Wie viele Gigabyte passen in unser Gehirn? (Oder warum das die falsche Frage ist)

Mein Urlaub ist zu Ende. Der Alltag hat mich wieder. Bei mir heißt das, was ist in meinen Interessengruppen so los?

Die Deutsche Schlaganfall-Hilfe hat mir an ihrem „Fakten Freitag“ eine Zahl präsentiert, die es in sich hat: 2.500.000 Gigabyte Speicherplatz soll unser Gehirn fassen.

Wow, mein Smartphone hat 256 GByte. Was für ein gigantisches Potential?

Die meistzitierte Schätzung stammt allerdings vom Salk Institute (2016) und landet bei nur etwa 1 Petabyte, also rund 1.000.000 Gigabyte – die Schlaganfall-Hilfe legt also großzügig das 2,5-fache drauf.

Wer hat recht? Vermutlich niemand so richtig, denn solche Zahlen sind ohnehin nur grobe Analogien:

Man zählt Synapsen, schätzt ihre möglichen Zustände, multipliziert – und heraus kommt eine Größe, die sich gut in einer Pressemitteilung macht, aber mit der tatsächlichen Arbeitsweise des Gehirns wenig zu tun hat.

Kann eine Synapse mehr als zwei Zustände haben?

Das funktioniert über die physische Größe der Synapse: Größere Synapsen haben mehr Rezeptoren und Vesikel, übertragen Signale zuverlässiger und stärker. Die Forscher maßen, wie oft Synapsen bei wiederholter Aktivierung ihre Größe (und damit Stärke) leicht veränderten, und konnten daraus statistisch ableiten, dass etwa 26 unterscheidbare Stärkegrade existieren – nicht nur 2 oder 3, wie frühere Modelle annahmen.

Rein informationstheoretisch heißt das: Jede Synapse trägt nicht 1 Bit, sondern eher 4,7 Bit an Information. Das ist der eigentliche Hebel, der die Speicherkapazitäts-Schätzung von den alten 10-Terabyte-Werten auf rund 1 Petabyte hochtrieb.

Darf man diesen Vergleich eigentlich so ziehen?

Wohl eher nicht. Das ist kein direkter Vergleich zu digitalem Speicher wie bei einer Festplatte. Das Gehirn speichert nicht Bit für Bit, sondern arbeitet assoziativ und verteilt – Informationen werden nicht an einem festen “Ort” abgelegt, sondern als Muster über viele Neuronenverbindungen.

Eine riesige Zahl, die aktuell für ein nur sehr begrenzt ausgenutztes Potential steht, oder?

Interessanter als die genaue Zahl ist, wofür sie eigentlich steht: die Vorstellung eines riesigen, kaum ausgeschöpften Potenzials in unserem Kopf. Und damit sind wir mitten in der eigentlich spannenderen Geschichte – der wohl hartnäckigsten Legende der Neurowissenschaft überhaupt.

Die 10-Prozent-Legende

Die Behauptung, wir würden nur 10 Prozent unseres Gehirns nutzen, hält sich seit über hundert Jahren und ist bis heute erstaunlich weit verbreitet: In Umfragen halten sie je nach Land 43 bis 59 Prozent der Lehrkräfte für wahr. Ihr Ursprung lässt sich nicht auf eine einzige Quelle zurückführen, sondern setzt sich aus mehreren Missverständnissen zusammen:

