2D:4D-Verhältnis

Studie zeigt was die Fingerlänge von Babys über Gehirngröße verrät

 Dennis L.

(KI Symbolbild). Die Fingerlänge bei Neugeborenen bietet faszinierende Einblicke in die frühe Gehirnentwicklung von Babys. Forscher haben das 2D:4D-Verhältnis gemessen und dessen Verbindung zum Kopfumfang als Maß für die Gehirngröße analysiert. Diese Erkenntnisse werfen Licht auf hormonelle Prozesse während der Schwangerschaft die möglicherweise die Evolution des menschlichen Gehirns mitgeprägt haben. )IKnessiW dnu gnuhcsroF(Foto: © 
Auf den Punkt gebracht
  • Fingerlänge bei Babys verrät viel über Gehirngröße
  • Pränatales Östrogen formt Finger und Gehirn bei Neugeborenen
  • Kopfumfang von Babys hängt mit Fingerlänge zusammen

Die Länge der Finger bei Babys könnte mehr über das Gehirn verraten als man zunächst vermuten würde. Eine aktuelle wissenschaftliche Untersuchung hat bei einer großen Gruppe von Neugeborenen genaue Messungen vorgenommen um mögliche Zusammenhänge zu prüfen. Diese Daten werfen neues Licht auf hormonelle Einflüsse in der pränatalen Phase und deren Auswirkungen auf die körperliche und geistige Entwicklung.

Das 2D:4D-Verhältnis stellt ein etabliertes anthropometrisches Maß in der Entwicklungsbiologie dar. Es wird als Quotient aus der Länge des zweiten Fingers also des Zeigefingers und des vierten Fingers also des Ringfingers berechnet wobei die Messung üblicherweise mit digitalen Schieblehren auf 0,01 Millimeter genau erfolgt. Dieses Verhältnis bildet sich bereits im ersten Trimester der Schwangerschaft zwischen der sechsten und neunten Woche aus und bleibt lebenslang nahezu konstant. Wissenschaftler betrachten es als indirekten Biomarker für die relative Exposition gegenüber den Sexualhormonen Testosteron und Östrogen wobei ein niedrigeres Verhältnis auf höhere pränatale Testosteronspiegel und ein höheres Verhältnis auf stärkere Östrogeneinflüsse hinweist. Solche hormonellen Signale steuern nicht nur die geschlechtliche Differenzierung von Skelettmerkmalen sondern beeinflussen möglicherweise auch die neuronale Migration und Synapsenbildung im sich entwickelnden Gehirn. Der Kopfumfang bei der Geburt gemessen in Zentimetern mit einem flexiblen Band um die größte zirkumferenzielle Stelle des Schädels dient als zuverlässiger Proxy für das Gehirnvolumen da das Schädelwachstum eng mit dem Hirnwachstum korreliert. Größere Kopfumfänge bei Neugeborenen zwischen 33 und 38 Zentimetern sind in der Literatur mit höheren späteren kognitiven Leistungen assoziiert obwohl individuelle Variationen durch Genetik Ernährung und Umweltfaktoren erheblich sind. Die präzise Erfassung solcher Parameter erfolgt standardmäßig in neonatologischen Untersuchungen und erlaubt Rückschlüsse auf die intrauterine Entwicklung ohne invasive Verfahren.

In der Evolutionsbiologie wird diskutiert ob verstärkte Östrogeneinflüsse während der pränatalen Phase zur charakteristischen Vergrößerung des menschlichen Gehirns im Vergleich zu anderen Primaten beigetragen haben. Das menschliche Gehirn wiegt beim Erwachsenen durchschnittlich 1,3 bis 1,4 Kilogramm und erreicht damit ein Verhältnis zum Körpergewicht das bei anderen Säugetieren selten erreicht wird. Pränatale Hormone modulieren nicht nur das Wachstum von Knochen und Weichgewebe sondern auch die Expression von Genen die für die Neurogenese verantwortlich sind. Ein höheres 2D:4D-Verhältnis könnte demnach auf eine östrogenbetonte Umgebung im Mutterleib hinweisen die das Gehirnwachstum begünstigt hat. Solche Mechanismen werden in der sogenannten Östrogenisierungs-Hypothese der menschlichen Gehirnevolution thematisiert die eine Verschiebung hin zu feminisierten Merkmalen mit der Zunahme der kognitiven Kapazitäten verbindet. Die Messungen bei Babys erlauben es diese Hypothese direkt an der Quelle der Entwicklung zu testen ohne die Einflüsse späterer Lebensphasen.

