Die Macht der Bilder

Wir schauen dem Gehirn beim Denken zu

Interview Hans-Jochen Heinze

Bildgebende Verfahren haben die Hirnforschung revolutioniert und in die öffentliche Diskussion gebracht. Ein Gespräch mit dem Neurologen Hans-Jochen Heinze darüber, weshalb die bunten Bilder vom Hirn so suggestiv sind, zu welchen neuen Therapien sie führen und wie die Hirnforschung in Zukunft auch Gesunden helfen könnte.

Kosmos: Herr Professor Heinze, bis vor etwa zwanzig Jahren mussten sich Hirnforscher mit Präparaten, Hirnstrommessungen und Röntgenaufnahmen begnügen. Heute sehen Sie bunte dreidimensionale Bilder vom Ort des Geschehens. Erinnern Sie sich noch an Ihr "erstes Mal", bei dem Sie die neuen Möglichkeiten erlebten?

Heinze: Das war in den 80er Jahren, ich war Postdoc in den USA. Bis dahin hatte sich die Forschung fast ausschließlich auf das EEG, also die Aufzeichnung der elektrischen Hirnaktivität, konzentriert. Als wir dann zum erstenmal PET-Bilder des aktiven Gehirns sahen, dachten wir, dass wir unsere bisherigen Ergebnisse und Verfahren vergessen könnten: Die Bilder zeigten ein Netzwerk aktiver Hirnstrukturen, die wir zuvor nur indirekt von der Hirnoberfläche aus hatten vermuten können. Für uns alle war klar, dass dieser Ansatz eine Revolution in der Hirnforschung bedeutet.

Kosmos: Sie konnten jetzt dem Gehirn praktisch beim Denken zusehen ...

Heinze: Dem Gehirn beim Denken zusehen konnten wir in bestimmten Grenzen schon vorher. Unsere anfängliche Vermutung, dass die funktionelle Bildgebung die Elektrophysiologie obsolet machen könne, war unbegründet: Es ist vielmehr erst die Kombination beider Verfahren, die uns in die Lage versetzt, die räumlich- zeitliche Architektur höherer Hirnfunktionen zu verstehen.

Kosmos: Verdanken Sie es auch diesen bunten und eindrucksvollen Bildern, dass die Hirnforschung so viel Aufmerksamkeit erregt?

„Ein nach materiellen Prioritäten optimiertes 'Designergehirn' wäre zweifellos eine höchst verwerfliche Entwicklung."

Heinze: Sicherlich sind diese Bilder suggestiv. So wird hohe Aktivität rot dargestellt, geringe Aktivität blau.Man nutzt dabei aus, dass unser Gehirn auf Kontraste und auffällige Farbreize besonders gut reagiert. Wenn Sie statt der Farbe Zahlen an der betreffenden Stelle im Gehirn eintragen, die den Grad der Aktivität anzeigen, wäre das wissenschaftlich die gleiche Aussage. Aber sie wäre nicht anschaulich und für ein rasches Verständnis der Ergebnisse wenig hilfreich.

Kosmos: Sie können beobachten,wie das menschliche Hirn auf bestimmte Reize reagiert, beispielsweise, welche Bilder Emotionen auslösen. Das wäre als Anwendung für die Werbeindustrie interessant ...

Heinze: ... und wird von manchen Firmen bereits eingesetzt.Wenn man Werbung anschaut, gibt es viele Verarbeitungsstufen im Gehirn, die nur zu einem ganz geringen Teil bewusst werden und über die man mit klassischen Methoden der Marktforschung, wie Testvorführungen und Befragungen, nichts erfährt. Mit Hilfe der Bildgebung dagegen können einige dieser Prozesse sichtbar gemacht werden.

Kosmos: Die Werbeleute kämen dem gläsernen Kunden damit ein ganzes Stück näher.Was bringt die Technik für Ärzte und ihre Patienten?

Heinze: Sie helfen uns, die Ursachen für bestimmte Erkrankungen zu erkennen. Beispielsweise können wir entdecken, in welchen Bereichen des Gehirns und auf welcher Ebene der Informationsverarbeitung fehlerhafte Wahrnehmungen, Defizite oder Halluzinationen erzeugt werden. Verhaltensstörungen und pathologische Prozesse bestimmter Nervenzellpopulationen können auf diese Weise einander zugeordnet werden.

Kosmos: Entstehen hieraus auch neue Therapien?

