2. September 2025, 17:13 Uhr | Lesezeit: 7 Minuten
Den Winter zu überstehen, ist leicht, wenn man als Mensch in einer warmen Wohnung sitzen kann. Doch wie handhaben dies eigentlich Tiere? Nicht alle fallen in einen monatelangen Schlaf. Manche schrumpfen mithilfe des Dehnel-Phänomens einfach ihr Gehirn und sparen so einen Großteil ihrer Energie ein.
Geschrumpfte Organe bei Säugetieren durch das Dehnel-Phänomen
Winterstarre, -ruhe oder -schlaf – es gibt viele Arten, wie Tiere über die kalte Jahreszeit kommen. Doch Maulwürfe und einige andere Tiere nutzen eine ganz besondere Taktik: Sie schrumpfen einfach ihr Hirn. Das belegen internationale Studien, die sich mit dem sogenannten Dehnel-Phänomen befassen. Lange dachte man, dass sie dazu ihre Hirnzellen jedes Jahr abbauen und im Frühjahr neu bilden. Allerdings stellt eine Studie nun auch diese Annahme zunehmend infrage.
Das Phänomen ist vor allem dafür verantwortlich, dass die Köpfe von kleinen Säugetieren auf die eine oder andere Weise schrumpfen können. Dies ist bereits für einige Arten belegt, unter anderem bei Spitzmäusen, Hermelinen und Wieseln. Kleine Tiere mit einem sehr aktiven Stoffwechsel verlieren dadurch zur Vorbereitung auf das limitierte Nahrungsangebot im Winter bis zu 30 Prozent der Körpermasse. Dies gilt auch für ihre Organe und Knochen.
Benannt nach dem polnischen Wissenschaftler August Dehnel, galt das nach ihm benannte Phänomen lange als reine Theorie. Bereits 1949 erstmals beobachtet, erlangte es jüngst jedoch größere Bekanntheit. Es besagt, dass die Köpfe von kleinen Säugetieren nicht nur schrumpfen können, sondern im Frühling und Sommer das verlorene Gewebe und die Knochenmasse wiederherstellen können. Ein möglicher regenerativer Therapieansatz, der auch für Menschen nützlich sein könnte, erklärt das neu erwachte rege Interesse der Forscher. 1
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Spitzmäuse werden durch Dehnel-Phänomen bis zu 30 Prozent kleiner
Bei Spitzmäusen ist das Phänomen bereits am längsten bekannt. Die Tiere schrumpfen nicht nur ihr Gehirn, sondern auch weitere Organe sowie ihren Schädel. So können sie im Winter auch mit einem geringeren Nahrungsangebot ihren schnellen Stoffwechsel mit weniger Energie aufrechterhalten.
In einer Studie aus dem November 2024 konnten Forscher nun auch belegen, wie dieser Prozess funktioniert. Dazu untersuchten sie den Hypothalamus der Tiere, in dem sich je nach Jahreszeit Unterschiede zeigten. 2
„Wir haben eine Reihe von Genen gefunden, die sich im Laufe der Jahreszeiten verändern und die an der Regulierung der Energiehomöostase beteiligt sind, sowie Gene, die den Zelltod regulieren und von denen wir annehmen, dass sie mit der Verringerung der Gehirngröße in Zusammenhang stehen“, sagte der Studienleiter William R. Thomas dem Wissenschaftsmagazin „Phys.org“.
Führt Dehnel-Phänomen wirklich zu Zellregenerierung?
Lange dachten Forscher also, dass Tiere, die das Dehnel-Phänomen nutzen, Hirnzellen abbauen und im Frühjahr neu bilden können. Für die regenerative Zellforschung wäre das äußerst interessant. Allerdings scheint es so, als ob die Tiere eher Wasser in ihren Zellen reduzieren, wie eine Studie von Cecilia Baldoni (Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie, Universität Konstanz) und ihren Kollegen nun 2025 zeigte.
Im Fachmagazin Current Biology untersuchten die Forscher in ihrer Arbeit, ob es einen Volumenrückgang oder einen Zellverlust bei Waldspitzmäusen gab. Mit Magnetresonanztechnik sowie Zählungen von Neuronen und Glia zeigte sich, dass die Zellen vor allem Wasser abgaben. Sie wurden also kleiner, während der extrazelluläre Raum zunahm – und die Netzwerke blieben funktional erhalten.