Die Methode der Studie an Neugeborenen

Die Untersuchung umfasste 225 voll ausgetragene Neugeborene im Gestationsalter von 37 bis 41 Wochen darunter 100 Jungen und 125 Mädchen die in der Neonatologie-Klinik der Sivas Cumhuriyet Universität Medizinischen Fakultät in der Türkei rekrutiert wurden. Neben Körperlänge im Liegen und Geburtsgewicht in Gramm wurde der Kopfumfang mit einem standardisierten flexiblen Maßband auf einen Millimeter genau bestimmt. Die Längen des zweiten und vierten Fingers beider Hände wurden mit einer digitalen Schieblehre auf 0,01 Millimeter präzise gemessen und das 2D:4D-Verhältnis als Quotient berechnet. Zusätzlich wurde der Bildungsstand der Mutter als Proxy für den sozioökonomischen Status erfasst. Die statistische Auswertung erfolgte geschlechtsspezifisch mit hierarchischen multiplen linearen Regressionsmodellen wobei zunächst Körperlänge und Gewicht und anschließend die Fingerlängenverhältnisse als Prädiktoren für den Kopfumfang einbezogen wurden. Diese methodisch strenge Vorgehensweise minimiert Confounder und erlaubt die Isolierung des Effekts des 2D:4D-Verhältnisses. Die Studie ist in der Fachzeitschrift Early Human Development 2026 erschienen und wurde von einem Team um Barış Özener und John T. Manning durchgeführt.

Geschlechtsspezifische Zusammenhänge zwischen Fingerlänge und Kopfumfang

Bei den männlichen Babys zeigte sich ein signifikanter positiver Zusammenhang zwischen dem 2D:4D-Verhältnis der rechten Hand und dem Kopfumfang der unabhängig von Körperlänge und Geburtsgewicht bestand. Ein höheres Verhältnis also ein relativ längerer Zeigefinger ging mit einem größeren Kopfumfang einher was auf eine stärkere pränatale Östrogenexposition hinweist. Bei den weiblichen Babys hingegen fanden sich keine vergleichbaren signifikanten Assoziationen zwischen den Fingerlängenverhältnissen und dem Kopfumfang. Stattdessen erklärten hier Körperlänge und Geburtsgewicht den Großteil der Varianz im Kopfumfang. Die Modelle erklärten insgesamt mehr Varianz beim männlichen Geschlecht als beim weiblichen. Der Bildungsstand der Mutter hatte in beiden Gruppen keinen Einfluss auf den Kopfumfang. Diese geschlechtsspezifische Muster unterstreichen die unterschiedliche Sensitivität der fetalen Entwicklung gegenüber hormonellen Signalen und passen zu bekannten sexuellen Dimorphismen im 2D:4D-Verhältnis das bei Jungen im Mittel niedriger ausfällt als bei Mädchen.

Hormonelle Mechanismen und pränatale Einflüsse

Das 2D:4D-Verhältnis entsteht durch die Interaktion von Androgen- und Östrogenrezeptoren in den Fingeranlagen während der frühen Embryogenese. Höhere pränatale Östrogenspiegel fördern ein höheres Verhältnis und könnten gleichzeitig das Wachstum von Hirngewebe stimulieren indem sie die Proliferation von Neuralvorläuferzellen und die Bildung von Synapsen begünstigen. Solche Mechanismen erklären möglicherweise warum ein höheres 2D:4D-Verhältnis bei Jungen mit größerem Kopfumfang einhergeht. Der Kopfumfang als Maß für die Gehirngröße korreliert wiederum positiv mit späteren Intelligenzindikatoren wie in früheren Untersuchungen zum Zusammenhang von Kopfumfang bei Babys mit späterer Intelligenz gezeigt wurde. Pränatale Störungen wie beispielsweise durch externe Faktoren können das Wachstum von Babys beeinflussen und damit auch den Kopfumfang verändern wie Studien zu Umwelteinflüssen belegen.

Evolutionärer Kontext der Gehirnentwicklung

Die Befunde fügen sich in die Hypothese der Östrogenisierung in der menschlichen Gehirnevolution ein. Während der menschlichen Stammesgeschichte nahm das Gehirnvolumen dramatisch zu von etwa 400 Kubikzentimetern bei frühen Hominiden auf über 1300 Kubikzentimeter beim modernen Menschen. Ein verstärkter Östrogeneinfluss könnte diese Zunahme begünstigt haben indem er feminisierte Skelettmerkmale mit größerem Hirnwachstum kombinierte. Die aktuelle Studie liefert erstmals direkte Evidenz aus der Neonatalphase für diesen Zusammenhang beim Menschen. Im Vergleich zur Evolution des Gehirns vor 1,7 Millionen Jahren in Afrika wie in früheren Forschungen zur Gehirnevolution beschrieben deuten die Daten auf einen kontinuierlichen hormonellen Mechanismus hin der bis heute wirkt. Weitere Studien sind notwendig um Kausalitäten zu klären und Langzeitfolgen für Kognition und Gesundheit zu untersuchen.

Early Human Development, Digit ratio (2D:4D) and neonatal head circumference: Evidence for oestrogenization in human brain evolution?; doi:10.1016/j.earlhumdev.2026.106479

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