• William James (um 1890/1907): Der Harvard-Psychologe schrieb, die meisten Menschen lebten weit unter ihrem „möglichen geistigen und körperlichen“ Potenzial – gemeint war das metaphorisch, als Aufruf zur Selbstoptimierung, nicht als Messwert. Später wurde ihm fälschlich eine konkrete Prozentzahl in den Mund gelegt, unter anderem 1936 in Dale Carnegies Bestseller „Wie man Freunde gewinnt“.
• Karl Lashley (1920er/30er): Der Psychologe fand in Tierversuchen, dass Ratten nach Schädigung des Kortex bestimmte Aufgaben wieder erlernen konnten. Daraus wurde fälschlich abgeleitet, große Teile des Gehirns seien redundant oder ungenutzt – tatsächlich zeigte das nur, dass Funktionen teilweise von anderen Arealen übernommen werden können.
• Frühe Elektroden-Experimente: Bei Versuchen, bei denen Forscher verschiedene Hirnareale elektrisch reizten, lösten nur etwa 10 Prozent des Kortex sichtbare Muskelzuckungen aus. Der Rest – zuständig für Sprache, Denken, Emotionen – wurde fälschlich als „still“ und damit als ungenutzt interpretiert.
• Der 1929 erschienene „World Almanac“, ein damals sehr angesehenes Nachschlagewerk, verbreitete die Behauptung zusätzlich als vermeintlich gesicherten Fakt.

Was moderne Bildgebung tatsächlich zeigt

Mit fMRI und PET-Scans lässt sich die Legende heute klar widerlegen: Über den Tag verteilt ist praktisch jeder Bereich des Gehirns irgendwann aktiv, selbst bei einfachen Alltagstätigkeiten. Sogar im Schlaf sind große Teile aktiv, manche Regionen während des Traumschlafs sogar stärker als im Wachzustand.

Die Evolution spricht dagegen

Auch die Evolution spricht dagegen: Das Gehirn verbraucht rund 20 Prozent unserer Energie bei nur etwa 2 Prozent des Körpergewichts. Ein derart teures Organ hätte sich niemals in dieser Größe gehalten, wenn 90 Prozent davon dauerhaft brachliegen würden. Läsionsstudien bestätigen das: Schäden in praktisch jedem Hirnareal haben spürbare Folgen – es gibt keine „stillen Reserven“, die man verlustfrei entfernen könnte.

Trotzdem hält sich der Mythos hartnäckig, vor allem wegen seiner intuitiven Anziehungskraft: Die Vorstellung, wir hätten ein gewaltiges ungenutztes Potenzial, ist einfach verlockend – und wird von Hollywood-Filmen wie „Lucy“ oder „Limitless“ munter weiter befeuert.

Übersicht limitless

Eddie Moras ist das, was man einen Loser nennt. Er hat kein Geld, ist ein Schriftsteller ohne Buch, der sich mit Gelegenheitsjobs durchschlägt und seit der Trennung von seiner Freundin ein lustloses Wrack. Doch dann bekommt er von seinem Schwager eine neue Wunderdroge zum Test angeboten. Innerhalb kürzester Zeit bringt Eddie es zum Überflieger, da er Kraft der Wunderpille Informationen in optimaler Weise verarbeiten und kreativ nutzen kann. Doch das Wundermittel hat böse Nebenwirkungen.

Die Sehnsucht dahinter

Genau hier schließt sich der Kreis zur Gigabyte-Zahl vom Anfang: Beide Behauptungen – „wir nutzen nur 10 Prozent“ und „wir haben 2,5 Millionen Gigabyte Speicher“ – bedienen dieselbe Sehnsucht nach einem größeren, geheimnisvolleren Gehirn, als die Realität hergibt. Meine persönliche Rettung kam eher aus meinen Erfahrungen mit dem Mechanismus der Neuroplastizität.

Ewige Baustelle. Unser Gehirn lernt ein Leben lang

Nur zeigt die Forschung in beide Richtungen dasselbe Bild: Es gibt weder eine ungenutzte Kapazitätsreserve noch eine exakt bezifferbare Speichergröße. Unser Gehirn nutzt sich vollständig aus – nur eben nicht wie eine Festplatte, sondern wie ein Orchester, bei dem ständig unterschiedliche Instrumentengruppen gefordert sind.

Wie ich trotz meiner persönlichen Schlaganfallerfahrung finde, ergibt das im Konzert des Lebens ein sehr schönes und harmonisches Stück.