Quelle: Absatzwirtschaft Nr. 07 vom 01.07.2008 Seite 098, Ebert Vince

"(...) Seit Jahren kennt man das sogenannte Pepsi-Dilemma. Wenn Testpersonen nicht wissen, ob sie Coke oder Pepsi trinken, bevorzugt der Großteil Pepsi. Wird ihnen jedoch vorher der Markenname gezeigt, entscheiden sich die meisten für Coke. Als man diese Menschen nun während des Tests in einen Computertomografen schob, fand man heraus, dass Coke den Teil unseres Gehirns stimuliert, der für unser Selbstbild verantwortlich ist. Mit der Marke Coke werden also positive Selbstwertgefühle verbunden. Und die sind uns offenbar wichtiger als der Geschmack. Als dies bekannt wurde, brach in der Werbeszene eine wahre Hirnforschungseuphorie aus. (...) Eine weitere perfide Neuro-Werbetaktik sind angebliche Preisnachlässe. Wird ein Produkt durch ein leuchtendes Rabattschild angepriesen, greifen viele Kunden automatisch zu, sogar wenn es überteuert ist. Das Schild ersetzt quasi unser eigenes Brett vor dem Kopf. Oder, um es neurobiologisch auszudrücken: Die Aussicht auf ein Schnäppchen lähmt die Großhirnrinde. Geiz macht also nicht geil, sondern doof. (...) Konsum hat herzlich wenig mit rationalem Verhalten zu tun. Denn paradoxerweise werden sämtliche Entscheidungen, die wir treffen, nicht etwa von unserer Großhirnrinde, also dem Sitz unseres Verstandes, getroffen, sonsogenannten limbischen System. Das weiß jede Frau, die schon mal in einen Idioten verliebt war. Ihre Großhirnrinde flüstert: "Schick ihn zum Teufel!"Ihr limbisches System dagegen schreit: "Aber er ist doch sooo süß!" Doch ist es überhaupt möglich, frei und rational zu entscheiden? Hirnforscher glauben: Nein. Wenn Sie einen Neurobiologen fragen, ob er Tee oder Kaffee möchte, dann sagt er in der Regel: "Ich glaube nicht an den freien Willen, deswegen warte ich einfach ab und gucke, was ich bestelle..."Das, was wir als "freien Willen" bezeichnen, ist anscheinend nur ein cleverer PR-Gag unseres Gehirns, um uns vorzugaukeln, wir hätten auch irgendetwas zu melden. (...)"

Gehirn&Geist - Werdende und Mutterhirne
Braincast 74 - mp3 Download

Quelle: Neue Zürcher Zeitung 09.05.2007, Nr. 106, S. 65

Forschung und Technik, Stephanie Lahrtz
Rätselhafte Zerstörung von motorischen Nerven

Bei der amyotrophen Lateralsklerose gehen die motorischen Nerven in Gehirn und Rückenmark zugrunde. Derzeit kennt man nur bei rund drei Prozent der Patienten eine genetische Ursache. Eine Heilung existiert zwar nicht, doch gibt es Therapien, die die Beschwerden lindern.

Der Beginn ist meistens unspektakulär: häufiges Stolpern und eine leicht gestörte Feinmotorik der Hände, manche Patienten haben überdies Schluckbeschwerden und müssen sich oft räuspern. Doch erst wenn vermehrt Krämpfe und Muskelzuckungen in Armen und Beinen auftreten, gehen die meisten zum Arzt. Und leider bekommen sie oft erst Wochen oder gar Monate später die korrekte Diagnose «amyotrophe Lateralsklerose» (kurz ALS), wie Markus Weber, Neurologe und Gründer des Muskelzentrums St. Gallen, im Gespräch beklagt. Das liege an zwei Gründen: Erstens sei die ALS eine vergleichsweise seltene Erkrankung - man geht von zwei bis drei Neuerkrankungen pro 100 000 Personen und Jahr aus -, und zweitens wiesen die Patienten zu Beginn keine ausschliesslich für die ALS typischen Symptome auf.

Was bewirkt ein defektes SOD1- Gen?

