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NEUROWISSENSCHAFT

Dein Gehirn bist Du!

Von Prof. Dr. Dr. Manfred Spitzer

Meine Damen und Herren, ich bin Hirnforscher von Beruf und natürlich ist Ihr Gehirn das wichtigste Organ, sonst würden Sie jetzt nicht zuhören. Ihr Kardiologe sagt Ihnen, dass Ihr Herz das wichtigste Organ ist und was der Urologe sagt, darüber möchte ich gar nicht reden. Wer hat denn nun recht? Was ist denn nun Ihr wichtigstes Organ? Nun, ich habe recht. Ich kann es Ihnen auch beweisen. Ihr Gehirn ist das einzige Organ, bei dessen Transplantation Sie lieber Spender als Empfänger sind. Woran liegt das?

Ganz einfach. Ihr Herz: man kann Ihnen ein neues einbauen, auch dann sind Sie es immer noch. Neue Niere, neue Leber, das geht alles und Sie sind es. Wenn Ihnen aber ein neues Gehirn eingepflanzt wird, dann wacht am nächsten Tag der Spender auf, guckt in den Spiegel und wundert sich, dass er so aussieht wie Sie. Das ist eigenartig, nicht? Ihr Gehirn, das haben Sie nicht so, wie Sie ein Herz oder eine Niere haben. Nein, Ihr Gehirn, das sind Sie. Und das sage ich nicht einfach nur so, oh nein, Ihr Gehirn, das sind Sie in einer Weise, wie man das heute nachvollziehen kann und wie man es auch verstanden hat. Und darum geht es heute letztlich: Sie sind Ihr Gehirn, Sie haben nicht eines. Was heißt das, dass man sein Gehirn ist?

Beobachtung von Aufbau und Arbeitsweise des Gehirnes

Ich werde oft gefragt: „Warum ist denn Neurowissenschaft heute so interessant? Die gibt es doch schon lange.“ Stimmt. Gehirnforschung gibt es seit spätestens Mitte des letzten Jahrhunderts. Es hängt davon ab, wie man da zählt. Schon in der Steinzeit hat man Hirnoperationen durchgeführt und später hat man sich ganz viel mit dem Hirn beschäftigt. Aber so richtig Gehirnforschung, tote Gehirne auseinanderschneiden, in feinste Scheibchen und dann unter das Mikroskop legen, einfärben und genau nachsehen, was denn da ist. Das hat man im letzten und sogar schon im vorletzten Jahrhundert gemacht. Was kriegt man heraus, wie das Gehirn funktioniert, wenn man tote Gehirne in feinste Scheibchen auseinanderschneidet?

Wenn Sie wissen wollen, wie Ihr Handy funktioniert und Sie schneiden es in feinste Scheibchen und legen diese unter das Mikroskop, dann bekommen sie gar nichts. Die Gehirnforschung ist heute viel weiter als vor hundert Jahren aufgrund von zwei wesentlichen Fortschritten. Zum einen wissen wir, wie die Bauteile des Gehirns, die Nervenzellen, zumindest im Prinzip funktionieren und zum zweiten können wir dem Gehirn bei der Arbeit zusehen. Beides ist noch nicht so alt. Aber miteinander kombiniert – Bauteile kennen und dem Gehirn von außen durch den Kopf bei der Arbeit zusehen – beides zusammen hat zu revolutionierenden Durchbrüchen geführt, die unglaublich spannend sind und dazu führen, dass wir uns heute in der Gehirnforschung mit Fragen beschäftigen, von denen wir noch vor 10, ja manchmal sogar noch vor 5 Jahren, gar nicht gedacht hätten, dass man sie überhaupt mit der Gehirnforschung bearbeiten kann. Zum Beispiel: Wie entsteht Vertrauen? Was ist Meditation und zu welchen Effekten führt sie? Wie gehen Gruppen miteinander um und was bedeutet es, wenn sie kooperieren? Was heißt es, wenn sie nicht kooperieren? Wo steckt Fairness im Gehirn oder vielleicht auch Dankbarkeit? Oder wo Schadenfreude?

