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Karl Zilles

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Karl Zilles (* 1. April 1944 in Würzburg; † 26. April 2020 in Köln) war ein deutscher Anatom und Neurowissenschaftler.[1] Er zählt zu den international bedeutenden Hirnforschern des späten 20. und frühen 21. Jahrhunderts. Seine Arbeiten zur zytoarchitektonischen und rezeptorarchitektonischen Gliederung der menschlichen Großhirnrinde sowie zur Entwicklung probabilistischer Hirnatlanten prägten die moderne Hirnkartierung maßgeblich. Er war die treibende Kraft hinter dem Jülich Hirnatlas, mit Hilfe dessen funktionelle Aktivierungen aus Bildgebungsexperienten spezifischen Hirnarealen auf probablistischer Ebene zugeordnet werden können.[2] Ihm zu Ehren hat die Organization for Human Brain Mapping (OHBM) den "Karl Zilles Award for Integrated Neuroscience" ins Leben gerufen, der seit 2022 jedes Jahr verliehen wird.[3]

Leben

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Zilles studierte Medizin an der Johann-Wolfgang-Goethe Universität in Frankfurt am Main und wurde 1971 zum Dr. med. promoviert.[4] Anschließend ging er als wissenschaftlicher Assistent an das Anatomische Institut der Medizinischen Hochschule in Hannover, an der er sich 1977 habilitierte. Im gleichen Jahr folgte er einem Ruf auf eine C3-Professur an das Anatomische Institut der Universität Kiel. Im Jahr 1981 wechselte Zilles an die Universität zu Köln und wurde dort C4-Professor am Institut für Anatomie. 1991 folgte er einem Ruf an die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und wurde dort C4-Professur am Institut für Neuroanatomie sowie Direktor des Cécile & Oskar Vogt Instituts für Hirnforschung. Im Jahr 1998 übernahm Karl Zilles zusätzlich zu seinen Düsseldorfern Instituten noch die Leitung des damaligen Instituts für Medizin (IME) am Forschungszentrum Jülich, welches später unter seiner Leitung zum Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM) weiterentwicklet wurde. In 2012 wurde er emeritiert und im Rahmen der Jülich-Aachen-Research-Alliance (JARA) zum Seniorprofessor der RWTH Aachen ernannt.[5]

Zilles war bis zu seinem Tode verheiratet und hat eine Tochter.

Wissenschaftliches Werk

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Karl Zilles entwickelte objektive Verfahren zur mikrostrukturellen Kartierung der menschlichen Großhirnrinde und verband klassische Neuroanatomie in der Tradition von Korbinian Brodmann, Constantin von Economo und Oskar Vogt mit moderner Bildgebung. Sein neuer Ansatz bestand in der Untersucher-unabhängigen Analyse in der Detektion von zytoarchitektonischen Grenzen mittels neu entwickelter computerisierter Bildanalyseverfahren. Zusammen mit seinen langjährigen Weggefährten Axel Schleicher und Katrin Amunts konnte er darlegen, dass zytoarchitektonische Grenzen nicht mit makroanatomischen Landmarken zusammenfallen.[6] Diese Erkenntnis veranlasste ihn zur Entwicklung probablistischer Hirnkarten basierend auf Post-Mortem Gehirnen, die vor ihrer zytoarchitektonischen Analyse mittels hochauflösender MRT gescannt wurden und durch seinerzeit in seinem Institut zusammen mit Thorsten Schormann und Hartmut Mohlberg entwickelten Warping Algorithmen in ein Standard-Referenz-Gehirn überführt werden konnten.[7] Diese Hirnkarten wurden schließlich im Jülich-Brain-Atlas zusammengeführt und konnten seither für die Interpretation von funktionellen Aktivierungen aus Bildgebungsexperimenten mittels Positronen-Emmissiontomographie (PET) bzw. funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) verwendet werden.[8]

Neben der zytoarchitektonischen Analyse widmete Zilles seine Forschung auch der Kartierung von Neurotransmitter-Rezeptoren. Sein besonderer Ansatz war hier, dass er nicht nur einen Rezeptor, sondern gleichzeitig eine Vielzahl unterschiedlicher Rezeptoren verschiedener Transmittersystem an benachbarten Hirnschnitten untersuchte. Hier analysierte er nicht nur menschliche Gehirne, sondern auch Hirnschnitte zahlreicher anderer Spezies und konnte somit speziesübergreifende Prinzipien der Rezeptorarchitektonik entschlüsseln[9]

Am C.& O. Vogt Institut hinterlässt er die "Zilles Collection", eine Sammlung histologischer Schnitte von Gehirnen verschiedener Säugetiere (inkl. Menschen und verschiedener Affenarten) und nicht-säugetierartiger Wirbelspezies.[10]

Akademische Schule

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Karl Zilles baute über mehrere Jahrzehnte eine der international einflussreichsten Arbeitsgruppen auf dem Gebiet der struktruellen und funktionellen Hirnforschung auf. Zahlreiche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die in seinem Umfeld ausgebildet wurden und/oder eng mit ihm zusammenarbeiten, übernahmen später selbst Lehrstühle an renommierten Universitäten. Zu den bekanntesten gehören Katrin Amunts, Simon Eickhoff, Gereon R. Fink, Christian Grefkes-Hermann, Klaas Enno Stephan und Svenja Caspers.

