Furchen auf der Oberfläche des menschlichen Gehirns nur ein Nebenprodukt der Gehirnfaltung innerhalb des begrenzten Schädelraums sind. Neue Untersuchungen der University of California in Berkeley zeigen jedoch, dass diese Furchen möglicherweise eng mit den kognitiven Fähigkeiten zusammenhängen. Untersuchungen haben ergeben, dass ein signifikanter Zusammenhang zwischen der Tiefe bestimmter kleiner Sulci und der Stärke der Verbindungen zwischen Gehirnregionen und der Denkfähigkeit besteht. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich im Journal of Neuroscience veröffentlicht.
In der Studie untersuchten die Forscher die Gehirnstruktur von Kindern und Jugendlichen und stellten fest, dass die neuronalen Verbindungen zwischen diesen Bereichen umso stärker und die Denkfähigkeit umso ausgeprägter sind, je tiefer die winzigen Furchen im lateralen präfrontalen Kortex und lateralen parietalen Kortex (sogenannte „tertiäre Sulci“) liegen. Diese Schluchten können den Abstand zwischen Gehirnregionen verkürzen und so die Übertragung von Nervensignalen effizienter machen. Dieser Befund legt nahe, dass morphologische Unterschiede im Sulcus dritter Ordnung individuelle Unterschiede in den kognitiven Fähigkeiten erklären und sogar als diagnostische Indikatoren für neurologische Entwicklungsstörungen dienen können.
Im Gegensatz zu den glatten Gehirnen der meisten Säugetiere sind die Gehirne von Primaten mit Sulci übersät, und Menschen haben die komplexesten Sulci. Etwa 60–70 % der Großhirnrinde sind in Falten verborgen, wobei sich der Sulcus dritter Ordnung am spätesten bildet und der flachste und kleinste ist. Wissenschaftler spekulieren, dass sich die Gehirnbereiche, in denen sich diese Schluchten befinden, im Laufe der menschlichen Evolution am deutlichsten erweitert haben und möglicherweise an fortgeschrittenen kognitiven Funktionen wie Denken und Entscheidungsfindung beteiligt sind.
Allerdings betonen die Forscher, dass nicht alle Sulkustiefen mit der kognitiven Leistungsfähigkeit zusammenhängen und dass sich die Sulci mit der Erfahrung und dem Alter verändern können. Die kognitiven Fähigkeiten werden von vielen Faktoren beeinflusst, darunter auch erworbene Faktoren wie Bildung und Ausbildung. Derzeit entwickelt das Team eine neue Software zur Gehirnkartierung, um Unterschiede in einzelnen Hirnfurchen genauer zu identifizieren und neue Werkzeuge für die neurowissenschaftliche Forschung bereitzustellen.
Diese Forschung stellt nicht nur traditionelle Ansichten in Frage, sondern bietet auch eine neue Perspektive für das Verständnis der Beziehung zwischen Gehirnstruktur und -funktion. In Zukunft könnte die Sulkalmorphologie ein wichtiger Indikator für die personalisierte Hirnforschung werden.