Noch vor 10 Jahren waren es sehen, hören, tasten, vielleicht einmal die Finger bewegen, und dann hat man geschaut, wenn ich hier bewege, dann leuchtet es da. Heute gibt es die verrücktesten Sachen. Sagen wir einmal, Psalm 23 beten mit Inbrunst und ohne. Dann macht man den Vergleich und guckt nach, wo steckt im Kopf die Inbrunst? Das ist nicht von mir ausgedacht, das gibt es schon. Eigentlich ist heute nur noch die Fantasie der Forscher der limitierende Faktor dafür, was man in der Gehirnforschung alles untersuchen kann. Man kann im Prinzip alles untersuchen und es wird sich immer wieder zeigen, dass dies auch Relevanz hat. Es ist auch wichtig,was dabei herauskommt. Es ist nicht nur interessant, na ja, es leuchtet eben da und da, nein, es kommen auch Dinge heraus, die ganz unerwartet sind. Die uns über uns selbst neue Dinge sagen, auf die wir mit den Möglichkeiten, die wir bislang gehabt haben, durch pures Nachdenken also, nie gekommen wären.

Gehirnforschung im Interesse der Selbsterkenntnis

Dem Gehirn bei der Arbeit zusehen, bringt uns also im besten Sinne Selbsterkenntnis. Diese Selbsterkenntnis kann man zum Guten für sich selbst einsetzen. Letztlich geht es hier um Selbsterkenntnis, denn Ihr Gehirn, das sind Sie! Wenn Sie es besser kennen, dann unterliegen Sie ihm nicht wie ein Sklave, nein, dann haben Sie es in der Hand. Sich selbst besser im Griff, in der Hand zu haben, ist kein schlechtes Ziel – und das ist auch das Ziel der Gehirnforschung.

Zu den Bauteilen. Was macht denn so eine Nervenzelle? Eine Nervenzelle ist zunächst einmal eine Zelle, die darauf spezialisiert ist, elektrische Impulse weiterzuleiten, entlang von langen Nervenfasern. Diese sind richtig lang im Vergleich zum kleinen Zellkörper. Nervenzellen leiten elektrische Impulse. Nun weiß man schon seit Jahrzehnten ganz genau, wie diese elektrischen Impulse zustande kommen. Wie sie entlang der Zellmembranen laufen, warum sie da laufen, was es dazu braucht. Jugendliche lernen heute im Gymnasium die Ionenkanäle, Neurotransmitter und Rezeptoren, die an diesen Prozessen beteiligt sind, rauf und runter. Dinge, welche die Neurobiologie in langen Studien herausgefunden hat, für die es auch Nobelpreise gab. Heute lernt man, was so ein Neuron alles biochemisch und physiologisch macht. Interessanterweise wird in den Schulen kaum gelehrt, was das Ganze soll. Was macht denn so ein Neuron? Nun, ein Neuron verarbeitet letztlich Informationen. Das tut es so ähnlich wie ein Computer. Aber es gibt auch große Unterschiede.

Nullen und Einsen im Gehirn

Der „geistige“ Vater der Computer, John von Neumann, einer der größten Mathematiker des letzten Jahrhunderts, hat kurz vor seinem Tod an der Yale University eine ganze Vortragsreihe mit dem Titel „The Computer and The Brain“, zu deutsch „Die Rechenmaschine und das Gehirn“ gehalten. Das ist bis heute ein kleines, interessantes, spannendes Büchlein. Es vermittelt ein Gefühl dafür, dass das Gehirn eben kein Computer ist. Man kann es zwar als Rechenmaschine verstehen, aber dann als eine, die ganz anders funktioniert wie der Computer.

Es gibt eine Gemeinsamkeit: der Computer arbeitet, das wissen Sie, mit Nullen und Einsen. Da gibt es im Grunde nur Nullen und Einsen. Alles andere, was man so an bunten Farben und Symbolen auf dem Bildschirm sieht, lässt sich durch Nullen und Einsen im Computer darstellen und ist tatsächlich auch im Computer durch Nullen und Einsen dargestellt.