Doch es fehlen nicht nur Erkennungsmerkmale, die dem Arzt eine schnelle und sichere Diagnose ermöglichen, sondern man weiss auch nach wie vor immer noch sehr wenig über die Ursachen und den molekularen Verlauf der amyotrophen Lateralsklerose. Klar ist, dass es sich um eine fortschreitende Degeneration der Motoneurone in Gehirn und Rückenmark handelt. Dies führt zu einer immer stärker werdenden Schwächung und schliesslich zur Zerstörung der quergestreiften Muskulatur, wie sie in Armen und Beinen, aber auch im Schluck- und Atemapparat vorkommt. Nicht betroffen sind hingegen die Herz- und die Augenmuskeln. Und auch die kognitiven Fähigkeiten bleiben meistens intakt. (...)

Vor ungefähr zehn Jahren war kurzzeitig die Euphorie gross, denn man hatte ein Gen namens Superoxiddismutase 1 (SOD1) gefunden, welches in defekter Form ALS verursacht. Doch es stellte sich bald heraus, dass die SOD1-Gendefekte nur bei höchstens einem Viertel aller familiären ALS-Fälle (hier liegt die Erkrankung bei mehr als einem Familienmitglied vor) und in jeweils unterschiedlicher Form vorhanden sind. Zudem kommt nur bei ungefähr jedem zehnten ALS-Patienten in der Familie eine weitere solche Erkrankung vor, bei allen anderen tritt die amyotrophe Lateralsklerose ohne familiäre Häufung (im Fachjargon: sporadisch) auf. Obwohl die SOD1-Mutationen also keineswegs die alleinige Krankheitsursache darstellen, wird heutzutage sehr viel über diese Mutationen und ihre Auswirkungen auf Motoneurone geforscht, so dass man den Eindruck gewinnen könnte, nur diese Mutationen seien von Bedeutung. Man habe eben die Hoffnung, mit diesen Arbeiten auch allgemeine Erkenntnisse über die ALS zu erhalten, erklärt Weber das Interesse an den SOD1-Mutationen.

Doch trotz vielen Forschungsprojekten mit Zellkulturen und gentechnisch veränderten Mäusen, die ein menschliches SOD1-Gen mit unterschiedlichen Mutationen in sich tragen, kann man noch nicht einmal genau sagen, wie eine SOD1-Mutation zur Zerstörung der Motoneurone führt. Aus Studien an Patienten weiss man, dass die verschiedenen SOD1-Mutationen zu einem unterschiedlichen Krankheitsverlauf führen können. Tierversuche haben ergeben, dass das - ausgehend von einem defekten Gen - fehlerhafte SOD1-Protein giftig wirkt. Möglicherweise, so lassen neue Veröffentlichungen vermuten, produzieren nicht die Motoneurone selber, sondern benachbarte Gliazellen mit einer SOD1-Mutation ein noch nicht identifiziertes Gift, das die Motoneurone zugrunde richtet.¹ Allerdings warnt Weber davor, die Rolle der Gliazellen zu überschätzen. Seiner Meinung nach sind diese Zellen bei der Entstehung einer ALS zwar wichtig, aber nicht die alleinige Ursache.

Deshalb wird derzeit weltweit bei ALS-Patienten mit der nichtfamiliären Form nach kleinen Unterschieden in ihren Genen im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen gefahndet. Auch Patienten des St. Galler Muskelzentrums sind hier beteiligt. Mittlerweile habe man auch eine ganze Liste von möglichen Krankheitsgenen, sogenannten Kandidatengenen, betont Weber. Doch das Problem dabei sei, dass oftmals nur eine Gruppe von ALS-Patienten zum Beispiel im Gen namens SMN1 oder in jenem namens FMO1 Mutationen aufweise, nicht aber alle untersuchten Patienten. Man gehe deshalb heutzutage davon aus, dass mehrere Gene defekt sein müssten, damit eine Person eine Veranlagung für eine sporadische ALS habe, erklärt Weber. Doch erst im Zusammenspiel mit Umweltfaktoren, die man aber auch noch nicht kenne, komme es dann tatsächlich zum Ausbruch der Erkrankung. Bei den familiären Formen ist der Einfluss der Gendefekte laut Weber deutlich stärker als bei den sporadischen ALS-Varianten.

