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Titelthema: Neurowissenschaft (I): Ein neues Kapitel der Hirnforschung

Mit den aufwändigsten Programmen ihrer Geschichte wollen Neuroforscher ergründen, wie das hochkomplexe Organ in unserem Kopf Gefühle und Gedanken hervorbringt. Dazu müssen sie auch völlig neue Methoden entwickeln.
Gehirn

Seit mehr als einem Jahrhundert studieren sie es intensiv – und doch wissen die Hirnforscher noch immer nicht, wie die etwa 1300 Gramm Gewebe funktionieren, aus denen unser Bewusstsein und all unsere Aktivitäten hervorgehen. Viele versuchten, es sich einfacher zu machen, indem sie zunächst Nervensysteme weniger komplexer Organismen untersuchten: Schon 1986 kartierten Biologen sämtliche Verbindungen der 302 Nervenzellen des Fadenwurms Caenorhabditis elegans. Doch dieses Diagramm der neuronalen Verknüpfungen erklärt nicht, wie das Zusammenspiel beispielsweise Futteraufnahme und Fortpflanzung bewirkt. Die Forscher scheiterten bisher daran, die Aktivität seiner Neurone mit einem bestimmten Verhalten zu verbinden.

Noch viel aussichtsloser ist es, beim Menschen von neurobiologischen Prozessen auf Handlungen zu schließen. In den Medien kursieren immer wieder Bilder von Hirnscans, bei denen bestimmte Regionen aufleuchten, wenn sich Menschen etwa zurückgewiesen fühlen oder eine Fremdsprache sprechen. Diese Berichte erwecken den Eindruck, moderne Technologien erlaubten tiefe Einblicke in die Arbeitsweise des Gehirns. Doch das täuscht.

Ein bemerkenswertes Beispiel für das Missverhältnis von Erkenntnissen und Verständnis ist eine viel diskutierte Studie, bei der einzelne Hirnzellen nur dann aktiv wurden, wenn der Proband ein bestimmtes bekanntes Gesicht sah, in diesem Fall das der Schauspielerin Jennifer Aniston. Die Nachricht von so extrem spezialisierten Neuronen glich einem Signal von Außerirdischen, das zwar die Existenz intelligenten Lebens im Universum beweist, dessen Inhalt jedoch völlig unverständlich bleibt. Hirnforscher wissen nach wie vor nicht, wie die elektrische Aktivität dieses Neurons damit zusammenhängt, dass wir Jennifer Anistons Gesicht erkennen und es einem Ausschnitt aus der Fernsehserie "Friends" zuordnen können. Für diese Aufgabe nutzt unser Gehirn wahrscheinlich ein großes Ensemble von Hirnzellen, die über einen noch unbekannten neuronalen Kode miteinander kommunizieren. ...

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  • Quellen

Alivisatos, A. P. et al.: The Brain Activity Map Project and the Challenge of Functional Connectomics In: Neuron 74, S. 970 - 974, 2012

Insel, T. R. et al.: The NIH BRAIN Initiative. In: Science 340, S. 687 - 688, 2013