Bauchansicht mit Blüte im Nabel.

Der kluge Bauch – Unser zweites Gehirn

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Update: 11. Nov 2018 @ 8:53 am
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Vorwort

Der folgende Text ist das Transkript zu einer Sendung von ARTE mit dem Titel „Der kluge Bauch – Unser zweites Gehirn“. Ich habe an zahlreichen Stellen gekürzt und neu formuliert. Der Text ist also eine Bearbeitung. Den Link zum YouTube Video finden Sie am Ende des Beitrags.

Das Nervensystem unseres Darmtraktes

Unser Magen-Darm-Trakt ist mit einem eigenen Nervensystem ausgestattet in dem sich Milliarden verbundener Neuronen um zehntausende Bakterien kümmern, die wiederum Einfluss auf unsere Stimmung, unsere Persönlichkeit und unseren Gesundheitszustand nehmen.

Unser Bauch enthält ebenso viele Nervenzellen wie das Gehirn eines Haustiers. Aufregung schlägt auf den Magen, Verliebte haben Schmetterlinge im Bauch, unangenehmes liegt schwer im Magen und manchmal treffen wir Entscheidungen aus dem Bauch heraus.

Unsere Darmwand ist mit 200 Millionen Nervenzellen überzogen; sie verteilen sich über die gesamte Länge unseres Verdauungskanals und ermöglichen uns zu verdauen.
Der Verdauungsvorgang ist erstaunlich kompliziert. Er lässt sich nur sehr schwer im Labor reproduziert. Um die Nahrung in winzige Teile aufzuspalten, die der Organismus aufnehmen und für den Betrieb des Körpers verwenden kann brauchen wir eine Vielzahl von Nerven.

Unsere beiden Gehirne haben vieles gemeinsam, evolutive Entwicklung

Das obere Gehirn wird Zentrales Nervensystem genannt, das untere ist das Enterische Nervensystem. Die Bezeichnung zweites Gehirn ist nicht ganz richtig. Ursprünglich bestanden die primitiven Mehrzeller nur aus einem Verdauungskanal aus dem sich dann das Enterische Nervensystem entwickelt hat.

Wenn Sie die Zeit zurückdrehen zeigt sich, dass die Evolution unser Kopfgehirn geschaffen hat um unsere Ernährung zu verbessern. Gleichzeitig bildeten sich Augen und Ohren heraus und erleichterten die Nahrungssuche. Ohne diese Arbeitsteilung würden wir bis heute unsere gesamte Energie darauf verwenden zu verdauen, zu verdauen und noch einmal zu verdauen.

Der entscheidende Wendepunkt dieser spektakulären Entwicklung unseres Gehirns ist mit einer technischen Neuerung verbunden, der Zähmung des Feuers. Vor 15 Millionen Jahren erfand der Homo Gaster das Grillen. Das Garen ist eine Art Vorverdauung und so wird weniger Energie für körperliche Anstrengung verbraucht. So gewinnt man mit erheblich geringerem Aufwand das 16 fache an Energie.

Da das erste Gehirn gut funktionierte konnte sich ein zweites entwickeln. Das war nicht selbstverständlich, hat sich aber bewährt. Durch das Braten wurden physiologische Grenzen gesprengt und plötzlich stand genügend Energie für die Entwicklung eines großen Gehirns zur Verfügung.
Während der Homo Gaster anfangs noch ein Gehirnvolumen von 700 bis 800 Kubikzentimetern besaß, wuchs das Gehirn im laufe mehrerer hunderttausend Jahre erheblich. Am Ende hatte das Gehirn ein Volumen von bis zu 1500 oder 1600 Kubikzentimeter bei gleich gebliebener Körpergröße.

Dank unseres großen Gehirns können wir heute an etwas anderes denken als nur an unseren Bauch. Mit dem einen Gehirn denken, mit dem anderen verdauen wir. Theoretisch ist das eine klare Aufgabenteilung. Doch wie immer ist die Realität komplizierter.

Die beiden Gehirne kommunizieren

Erstens sind unsere beiden Nervensysteme über den Nervus Vagus verbunden und so ständig in Kontakt und zweitens nutzen Gehirn und Bauch dieselben Neurotransmitter.
Die Stoffe mit denen die Neuronen miteinander kommunizieren nennt man Neurotransmitter. Eines dieser Transmitter ist das Serotonin.

Im Kopfgehirn bedeutet Serotonin Wohlbefinden im Bauch bestimmte es den Rhythmus unserer Darmtätigkeit und reguliert unser Immunsystem. Erstaunlicherweise wird 95 Prozent des Serotonins in unserem Körper im Magen-Darm-Trakt produziert. Es wird im Verdauungstrakt, aber auch im Blut freigesetzt.

