Die Insula des Menschen gliedert sich in vier Funktionszonen

Die Inselrinde, in der Fachsprache Insula, besteht aus vier funktionell unterscheidbaren Regionen, die sich auch in ihrer Gewebestruktur unterscheiden. Das berichtet ein Team um Josef Parvizi von der Stanford University im Fachblatt Nature. Beteiligt war auch das Forschungszentrum Jülich, an dem Erstautor Julian Quabs ebenfalls forscht. Die Forschenden werteten Daten von 87 Menschen aus, denen Elektroden ins Gehirn implantiert worden waren. Die vorderste Region reagierte kaum auf direkte elektrische Reizung, übte aber einen starken, gerichteten Einfluss auf die übrigen Regionen aus.

Die Insula hat nach Darstellung der Studie eine zentrale Rolle bei Schmerz, bei der Wahrnehmung des eigenen Körperinneren und bei Gefühlen. Unklar war bislang, wie ihre Unterbereiche gegliedert sind und wie sie sich gegenseitig beeinflussen. Die Arbeit erschien am 21. Oktober 2026 in der Fachzeitschrift Nature und wurde zuvor von unabhängigen Fachleuten begutachtet.

Elektroden im Gehirn: so ging das Team vor

Die Teilnehmenden trugen Elektroden im Schädel, die ihnen aus klinischen Gründen eingesetzt worden waren. Die Forschenden nutzten diese Elektroden auf zwei Wegen. Zum einen reizten sie Hirnareale elektrisch und fragten, was die Person empfindet. Zum anderen zeichneten sie bei Aufgaben die elektrische Hirnaktivität auf und kartierten, welche Regionen miteinander verbunden sind.

Als Raster diente ein Atlas der Insula, den Quabs entwickelt hat. Er beruht auf der Zellarchitektur, also darauf, wie die Nervenzellen in den Gewebeschichten angeordnet sind. Jede Elektrode ließ sich so einem anatomisch definierten Areal zuordnen. Aus den Reaktionsprofilen der Areale ergaben sich anschließend Gruppen mit ähnlicher Funktion. Die Forschenden bildeten sie mit einem Clusterverfahren, dem k-means-Verfahren, und stellten die Ähnlichkeit der Profile auch in einer dreidimensionalen Darstellung dar.

Ergänzend zogen sie Messungen einer Kohorte aus Italien heran. Dort wurden Nerven an Unterkiefer, Arm und Bein gereizt und die Antworten in der Insula an 218 Elektrodenkontakten bei 37 Teilnehmenden aufgezeichnet. Außerdem lösten Teilnehmende eine Aufmerksamkeitsaufgabe, die gradCPT, bei der sich die Aktivität in Phasen konzentrierter und abschweifender Aufmerksamkeit vergleichen lässt.

Vier Regionen mit eigenen Aufgaben

Die Auswertung ergab eine Vierteilung. Die erste Region liegt hinten oben. Sie verarbeitet Schmerz-, Temperatur- und Berührungssignale, und zwar nach Körperteilen geordnet, also somatotop. Die zweite Region liegt hinten unten und hat Zugang zu Körperinformationen aus mehreren Körperteilen.

Die dritte Region in der Mitte des vorderen Abschnitts steht mit Empfindungen aus den Eingeweiden und mit Angstzuständen in Verbindung. Die vierte Region sitzt ganz vorn an der Spitze. Sie blieb bei direkter Stimulation weitgehend stumm, wurde aber stark aktiv, wenn etwas auffällig wurde oder die Person ihren Handlungsmodus wechselte.

Der Übergang zwischen den beiden hinteren Regionen verlief scharf. Bei vier Teilnehmenden durchquerten schräg liegende Elektroden die Insula von hinten unten nach hinten oben. Beim Überschreiten der Grenze wechselte das Erlebte von Berührungsempfindungen zu Schmerz und Temperatur. Die Grenze folgt dem Wechsel zwischen dem körnerzellreichen, granulären Gewebe oben und dem weniger körnigen, dysgranulären Gewebe unten.

Die Messungen mit Nervenreizung bestätigten die Zuordnung. Antworten auf die Reizung aller drei Körperteile fanden sich nur in der granulären Region I. Antworten auf nur ein einzelnes Körperteil waren dort mit 37 von 92 Kontakten am häufigsten (rund 40 Prozent), in Region II kamen sie bei 12 von 52 Kontakten vor (rund 23 Prozent) und in der vorderen Insula bei 11 von 74 Kontakten (rund 15 Prozent).

