Michael Shermer ist Chefredakteur des Magazins "Skeptic" und Kolumnist bei "Scientific American", der amerikanischen Edition von "Spektrum der Wissenschaft". 
Bunt tapeziertes Oberstübchen Heute, zu Beginn des 21. Jahrhunderts, beherrscht eine neue Metapher das Denken – diesmal inspiriert von den farbenfrohen Bildern aus dem Hirnscanner. Und wieder ist sie verfehlt …
Bildgebung
Warum das Gehirn kein Schweizer Taschenmesser ist
Bunte Bilder aus dem Hirnscanner sind heute allgegenwärtig. Doch die leuchtenden Farben verleiten uns zu falschen Vorstellungen vom Denkorgan: fünf Gründe für mehr Scannerskepsis.
Bunt tapeziertes Oberstübchen Heute, zu Beginn des 21. Jahrhunderts, beherrscht eine neue Metapher das Denken – diesmal inspiriert von den farbenfrohen Bildern aus dem Hirnscanner. Und wieder ist sie verfehlt …
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1. Fehlender Punkt der "Scannerskepsis"
12.02.2009, Dipl.-Biol. Max Happel (MSc), MagdeburgShermer nennt einige methodischen Probleme der fMRI-Technologie. Er schreibt jedoch, dass man sich prinzipiell einig darüber sei, wie die neurovaskuläre Koppelung zustande kommt - also der höhere Sauerstoffbedarf aktiver Nervenzellen, der die lokale Durchblutung erhöht.
Das ist jedoch keineswegs der Fall. Wer Scannerskepsis fordert, der sollte v.a. hier einhacken. Einen oft grundlegend falschen Standpunkt spricht Prof. Logothetis im folgenden Kurzbericht an: der prinzipielle Schluss - hohe neuronale Massenaktivität = wichtiges Korrelat für spezifische Aktionen – ist nicht notgedrungen immer korrekt. Logothetis wies 2008 in einem Übersichtsartikel im Fachblatt "Nature" darauf hin, dass eine simple Korrelation von neuronaler Aktivität und dem BOLD-Signal schon auf Grund der architektonischen Mikrostruktur des Kortex nicht zu erwarten sei, sondern dass das BOLD-Signal deutlich mehr von modulatorischen Komponenten beeinflusst wird, als bisher angenommen.
Diese These wird durch eine jüngst veröffentlichte "Nature"-Arbeit noch verschärft, in welcher Sirotin & Das zeigen konnten, dass weder Aktionspotenziale noch das lokale Feldpotenzial eine eineindeutige Korrelation mit dem kortikalen Blutfluss aufweisen. In einem visuellen Test mit wachen Rhesusaffen konnten sie eine gute Korrelation der neuronalen Parameter im primären visuellen Kortex V1 mit dem Blutfluss finden, jedoch nur so lange sie auch visuell stimuliert haben. Führten sie anschließend die Tests ohne visuellen Stimulus durch, so fanden sie in V1 keine neuronalen Aktivitäten, jedoch eine signifikante Erhöhung des Blutflusses.
Das & Sirotkin vermuten hier einen antizipatorischen Anpassungsmechanismus der kortikalen Durchblutung, welcher nicht notgedrungen mit neuronaler Aktivität einhergeht, sondern vielmehr als eine Art Top-down-Modulation den Kortex vorbereitend durchblutet. D.h. so einfach wie man sich die neurovaskuläre Koppelung vorstellt, ist es nicht.
In wieweit dennoch modulatorische und möglicherweise unterschwellige Inputs aus höheren Arealen hier nicht messbare Einflüsse auf die neuronale Aktivität haben, kann man nur vermuten (wie Lars Muckli auf der "Nature"-Webpage anmerkte). Dennoch ist klar, Aussagen über die neuronalen Grundlagen der Aufmerksamkeit via fMRI sollten in Zukunft diese Studie berücksichtigen - und möglicherweise ältere Studien hinsichtlich ihres experimentellen Designs überprüfen. Es muss nicht alles neuronalen Ursprungs sein, was im fMRI-Bild aufleuchtet.