Heinze: Es gibt zahlreiche Anwendungen in der Kognitiven Neurologie und Psychiatrie. Beispielsweise die Behandlung bestimmter neuropsychiatrischer Erkrankungen, etwa von Menschen mit einer Zwangserkrankung. Einige dieser Patienten können den Zwang, sich selber schwere Verletzungen zuzufügen, nicht unterdrücken, und sind durch konservative Verfahren nicht zu therapieren. Man nimmt an, dass eine veränderte Aktivität in bestimmten Hirnarealen wie dem Nucleus Accumbens bei dieser Erkrankung eine wichtige Rolle spielt. Hier setzt eine neue, invasive Therapie an: Nachdem man mit bildgebenden Verfahren die genaue Position dieses Areals ermittelt und seine Interaktionen mit anderen Hirnstrukturen identifiziert hat, reguliert man mittels elektrischer Stimulation über eine stereotaktisch eingeführte Elektrode die Aktivität in einem Teilbereich des Nucleus Accumbens. Die Ergebnisse sind teilweise dramatisch. Der Zwang lässt nach. Einige der Patienten können wieder ihrem Beruf nachgehen.

Kosmos: Das wirft die Frage nach dem freien Willen auf. Sind wir letztlich nur Sklaven neuronaler Gewitter in unserem Kopf? Zwangshandlungen wären hierfür nur ein extremes Beispiel ...

Heinze: Ja, das ist eine derzeit oft diskutierte, aber natürlich keineswegs neue Frage: Ist unser Denken und Handeln das Ergebnis kausaler neuraler Aktivität, und müssen wir daher nicht konsequenterweise den Schuldbegriff abschaffen und das Kapitel der Moral neu schreiben? Ich glaube, eine solche Schlussfolgerung ist nicht gerechtfertigt. Ich bezweifle überhaupt nicht, dass Denken, Entscheiden und Handeln mit neuraler Aktivität, also physikalischen Gesetzen, zusammenhängen. Aber ich halte diese Zusammenhänge für viel komplizierter, als dass wir sie mit unserem gegenwärtigen Wissen, vielleicht auch mit unserem Erkenntnisvermögen überhaupt, verstehen können. Nach dem gegenwärtigen Stand der Wissenschaft ist es nicht angemessen, unser persönliches Empfinden von Verantwortung und Freiheit, also die Grundlage unserer Moral, als neurale "Täuschung" zu erklären.

Kosmos: Im deutschen Feuilleton wurden diese Fragen dennoch ausführlich diskutiert. Wird die Bedeutung Ihres Fachs für philosophische Grundsatzfragen überschätzt?

Heinze: Vielleicht manchmal. Ich bewerte die Rolle der kognitiven Neurowissenschaft jedenfalls eher unter pragmatischen Gesichtspunkten: Sie soll dazu beitragen, Störungen neuraler Prozesse zu diagnostizieren und zu therapieren, so dass der Mensch in die Lage versetzt wird, innerhalb seiner Möglichkeiten die Welt objektiv zu verstehen und zu bewerten, alternative Lebensentwürfe zu planen und umzusetzen.

Kosmos: Gehört zu den alternativen Lebensentwürfen, dass man über kurz oder lang auch die Gehirne der Gesunden behandelt? Der jüngst entdeckte Wirkstoff zur Steigerung der Merkfähigkeit könnte einen ersten Schritt markieren ...

Heinze: Es wird gegenwärtig tatsächlich daran gearbeitet. Einige dieser Ansätze, wie die Steigerung bestimmter Gedächtnisleistungen, sind nicht unrealistisch. Vor allem ältere Menschen könnten davon profitieren, denn wir wissen, dass ab dem 60. Lebensjahr auch bei gesunden Menschen häufig Veränderungen der Speicherung und des Abrufs von Informationen eintreten: Alt und Neu wird anders erlebt als in der Jugend.

Kosmos: Die Optimierung des menschlichen Gehirns würde große ethische Fragen aufwerfen und wohl mindestens wie die Gentechnik entschiedene Gegner auf den Plan rufen ...

Heinze: Natürlich muss man sorgfältig abwägen. Ein nach materiellen Prioritäten optimiertes "Designergehirn" wäre zweifellos eine höchst verwerfliche Entwicklung. Aber ich glaube, dass solche Szenarien wenig realistisch sind. Hinter Intelligenz, Kreativität,Mitleid und Moral stehen extrem komplexe Prozesse. Wir sind zwar in der Lage, einzelne Faktoren zu identifizieren, die im Falle einer Dysfunktion zu gravierenden Störungen führen. Aber das heißt keineswegs im Umkehrschluss, dass die Veränderung einzelner Faktoren etwa durch Medikamente die kognitive Leistungsfähigkeit und die Persönlichkeit insgesamt verbessern und bereichern würde. Für die "Optimierung des menschlichen Gehirns" gelten vielmehr Bedingungen, die auch ohne Neurowissenschaften evident sind: Eine gute allgemeine Erziehung, eine intakte Familie und eine optimistische, soziale Gesellschaft.

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