Die vorderste Region beeinflusst die übrigen

Der auffälligste Befund betrifft die vierte Region. Sie ist stark mit dem präfrontalen Kortex verbunden, also dem vorderen Stirnhirn, darunter dem vorderen Gyrus cinguli. Die Verbindung ist asymmetrisch: Die vorderste Region beeinflusst die anderen Regionen der Insula stark und direkt, erhält von ihnen aber nur schwächere, indirekte Rückmeldungen.

Die Forschenden sehen darin einen elektrophysiologischen Weg, über den sich Schmerz und Körperwahrnehmung kognitiv modulieren lassen. Die Arbeit verknüpft damit die Gewebestruktur mit gerichteten Wechselwirkungen und hat nach Angaben des Teams mechanistische Bedeutung für die kognitive Modulation von Schmerz und das Erleben des Körperinneren.

Einordnung

Die Insula wird seit Jahren als Schnittstelle zwischen Wahrnehmung, Emotion und Denken beschrieben. Eine Übersichtsarbeit im Fachblatt Neuroscience Bulletin beschreibt sie als zentralen Knotenpunkt für Geschmack, Wahrnehmung des Körperinneren, Gefühle und Entscheidungen. Die Autoren dieser Übersicht verweisen auch auf Zusammenhänge mit psychischen Erkrankungen wie Angst, Depression und Sucht.

Zur Schmerzforschung passt eine Meta-Analyse von 2022 in Human Brain Mapping. Sie bündelte Bildgebungsstudien zu chronischen Schmerzen und fand eine veränderte Aktivität in der linken vorderen Insula. Diese Region bildet demnach einen Knoten in einem Netzwerk aus Insula, Stirnhirn und Gyrus cinguli, das dem Salienznetzwerk ähnelt. Die Autoren dieser Analyse sehen in der Veränderung eine robuste neurofunktionelle Fehlanpassung und einen möglichen Ansatzpunkt für Behandlungen.

Wie belastbar ist das?

• Es handelt sich um eine in Nature veröffentlichte, begutachtete Originalstudie.
• Die Hauptanalyse beruht auf 87 Teilnehmenden mit implantierten Elektroden, ergänzt um eine Kohorte aus Italien mit 37 Teilnehmenden.
• Untersucht wurden Patientinnen und Patienten, denen die Elektroden aus klinischen Gründen eingesetzt worden waren. Ob sich die Befunde ohne Abstriche auf andere Menschen übertragen lassen, hat das Team nicht geprüft.
• Gefördert wurde die Arbeit durch die Förderung R01NS137650 für Josef Parvizi, die Förderung R21NS140918 für Ashwin G. Ramayya und eine Spende von G. Casella an Hannes Vogel. Nach eigener Angabe haben die Autoren keine Interessenkonflikte.
• Die Atlasgrenzen geben die wahrscheinlichste Lage an; die Anatomie einzelner Teilnehmender kann davon abweichen.
• Die Studie beschreibt eine Gliederung und gerichtete Verbindungen; eine Behandlung oder eine gezielte Beeinflussung von Schmerz im Alltag hat sie nicht untersucht.

Offene Fragen

Die vierte Region gab auf direkte Reizung kaum eine Empfindung wieder, wurde aber bei Salienzerkennung und Handlungswechseln aktiv. Wie genau sie die übrigen Regionen formt und ob sich ihr Einfluss auf Schmerz und Körperwahrnehmung gezielt nutzen lässt, bleibt zu klären.

Die Daten der Studie, darunter Masken der vier Regionen, Konnektivitätsdaten und Stimulationsdaten, sind öffentlich zugänglich. Andere Gruppen können die Gliederung mit eigenen Messungen vergleichen.

Weitere Quellen

• Übersichtsarbeit: The Insular Cortex: An Interface Between Sensation, Emotion and Cognition, Neuroscience bulletin (2024). Quelle, abgerufen am 25.10.2026
• Übersichtsarbeit: Dysregulated anterior insula reactivity as robust functional biomarker for chronic pain-Meta-analytic evidence from neuroimaging studies, Human brain mapping (2022). Quelle, abgerufen am 25.10.2026

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