Das Leben der Patienten erleichtern

Während Wissenschafter vor allem über die Ursachen forschen, suchen Ärzte nach einer Heilung der Krankheit. Bei Patienten mit einer SOD1-Mutation ist es derzeit nicht möglich, das defekte Gen durch eine gesunde Kopie zu ersetzen. Bei Mäusen ist es allerdings gelungen, das defekte Gen stillzulegen.² Dies zögerte den Ausbruch der Krankheit so lange hinaus, dass die überwiegende Zahl der behandelten Mäuse ein nahezu normales Lebensalter erreichte. Doch eine solche Therapie existiert für Menschen derzeit nicht - und sie könnte auch nur den Patienten mit einer SOD1-Mutation helfen, also nur wenigen Prozent aller Betroffenen.

(....)

Auch wenn es keine Wunderwaffe gebe, so stünden heute doch einige Therapiemöglichkeiten zur Verfügung, die das Leben der Patienten erleichtern, betont der St. Galler Neurologe. So könne man mit einer Magensonde, die durch den Bauch gelegt werde, die nicht mehr funktionierende Schluckmuskulatur umgehen. Und eine einfach aufzusetzende Atemmaske für zu Hause könne das Leben eines ALS-Patienten ebenfalls erleichtern. Zudem könnten diverse Beschwerden durch Physiotherapie und Sprachübungen gelindert werden. Auch gibt es Medikamente gegen Muskelkrämpfe und eine übermässige Speichelproduktion.

Gerade weil die Kombination von Therapien aus unterschiedlichen medizinischen Fachrichtungen sowie eine frühe Diagnose für die Lebensqualität der Patienten so wichtig seien, setze sich auch in Europa immer mehr die Idee durch, speziell ausgerüstete Zentren für Menschen mit ALS und anderen Muskelerkrankungen einzurichten, berichtet Weber. Während dies in den USA schon seit vielen Jahren gang und gäbe ist, wurde in der Schweiz 2002 auf Initiative der Schweizerischen Gesellschaft für Muskelkranke ein landesweites Projekt gestartet. Bis 2009 sollen sieben regionale Zentren entstehen, in denen speziell geschulte Fachärzte und Pflegekräfte Muskelkranke multidisziplinär behandeln. In St. Gallen, Bern und Basel existieren solche Zentren bereits, an den Universitätsspitälern von Genf und Lausanne ist ebenfalls eine professionelle Betreuung gewährleistet. In Zürich und im Tessin sind diese Zentren noch in der Planung. Zusätzlich stehen den Patienten mit amyotropher Lateralsklerose Spezialisten in den drei Rehabilitationszentren Nottwil, Leukerbad und Valens zur Verfügung.

¹ Nature Neuroscience, Online-Publikation vom 15. April 2007 (doi: 10.1038/nn1876 und 10.1038/nn1885); ² Nature Medicine 11, 423-433 (2005).

HR Schmidt ADS-Disk Forum hatte meinen Brain-Blog gelesen und wunderte sich ..... "(....) Dass der Mensch nach den Regeln der Naturwissenschaft funktioniere, wusste ich wirklich noch nicht. Bisher bin ich ganz naiv davon ausgegangen, dass ich lebe und die Wissenschaft erst immer noch herauszufinden sucht, wie, warum und wieso. Dass dies nun alles schon gemäß der Regeln der "Naturwissenschaft" geklärt ist, ging leider völlig an mir vorbei. Auch fühle ich mich nicht wie eine Maschine, die nach irgendwelchen vorprogrammierten Regeln "funktioniert"."

Hier kann ich HR Schmidt beruhigen. Herausgefunden ist natürlich von der Wissenschaft (!) nicht alles, aber trotzdem funktioniert die Natur nach ihren Gesetzen. Sie funktioniert sogar dann - einfach so dahin - wenn es gar keine Menschen gäbe. Auch dann gelten die Naturgesetze so wie sie eben als Naturgesetze vorhanden sind.

Das ist total trivial und dazu bräuchte man nichtmal auf obstruse Theorien von wegen "wir sind Maschinen" kommen. Denn wir sind auch dann, wenn wir nach Naturgesetzen funktionieren, nichtmal ansatzweise Maschinen. Deshalb ist auch die Kaffeemaschine eindeutig eine "Maschine" und wir "Menschen". Und obwohl die Kaffeemaschine eigentlich etwas "intelligentes" macht (sie funktioniert nach einem Programm) kommt sie nichtmal ansatzweise an die Funktionsweise eines Menschen heran.