Im Gehirn wirkt es vor allem auf den Hypothalamus, einer Region die zur Steuerung unserer Gefühle beiträgt. Bei der Kommunikation von Bauch und Gehirn werden die Botschaften über den Nervus Vagus ausgetauscht. Das ist seit langem bekannt. Neu ist jedoch die Erkenntnis dass das Serotonin das mit dem Blut ins Gehirn gelangt sehr komplexe Auswirkungen auf unsere Gefühle hat.

Diese eigentlich für den Bauch bestimmten überschüssigen Informationen, die im Gehirn nichts zu suchen haben, können zu Missverständnissen führen. Wir wussten dass sich unsere Gefühle auf den Bauch auswirken, doch nun zeigt sich, dass der Bauch auch unsere Gefühle beeinflussen kann.

Gestörte Kommunikation zwischen Bauch und Gehirn, das Reizdarmsyndrom

Normalerweise findet der Austausch zwischen Bauch und Gehirn unbemerkt statt.
Doch wie überall in der Wissenschaft werden neue Erkenntnisse auch hier durch die Beobachtung von Störungen gewonnen. Das Reizdarmsyndrom ist ein besonders krasses Beispiel für die Kommunikationsprobleme die zwischen Gehirn und Bauch auftreten können. Eine sehr häufige Krankheit die zehn Prozent aller Menschen befällt und starke Schmerzen im Bauchraum verursacht. Die Symptome sind Verdauungsbeschwerden Bauchschmerzen und Störungen der Darmpassage.

Bei verschiedenen Untersuchungen wie Koloskopie, Gastroskopie oder Computertomografie werden keine organischen Ursachen gefunden. Diese Patienten sind verzweifelt wenn die Ärzte ihnen mitteilen dass sie nichts finden können. Sie sagen dann, „aber ich leide, Herr Doktor ich bin wirklich krank“. Daher muss man ihn erklären dass die Funktionsstörungen beim Reizdarmsyndrom auf eine gestörte Beziehung zwischen Gehirn und Verdauungstrakt zurückzuführen sind.

Der Vergleich der neuronalen Aktivität in der Schleimhaut gesunder Menschen mit der von Kranken zeigt, dass die Neuronen kranker Menschen viel aktiver sind als die gesunder Probanden, also eigentlich an einem übersensiblen Nervensystem leiden; wenn man so will, an eine Art Neurose des Darms.

Hypnose beim Reizdamsyndrom unter Tomographiebildgebung

Diese Krankheit wird oft durch Stress oder traumatische Erlebnisse ausgelöst.
Hypnose fördert eine Anpassung an den Schmerz. Die Patienten schenken dem Schmerz nicht mehr permanent ihre Aufmerksamkeit und nehmen ihn dadurch weniger war.

Mit Hilfe der Hypnose kann das Gehirn nun analysiert werden. Es empfängt weiter dieselben Schmerzsignale, die jedoch durch die Hypnose plötzlich erträglich werden. Wie dies genau funktioniert ist unklar, doch Tomographiebilder des Gehirns zeigen wie die Hypnose auf Patienten mit Reizdarmsyndrom wirkt. Wir wissen heute, dass sich diese durch Schmerz aktivierten Hirnregionen durch Hypnose beeinflussen lassen. Es ist also nichts spirituelles sondern ein wirksames schmerztherapeutisches Verfahren der Neuroanatomie.

Werden Bauch- und Kopfgehirn von den selben Krankheiten befallen? Beispiel Parkinson

Die Gastroanalyse wartet noch auf ihren Begründer, doch die anatomische Ähnlichkeit zwischen unseren beiden Gehirnen ist so groß, dass die Forscher sich inzwischen ernsthaft fragen ob Bauch und Kopf nicht auch von denselben Krankheiten befallen werden. Die Ursachen für einige neurologische Leiden wie Parkinson oder Depressionen könnten sogar in unserem Bauch liegen.

Parkinson galt lange als Krankheit die zum Absterben der Nervenzellen einer bestimmten Hirnregion führt, der sogenannten Substantia Nigra. Doch dann stellten die Ärzte fest dass die Krankheit häufig mit starken Verdauungsbeschwerden einhergeht. So kamen sie auf die Hypothese dass Parkinson nicht nur die Neuronen des Kopfgehirns, sondern auch die in unserem Bauch befällt.

So hat man versucht zu beweisen dass die Parkinsonkrankheit durch eine einfache Darmbiopsie diagnostiziert werden kann. Im Biopsiematerial dieser Patienten fanden sich Nervenzellen mit denselben für Parkinson typischen Schäden die auch im Zentralen Nervensystem auftreten.