Die Neuronen und Gliazellen verringerten sich also entgegen der vorherigen Annahme nicht, sondern blieben in gleicher Zahl erhalten. Am stärksten schrumpften Hirnstammregionen, Hippocampus, Kleinhirn und Neokortex; hingegen wuchs der Mittelhirnbereich leicht. Ob dies bei allen Tieren, bei denen das Dehnel-Phänomen vorkommt, in gleicher Weise funktioniert, müssen allerdings weitere Untersuchungen noch zeigen. 3
Europäische Maulwürfe wenden auch das Dehnel-Phänomen an …
2022 fand ein weiteres Forscherteam heraus, dass Europäische Maulwürfe in Vorbereitung auf den Winter ebenfalls ihr Gehirn und ihren Schädel um bis zu elf Prozent schrumpfen können. Im Gespräch mit der Max-Planck-Gesellschaft erklärte Dr. Dina Dechmann, eine der Autorinnen der Studie, dass die Wissenschaftler am Anfang nicht verstanden hätten, was die wirklichen Druckpunkte für das Schrumpfen waren – also die genauen Umweltauslöser, die den Prozess des Dehnel-Phänomens antrieben. Zu diesem Zweck untersuchten sie den Europäischen und den Iberischen Maulwurf, der häufig in Spanien und Portugal vorkommt.
Das Nahrungsangebot des Iberischen Maulwurfs ist in den trockenen, mediterranen Sommern am geringsten. Daher stellten die Forscher die Theorie auf, dass das Dehnel-Phänomen beim Iberischen Maulwurf im Sommer stattfinden müsse. Die Brutzeiten beider Arten unterscheiden sich ebenfalls grundlegend. Der Iberische Maulwurf ist im milderen Winter am aktivsten und pflanzt sich dann fort. Beim Europäischen Maulwurf ist es umgekehrt und er zeigt die meiste Aktivität im Sommer.
Die Studie zeigte reversible Veränderungen an den Schädelgrößen der Europäischen Maulwürfe. So ließ sich im November ihres ersten Lebensjahres ein um bis zu elf Prozent kleinerer Schädel als im Sommer feststellen. Die Wissenschaftler konnten außerdem nachweisen, dass die Tiere im Frühling beginnen, ihren Schädel wieder zu vergrößern. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass im Juli das Nachwachsen der Schädel mit vier Prozent am größten war. Demnach ist es also erwiesen, dass der Europäische Maulwurf dem Dehnel-Phänomen unterliegt und seinen Schädel sowie sein Gehirn schrumpfen kann.
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… Iberische Maulwürfe aber nicht
Die Forscher nahmen mehrere Messungen an den Köpfen und der Backenzahnreihe der beiden Maulwurfspezies vor. Einerseits sollte so ihre Hypothese belegt, andererseits das Alter der Tiere bestimmt werden. Zusätzlich zu den Messungen führten die Wissenschaftler CT-Scans durch, um die Knochendichte der verschiedenen Maulwurfsschädel bestimmen zu können.
Dabei zeigte sich, dass der Iberische Maulwurf keine Anzeichen eines verkleinerten Schädels zeigt und das ganze Jahr über denselben Kopfumfang hatte. Somit hat sich diese Theorie der Forscher nicht bestätigen lassen, dass ein reduziertes Nahrungsangebot allein für das Schrumpfen der Gehirne von Maulwürfen verantwortlich sei. Sie gehen nunmehr davon aus, dass die Auffälligkeit ein saisonaler Faktor ist, der durch winterliches Klima bedingt ist. Wenig Futter könnte jedoch ein zusätzlicher Punkt sein, der das Dehnel-Phänomen bedingt. 4
Erlaubt das Dehnel-Phänomen Reproduktion von Hirnmasse im Frühjahr?
Die Frage, ob Tiere, die dem Dehnel-Phänomen unterliegen, also tatsächlich Hirnmasse oder Nervenverbindungen regenerieren können, wird die Wissenschaft wohl noch länger beschäftigen. Auch wenn die aktuelle Studie erst einmal zu einem anderen Ergebnis kam.
Dechmann sieht tatsächlich mögliche Auswirkungen auf die Humanmedizin in ihrer Forschung. Sie sagte der Max-Planck-Gesellschaft, dass Säugetiere, die Knochen- und Hirngewebe nachwachsen lassen könnten, enormes Potenzial für die Erforschung von Krankheiten wie Alzheimer und Osteoporose hätten. „Je mehr Säugetiere wir mit Dehnels entdecken, desto relevanter werden die biologischen Erkenntnisse für andere Säugetiere und vielleicht sogar für uns.“ 5
Die bestehenden Arbeiten liefern zunächst Erkenntnisse darüber, dass die Tiere ihre Hirnmasse und -funktion im Frühjahr wieder aktivieren. Somit werden sich Forscher wohl noch häufiger der Frage widmen, ob Tiere ihre Nervenzellen tatsächlich regenerieren können.
Denn wenn der Hypothalamus bei ihnen wirklich nachwächst, könnte eines Tages helfen, den Abbau der Hirnmasse beim Menschen im Alter umzukehren. Denn viele Stoffwechselstörungen sind mit neurologischen Erkrankungen verbunden, die zum Abbau von Zellen führen.