Menschen sind keine Maschinen, sondern wohl eher sich selbst organisierende komplexe Systeme. Aber das kann wohl einer wie HR Schmidt auch nichtmal ansatzweise verstehen, schade. Aber wenn es ihm so Freude macht, zu glauben, dass so manche Menschen meinen, wir wären Maschinen, nur weil wir biologisch funktionieren, dann soll er es halt glauben. Er scheint ja damit recht gut leben zu können und wir wollen ihm den Spaß daran nicht verderben.

Dass die Wissenschaft immer wieder Mist baut, ist allgemein bekannt. Dass sie sich von Ideologien kapern lässt, verständlich. Doch einige Methoden sind es nicht. Der Grusel-Braincast mit Zahlen zu Tierversuchen, Versuchen an Schwarzen, Versuchen von Nazis und Lobotomien weltweit. Nichts für schwache Nerven.

Braincast 65 - Gehirn&Geist

Kassandra verkündete im ADS-Disk Forum folgendes:

Doof war gestern - die neue Losung heißt: Intelligenz für alle!
BILD meldet heute auf Seite 1 (Zusammenfassung von mir):
Prof. Hans Hilger Ropers aus Berlin testet gerade die erste Pille gegen Dummheit. Sie soll gegen Lernschwäche und Vergesslichkeit helfen, indem sie gezielt die Überaktivität bestimmter Gehirnareale herunterreguliert und vor allem das Kurzzeitgedächtnis, welches die Aufmerksamkeit steuert, verbessert.An Fruchtfliegen und an Mäusen konnte man, wie berichtet wird, die Wirksamkeit der neuen Pille schon nachweisen. Ich hätte schon einen verkaufsförderden Namen für die neue Anti-Doof-Pille im Stil der zeitgemäßen Positiv-Formulierungen:
proactive intelligence solution.
Vielleicht werden sich bald die ersten pillengedopten Fruchtfliegen und Mäuse in Gymnasien und in den Hörsälen der Universitäten einfinden, um sich später als Anwärter auf den Nobelpreis zu qualifizieren...

Und Matthias meinte draufin sogar:

Ich sehe hinter solchen Wissenschaftlern immer nur eine unreflektierte Besessenheit von so etwas wie "Effektivität" oder "Leistungssteigerung": das ist die total(itär)e Übertragung des ökonomischen Prinzips auf die Existenz des Menschen selbst, wo es aber gar nichts zu suchen hat. Doch wer profitiert denn überhaupt davon, wer hat ein Interesse daran, uns einzureden, dass "leistungsfähiger" gleich "besser" ist, für wen soll man denn "effektiver" sein? (abgesehen davon, dass eine Steigerung in einem bestimmten Bereich immer mit einem hohen Preis in einem anderen bezahlt wird - oder warum sterben so viele Drogenkonsumenten). Niemand wird glücklicher, nur schneller, normierter und kranker.

Das kam mir etwas sonderbar vor...
Zunächst mal muß "ein aufgemotztes Gedächtnis" nicht unbedingt zu Intelligenz führen. zB gibt es Autisten, die ganze Telefonbücher auswendig können, aber trotzdem nicht unbedingt im Alltag überlebensfähig sind.

Und dann fiel mir auf, dass ich nirgendwo davon gelesen hatte, weder Nature hatte auf Seite 1 die Top-Meldung, noch Science, noch der "Standard" - dass diese Meldung auf der Titelseite der "BILD"-Zeitung ist, heißt ja noch lange nicht, dass sie wirklich stimmt.

Von wegen doof bleibt doof
Hans-Hilger Ropers sucht die Gene, die manche Menschen geistig so unbeweglich machen.

Berlin - Fast sechs Millionen Deutsche sind nicht allzu helle, IQ kleiner 80. Geistige Verlangsamung sagen die Ärzte, "doof" der Volksmund. Fürs Doofsein kann keiner was: Es ist ein genetisches Problem - das man bald behandeln kann.