Ein sehr positives Ergebnis, denn während eine Gehirnbiopsie für den Patienten ein hohes Risiko birgt, ist eine Darmbiopsie vollkommen ungefährlich. In zwei bis drei Jahren könnten diese Biopsien Teil der Routineuntersuchung von Risikopatienten sein, da die Verdauungsbeschwerden 20 Jahre vor den ersten motorischen Störungen auftreten, ermöglicht eine frühzeitige Diagnose eine frühere und wirksamere Behandlung der Krankheit.

Die Idee, den Bauch zu betrachten um den Kopf besser behandeln zu können, gewinnt allmählich immer mehr Anhänger. Jetzt stellt sich die Frage ob sich diese Hypothese auch auf andere neurodegenerativer Erkrankungen übertragen lässt. Ich denke da insbesondere an Alzheimer, aber auch an Autismus oder psychiatrische Erkrankungen.

Bauch-Akupunktur

Heute wird auch Bauchakupunktur in Asien Europa und den USA praktiziert. Damit erleben Patienten mit Parkinson, Alzheimer und Depressionen manchmal einen Rückgang ihrer Symptome ohne dass die westliche Medizin dies erklären könnte. So müssen wir akzeptieren, dass es eine energetische Anatomie gibt, die in den medizinischen Lehrbüchern nicht vorkommt.

Jeweils vor und nach einer Bauch-Akupunkturbehandlung wurden MRT-Aufnahmen des Gehirns gemacht. Nach der Akupunktur zeigt sich die Zahl der aktivierten Bereiche gestiegen. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Bauch-Akupunktur die kognitiven Funktionen verbessern und den Gefühlshaushalt regulieren kann.

Unser drittes Gehirn, das Mikrobiom

Unser Verdauungskanal ist von 100.000 Milliarden Bakterien besiedelt. In jedem von uns leben tausendmal mehr Bakterien als unsere Galaxie Sterne hat. Dieser Mikrokosmos im Makrokosmos ist das am dichtesten besiedelte Ökosystem der Erde. Wir haben 100 mal mehr Bakterien in unserem Bauch als Zellen in unserem Körper. Wir verfügen also über mehr Bakterien-DNA als menschliche DNA. Man könnte uns als eine Art Bakterientransporter bezeichnet.

Dieses Ökosystem bezeichnet die Wissenschaft als Mikrobiom. Jeder von uns trägt ein bis zwei Kilo Bakterien in sich. Sie erzeugen etwa 30 Prozent unserer Kalorien. Da wir einen großen Teil unserer Nahrung nicht verdauen können übernehmen die Bakterien das für uns. Wir bieten den Bakterien Unterkunft und Nahrung und sie verwandeln dafür unsere Nahrung in Energie.

Sie helfen uns zu ermitteln was giftig oder ungiftig für unseren Körper ist. Ohne Bakterien könnten wir schwerlich überleben. Das größte Immunsystem unseres Körpers befindet sich in unserem Darm und wird von einer Vielzahl von Bakterien ausgebildet die es über potenzielle Gefahren informieren und so in Alarmbereitschaft halten. Da die Bakterien eine so entscheidende Rolle für unsere Gesundheit spielen müssen wir erforschen wie die uns besiedeln.

Nach der keimfreien Umgebung im Bauch seiner Mutter wird das Baby vom ersten Lebenstag an von vielen hundert Milliarden Bakterien besiedelt. Die ersten Bakterien die sich im Darm ansiedeln wählen die weiteren Neuankömmlinge aus, bis sich die Population stabilisiert und sich eine persönliche Signatur bildet, ähnlich wie ein digitaler Fingerabdruck.

Die Einnahme von Antibiotika durch Mutter oder Kind, ein Kaiserschnitt, Fläschchen statt Stillen oder auch übermäßige Hygiene, all dies mindert den Kontakt mit den Bakterien und ist schlecht das Mikrobiom des Kindes.

Irgendwann in der Zukunft werden die Babys schon bei der Geburt die bestmögliche Flora erhalten damit sie von den richtigen Bakterien besiedelt werden. Später wird das ihr leben lang und insbesondere im Alter wiederholt werden um ihr Mikrobiom zu stärken. Um das Rezept für das ideale Mikrobiom herauszufinden gilt es zu sehen aus welchen Bakterien es besteht.

Das bakterielle Genom und die drei Enterotypen

2010 konnten die Forscher die Karte des bakteriellen Genoms des Menschen veröffentlichen. Ihr Katalog umfasst drei Millionen Gene. Die überraschendste Entdeckung dabei war, dass sich die Menschen je nach der mikrobiellen Population in ihrem Darm in drei Gruppen einteilen lassen. Wir haben diese Gruppen Typen getauft. Neben unserer Blutgruppe gehören wir also auch einem von drei Darmfloratypen, so genannten Enterotypen an.