Sie werden es nicht glauben: in Ihrem Gehirn ist es genauso. Was es da gibt, sind Impulse. Diese Impulse – man spricht auch von Aktionspotentialen – sind letztlich alle gleich. Da gibt es keine roten oder grünen, lauten oder leisen, großen oder kleinen, kurzen oder langen. Nein, sie sind alle genau gleich. In Ihrem Gehirn geht es also tatsächlich „digital“ zu. Da gibt es Nullen und Einsen. Punkt. Jetzt werden Sie aber sagen, warum sehe ich dann den blauen Himmel blau? Nun, mit dieser Frage kann man sich sehr lange beschäftigen, ohne dass man letztlich viel weiter kommt. Mein Punkt ist, Sie sehen den Himmel blau und ich bin der letzte, der Ihnen ausreden will, dass da gar kein blauer Himmel sei. Dass der vielleicht bloß in Ihrem Kopf ist oder dass eigentlich gar kein blauer Himmel existiert. Oder was man sonst noch alles gefolgert hat. Das ist alles Unfug aus meiner Sicht. Machen Sie die Augen auf und sehen Sie den blauen Himmel an. Er ist blau und kein Gehirnforscher der Welt wird Sie vom Gegenteil überzeugen. Und wenn Sie sagen, da ist doch der blaue Himmel, dann haben Sie auch recht. Abgehakt. Ich rede also nicht über die komplizierten Dinge, die man sich noch ausdenken kann, wenn man erst mal anfängt, kompliziert darüber nachzudenken. Ich möchte Ihnen einfach erzählen, wie es funktioniert. Wie Sie dann darüber nachzudenken haben, das können Sie sich schon selbst überlegen.

Wie funktioniert es denn nun? – Nervenzellen empfangen Informationen von überall her. Zum Beispiel sitzen auf meiner Hand Tastkörperchen, ganz kleine Sinnesorgane, die für den Tastsinn zuständig sind. Sie liefern, Sie ahnen es schon, Nullen und Einsen, die in mein Gehirn gehen. Und da werden sie von hier hierher geliefert, von hier dahin geliefert und hier sitzt die Gehirnrinde. Das haben Sie alles schon gesehen. Wenn man das so betrachtet, so könnte ich mein Gehirn in der Hand halten. Da ist oben so ein Gewurstel, so eine Glibbermasse. Und da sind Furchen, kleine Windungen. Das ist die Gehirnrinde. Rinde heißt es deswegen, weil ich, wenn ich von außen einen Schnitt mache, dort Zellen finde, ganz dicht gepackte Nervenzellen.

Aber nur die ersten 5 mm. Darunter sind dann keine Zellen mehr, nur noch ein paar Zellhaufen, die noch tiefer liegen. Aber im wesentlichen befinden darunter die Verbindungen, die diese Rindenschicht mit anderen Rindenschichten verbinden, die an anderen Stellen dieses Gewurstels sitzen. Man muss sich die Gehirnrinde eigentlich wie ein größeres Taschentuch vorstellen, etwa einen halben Meter mal einen halben Meter groß. Wenn ich das ganze ausbreiten würde, hätte ich ein Taschentuch, einen viertel Quadratmeter groß und 5 mm dick. Das ist die Gehirnrinde. Das ist unser Informationsverarbeitungsapparat. Das macht uns aus, mit dem arbeiten wir.

Wie funktioniert das Ding? Abgesehen davon, dass da ganz viele einzelne Bereiche wieder mit anderen Bereichen verbunden sind und damit die Verbindungen nicht zu lang werden, hat man eben – hat die Natur – das ganze gebündelt. Hat es noch eingefurcht, damit es sozusagen da oben reinpasst. Wenn Sie ein Taschentuch da oben reinstecken möchten, müssten Sie es auch knäueln. Das ist der Grund, warum das Gehirn so gefurcht ist.