Auszeichnungen

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  • 1963–1970: Stipendiat der Studienstiftung des Deutschen Volkes[11]
  • 1997: Mitglied der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina
  • 2006: Robert Pfleger-Forschungspreis
  • 2010: Mitglied der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften
  • 2011: Ernennung zum Dr. honoris causa der Universität Rostock
  • 2012: Gastprofessur der Stanford University in Palo Alto/USA
  • 2014: Erster Preisträger des Glass Brain Award der Organization for Human Brain Mapping (OHBM) für sein Lebenswerk[12]

Schriften (Auswahl)

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  • K. Amunts, A. Schleicher, U. Bürgel, H. Mohlberg, H. B. Uylings, K. Zilles: Broca’s region revisited: cytoarchitecture and intersubject variability. In: J Comp Neurol. Band 412, Nr. 2, 20. Sep 1999, S. 319–341.
  • S. B. Eickhoff, K. E. Stephan, H. Mohlberg, C. Grefkes, G. R. Fink, K. Amunts, K. Zilles: A new SPM toolbox for combining probabilistic cytoarchitectonic maps and functional imaging data. In: Neuroimage. Band 25, Nr. 4, 2005, S. 1325–1335.
  • K. Zilles, N. Palomero-Gallagher, K. Amunts: Development of cortical folding during evolution and ontogeny. In: Trends in neurosciences. Band 36, Nr. 5, 2013, S. 275–284.
  • K. Amunts, K. Zilles: Architectonic mapping of the human brain beyond Brodmann. In: Neuron. Band 88, Nr. 6, 2015, S. 1086–1107.
  • K. Amunts, H. Mohlberg, S. Bludau, K. Zilles: Julich-Brain: A 3D probabilistic atlas of the human brain’s cytoarchitecture. In: Science. Band 369, Nr. 6506, 2020, S. 988–992.

Literatur

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  • L. Zaborszky: Karl Zilles (1944–2020): a personal tribute. In: Brain Struct Funct. Band 225, Nr. 4, 2020, S. 1185–1187. doi:10.1007/s00429-020-02088-5
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Einzelnachweise

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  1. ↑ Nachruf auf Prof. Karl Zilles – Ein Vorbild in der akademischen Lehre und in der Forschung. Abgerufen am 30. Juni 2026.
  2. ↑ Katrin Amunts, Hartmut Mohlberg, Sebastian Bludau, Karl Zilles: Julich-Brain: A 3D probabilistic atlas of the human brain’s cytoarchitecture. In: Science. Band 369, Nr. 6506, 21. August 2020, S. 988–992, doi:10.1126/science.abb4588 (science.org [abgerufen am 30. Juni 2026]).
  3. ↑ Karl Zilles Award in Integrative Neuroscience | Organization for Human Brain Mapping. Abgerufen am 30. Juni 2026.
  4. ↑ Leopoldina: Detail. Abgerufen am 30. Juni 2026.
  5. ↑ Leopoldina: Detail. Abgerufen am 30. Juni 2026.
  6. ↑ K. Amunts, A. Schleicher, K. Zilles: Cytoarchitecture of the cerebral cortex—More than localization. In: NeuroImage. Band 37, Nr. 4, Oktober 2007, ISSN 1053-8119, S. 1061–1065, doi:10.1016/j.neuroimage.2007.02.037 (sciencedirect.com [abgerufen am 30. Juni 2026]).
  7. ↑ T. Schormann, K. Zilles: Three-dimensional linear and nonlinear transformations: an integration of light microscopical and MRI data. In: Human Brain Mapping. Band 6, Nr. 5-6, 1998, ISSN 1065-9471, S. 339–347, doi:10.1002/(SICI)1097-0193(1998)6:5/6<339::AID-HBM3>3.0.CO;2-Q, PMID 9788070, PMC 6873356 (freier Volltext) – (nih.gov [abgerufen am 30. Juni 2026]).
  8. ↑ Katrin Amunts, Hartmut Mohlberg, Sebastian Bludau, Karl Zilles: Julich-Brain: A 3D probabilistic atlas of the human brain's cytoarchitecture. In: Science (New York, N.Y.). Band 369, Nr. 6506, 21. August 2020, ISSN 1095-9203, S. 988–992, doi:10.1126/science.abb4588, PMID 32732281 (nih.gov [abgerufen am 30. Juni 2026]).
  9. ↑ Neurotransmitter receptors and cortical architecture, auf pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
  10. ↑ Comparative Mammalian Brain Collections: Other Brain Collections. Abgerufen am 1. Juli 2026.
  11. ↑ Leopoldina: Detail. Abgerufen am 30. Juni 2026.
  12. ↑ Glass Brain Award | Organization for Human Brain Mapping. Abgerufen am 30. Juni 2026.
Personendaten
NAME Zilles, Karl
KURZBESCHREIBUNG deutscher Neurowissenschaftler
GEBURTSDATUM 1. April 1944
GEBURTSORT Würzburg
STERBEDATUM 26. April 2020
STERBEORT Köln
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