Der Unterschied besteht in ihrer Fähigkeit Nahrung in Energie umzuwandeln. Alle drei produzieren Vitamine aber in unterschiedlicher Menge. Diese Typen scheinen weder etwas mit dem Wohnort noch mit Herkunft, Geschlecht oder Alter zu tun zu haben. Ihr Enterotyp könnte mehr mit dem eines Japaners als mit dem ihres Nachbarn gemeinsam haben. Wir wissen noch nicht wovon die Zugehörigkeit zu einem der Enterotypen abhängt. Derzeit erforschen die Wissenschaftler wie die vielen tausend Bakterien unseres Mikrobioms mit unserem Körper interagieren.

Langfristig möchten die Wissenschaftler klären welche Rolle die Bakterien bei der Entstehung bestimmter chronischer Krankheiten spielen. An Blut- und Urinproben sind wir gewöhnt. Doch bald werden die Ärzte auch unseren Stuhl untersuchen um die genaue Zusammensetzung unseres Mikrobioms zu bestimmen. Das ist eine revolutionäre diagnostische Methode mit der wir eine Veranlagung für Typ 2 Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Leberleiden feststellen können. Einfach indem wir die Mikrobiome der Menschen analysieren.

Mikrobiom und Verhalten

Eine sterile, vollkommen bakterienfreie Maus, zeigt ein sehr merkwürdiges Verhalten. Sie geht Risiken ein und verhält sich fast waghalsig. Verabreicht man diesen Mäusen jedoch Bakterien ändert sich ihr Verhalten komplett und sie werden plötzlich sehr vorsichtig.

Sehr aktiven Mäusen verabreichte man das Mikrobiom von sehr passiven Mäusen und auch hier zeigte sich, dass das Mikrobiom das Aktivitäts-Verhalten der Nager dirigierte. Die Experimente hatten bewiesen, dass das Mikrobiom das Gehirn beeinflusst.

Wer wir sind wird nicht nur von unserem menschlichen Anteilen bestimmt. Wir werden auch von unseren Vorfahren den Bakterien beeinflusst die bereits Millionen Jahre vor uns auf dieser Erde lebten. Sie haben ein genetisches Repertoire erworben, das viel größer als unseres ist und nun haben wir entdeckt dass die Bakterien beeinflussen wie wir sind und was wir sind.

Interessant ist auch das Beispiel der Toxoplasmose. Wenn diese kleinen Parasiten Mäuse befallen verlieren diese ihre Angst vor Katzen. Einige Studien beschreiben dass die Mäuse sich sogar sexuell von Katzen angezogen fühlten. Wenn diese sie dann fressen ist das wiederum im Interesse der Toxoplasmose-Erreger, denn in Katzen entwickeln sie sich besonders gut.

Auch beim Menschen ließen sich Verhaltensänderung nach Verabreichung von Probiotika feststellen. Es ist eine aufregende Neuigkeit, dass sich mit einem ganz einfachen Nahrungsmittel die Vorgänge im Gehirn verändern lassen. Wissenschaftler raten angesichts dieser jüngsten Studien zur Vorsicht, vor allem weil die Nebenwirkungen der Bakterien noch weitgehend unbekannt sind. Doch alle sind sich einig dass sie nachweislich auf unsere Gesundheit und unser Gehirn wirken.

Es lässt sich nicht mehr leugnen, dass ein gewisser Teil unseres Gehirninputs von Bakterien stammt. Das bedeutet nicht, dass wir von Bakterien kontrolliert werden, aber sie haben auf jeden Fall Einfluss darauf, was wir sind, wie wir uns verhalten und wie wir reagieren.

Wir müssen heute akzeptieren, dass wir ein drittes Gehirn besitzen. Wir haben das Kopfgehirn, dass Bauchgehirn und die Intelligenz der Bakterien.

Wir leben also in einem bakteriellen Ökosystem, das uns durchdringt und ein Teil der Trennung zwischen dem ich und der Außenwelt, von zwischen mir und den Anderen, ist aufgehoben. An ihrer Stelle sehen wir eine erstaunliche geologische Kontinuität.

Die Wissenschaft zeichnet ein neues Bild von unserem Körper. Was wir für die eigentliche Grundlage unserer Wirklichkeit halten, unsere Individualität, ist wohl nur das Spiegelbild einer komplexeren Realität, die sich im wesentlichen aus wechselhaften Botschaften, Netzwerken und Verbindungen zusammensetzt. Wir bestehen aus tausenden von Genen Milliarden von Nervenzellen, vielen hundert Milliarden Bakterien und einer Vielzahl von Verbindungen und Informationen, deren Komplexität unsere Vorstellungskraft nach wie vor übersteigt.

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