Prof. Dr. Thomas Dresbach, Universitätsmedizin Göttingen, Institut für Anatomie und Embryologie, Arbeitsgruppe Synaptogenese: Wenn man bei einer neurochirurgischen Operation auf das Gehirn schaut, sieht man helle, beige anmutende Furchen und Windungen, die von rot schimmernden Blutgefäßen bedeckt sind. Und doch sprechen wir von den „grauen Zellen“. Das kommt daher, dass das Gehirn im Längs– oder Querschnitt betrachtet graue und weiße Areale aufweist. Die Farbe entsteht durch die Anordnung der Zellen des Gehirns, welches ja nicht nur aus Nervenzellen, sondern auch aus Glia– und Mikrogliazellen besteht. Nervenzellen ihrerseits lassen sich in einen Zellkörper, mehrere, vergleichsweise kurze Zellfortsätze, die Dendriten und einen langen Zellfortsatz, das Axon, unterteilen.

Die Graue Substanz (Substantia grisea) kommt an der Oberfläche des Groß– und des Kleinhirns vor, also der Groß– und Kleinhirnrinde, aber auch in Bereichen tief im Gehirn, wie den Basalganglien und im Hirnstamm. An diesen Stellen befinden sich dicht an dicht die Nervenzellkörper, welche durch ihre Axone miteinander und mit weiter entfernt gelegenen Regionen verbunden sind. Ein einzelner Zellkörper eines Neurons hat keine Farbe – aber die hohe Packungsdichte erzeugt den Grauton.

Zwischen solchen Arealen grauer Substanz liegt die Weiße Substanz (Substantia alba). Diese besteht, ebenso wie die graue, aus allen Zellarten des Gehirns – außer den Nervenzellkörpern. Doch sie enthält deren Axone, welche von einer Myelinscheide umgeben sind, die der elektrischen Isolierung dient. Je dicker diese Schicht, umso schneller können Signale von Nervenzelle zu Nervenzelle transportiert werden. Das Myelin ist sehr fettreich, was Axonen mit Myelinscheiden und damit auch der weißen Substanz ihre helle Farbe verleiht. Wohlgemerkt: Axone, Myelinscheiden, Glia– und Mikrogliazellen kommen überall im Gehirn vor. Da, wo zusätzlich Nervenzellkörper vorkommen, erscheint das Gehirn grau.

Alleine aus der Anordnung von Zellen zu grauer und weißer Substanz können wir also schon etwas über die Funktionsweise des Gehirns lernen. Die in der grauen Substanz gelegenen Nervenzellkörper sind über ihre Axone miteinander verknüpft und senden ihre Signale durch die weiße Substanz in andere Hirnbereiche. Da das Gehirn darauf spezialisiert ist, Signale über große Distanzen zu verschicken und Hirnareale über lange Axone miteinander zu verknüpfen, macht die weiße Substanz einen großen Anteil des Gehirns aus.

Das Gehirn ist aber auch blau, schwarz und rot! Im Mittelhirn liegt die so genannte schwarze Substanz (Substantia nigra Diese Neurone sind durch das Pigment Neuromelanin schwarz gefärbt. Es entsteht aus einer Vorstufe des Neurotransmitters Dopamin, der in diesen Nervenzellen vorkommt. Besonders bei der Parkinson-​Erkrankung sterben gerade diese Neurone ab und verursachen dadurch die bekannten Symptome. Im blauen Kern (Locus caeruleus), einer Region im Hirnstamm, sind die Zellen ebenfalls reich an Neuromelanin, jedoch nicht ganz so sehr, wie in der schwarzen Substanz. Dadurch schimmert der leicht schwarze Farbton dieses Bereichs etwas bläulich. Zudem gibt es noch einen roten Kern (Nucleus ruber), welcher sich in der Nähe der schwarzen Substanz befindet und leicht rötlich oder rosa erscheint. Man vermutet, dass die Farbe durch eine dichte Anordnung von Blutgefäßen und einen starken Eisengehalt zustande kommt.

Das Gehirn hat also nicht nur eine Farbe – es überwiegen jedoch Grau und Weiß.

Aufgezeichnet von Nicole Paschek