Aristoteles hegt zwar falsche Ansichten über das Gehirn, diese aber erweisen sich als einflussreich. Aus der Sektion von geschlachteten Tieren schließt der griechische Philosoph, das Gehirn sei der »blutloseste« und »kälteste« Körperteil und diene vor allem der Kühlung. Das Denken und die Seele dagegen verortet er im Herzen. Diese Theorie wirkt noch 2300 Jahre später nach: Bis heute nehmen wir uns Dinge »zu Herzen« und nicht »zu Hirn«.

Mit flüssigem Wachs erkundet Leonardo da Vinci um 1500 das Schädelinnere: Er füllt heißes Wachs in die Gehirne von Toten, lässt es erstarren und öffnet dann den Schädel. Seine Wachsabdrücke zeigen ein vielfältig verästeltes, aber zusammenhängendes Gebilde. Damit widerlegt da Vinci die zuvor gültige »Ventrikeltheorie«, derzufolge das Gehirn aus streng voneinander getrennten Kammern besteht.

Tinte und Farbstoffe injiziert Thomas Willis im 17. Jahrhundert in die Arterien des Gehirns, um die Zirkulation des Blutes zu erforschen. Außerdem treibt er Nägel in die Schädelkalotte von Tieren und beobachtet, wie die armen Kreaturen krampfen, zittern und verenden. In seinem Werk Cerebri anatome interpretiert Willis erstmals die Hirnsubstanz als Sitz höherer geistiger Funktionen – und stellt zugleich fest, dass sich die Nervensysteme von Mensch und Tier kaum unterscheiden.

Eine Eisenstange schießt Phineas Gage 1848 ein Loch in die Moral. Bei einer Explosion fährt das Eisen dem amerikanischen Sprengmeister durch den Schädel und zerstört einen Teil des vorderen Stirnhirns. Gage überlebt den Unfall, kann sogar reden und gehen. Doch seine Psyche ändert sich. Aus dem höflichen Gentleman wird ein launischer und ausfallender Grobian. Das zeigt: »Moralische« Verhaltensweisen werden vorn im Stirnhirn verarbeitet, Sprache und Bewegung in jenen Hirnarealen, die bei Gage intakt geblieben sind.

Tan-Tan wird der Mann genannt, der 21 Jahre in einer französischen Anstalt für Geisteskranke zubringt und zeitlebens nur die Silbe »tan« hervorbringt. Nach seinem Tod 1861 seziert der Pariser Chirurg Paul Broca dessen Gehirn und findet eine winzige Schädigung in einer Region im unteren Stirnlappen. Dieses »Broca-Areal« gilt heute als wichtiges Sprachzentrum, in dem Syntax, Grammatik und Satzstruktur verarbeitet werden.

Die Teilung des Gehirns galt in den sechziger Jahren als letztes Mittel zur Therapie von Epilepsie-Patienten. Bei ihnen durchschnitt man kurzerhand den Balken zwischen linker und rechter Hirnhälfte. In trickreichen Experimenten erforscht der Neuropsychologe Roger Sperry die Folgen des Eingriffs und kann zeigen, dass linke und rechte Hirnhälfte unterschiedliche Aufgaben haben: Links werden sprachliche und analytische Prozesse verarbeitet, rechts dagegen sitzen ganzheitliche Fähigkeiten wie Orientierung, Musikalität und Kreativität.

Den freien Willen stellt Benjamin Libet in den siebziger Jahren auf die Probe. Er bittet Versuchspersonen, eine schnell laufende Uhr im Blick zu behalten und sich den Zeitpunkt zu merken, an dem sie sich erstmals des Entschlusses bewusst werden, eine Bewegung auszuführen. Gleichzeitig überwacht Libet ihre Hirnströme und stellt fest: Das Gehirn wird schon 0,3 Sekunden vor einem bewussten Entschluss aktiv. Ist der freie Wille also eine Illusion? Libet sagt dazu: »Die Handlung beginnt zwar unbewusst – aber uns bleibt immer noch Zeit, sie vor der Ausführung zu stoppen.«