"Die meisten geistigen Störungen gehen auf eine einzelne kaputte Erbanlage zurück", sagt Hans-Hilger Ropers, Professor am Dahlemer Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik. "Bereits ein kleiner Gen-Fehler kann die Nervenzellen im Gehirn aus dem Takt bringen."

Nicht nur schwere geistige Behinderungen werden so verursacht, auch die normalen IQ-Unterschiede. Ropers hat in seinem Genlabor bereits 30 dieser Intelligenzverändernden Mutationen entdeckt. "Wenn wir die Mutation kennen, können wir sehen, was sie im Gehirn verändert."

Und eine Therapie finden, wie beim Fragilen x-Syndrom: bei dieser Intelligenzstörung ist ein Gen auf dem X-Chromosom so verändert, dass bestimmte Rezeptoren im Hippocampus außer Kontrolle geraten. Leichte bis extreme Lernschwierigkeiten sind die Folge. Ropers: "Gegen diese Störung gibt es bald eine Medikament: Bei Mäusen und Fruchtfliegen konnte man den Gedächtnisverlust schon beheben." Diese Therapie mit dem Antibrechmittel MPEP will jetzt eine US-Pharmafirma auf den Markt bringen. Zulassung: 2007.

Quelle: Berliner Kurier, 04.08.2006

Aha, hier haben wir schon ein bisschen mehr Informationen. Es geht also um das Fragile X Syndrom, um vererbte geistige Behinderungen. So einem Menschen das Gedächtnis "etwas aufzumotzen" wäre ja nichtmal verwerflich.
Und hier steht auch schon mal, dass es für diese Störung bald ein Medikament geben wird. Also keine Spur von "Gehirndoping an Schülern und Studenten".

Weitere Informationen:
Molekulare Ursachen genetisch bedingter kognitiver Störungen - Ropers HH

Die geistige Behinderung ist das größte ungelöste Problem der medizinischen Genetik, und auf die medizinische Versorgung und Betreuung von geistig Behinderten entfällt ein erheblicher Teil der Gesamtaufwendungen für die Krankenversorgung. Den meisten schweren Formen der geistigen Behinderung liegen Chromosomenveränderungen oder Gendefekte zugrunde, jedoch ist erst ein geringer Prozentsatz dieser Defekte bekannt.
In den vergangenen Jahren konnten wir bereits zahlreiche molekulare Ursachen für kognitive Störungen identifizieren. Von der Charakterisierung dieser Gene versprechen wir uns wesentliche Fortschritte für die Diagnose und Prävention der geistigen Behinderung sowie neue Einblicke in die normale und gestörte Hirnentwicklung und -funktion.

. . . the ability to achieve behavioral rescue by treating “postnatally”— without needing to “fix”
a major morphological defect and without needing to replace the defective gene—gives great hope for effective postnatal therapies for developmental brain disorders.

Mental retardation genes in drosophila: New approaches to understanding and treating developmental brain disorders

Gehen wir also zurück zum anfangs zitierten Beitrag im ADS-Disk Forum; da ging es um gedopte Fruchtfliegen.

Was an der ganzen Geschichte wahr ist:

1. es wurde mit Fruchtfliegen experimentiert, die ein Modell für genetische Defekte darstellten - vor allem für vererbte geistige Behinderungen.
2. Unter anderem zeigten Untersuchungen, dass ein bestimmter Wirkstoff - zB MPEP (2-methyl-6-phenylethynyl-pyridine) die Symptome des fragilen X Syndroms milderte.

Quelle: Neuron Volume 45, Issue 5: Courting a Cure for Fragile X

Was ist das fragile x-Syndrom?

Das Leitsymptom ist eine unterschiedlich stark ausgeprägte Intelligenzminderung, deren Schwere von Lernproblemen bis hin zu schwergradiger kognitiver Beeinträchtigung reichen kann und mit Sprachstörungen und Aufmerksamkeitsdefiziten einhergeht.
Bei Kindern sind bei etwa 12 % der Betroffenen autistische Verhaltensweisen ausgeprägt, beinahe 20 % der Kinder bekommen Krampfbeschwerden (Epilepsie).
Bei Frauen sind die Symptome häufig milder ausgeprägt, was auf die zufällige Inaktivierung eines der beiden X-Chromosomen in weiblichen Zellen zurückzuführen ist.
Bei 80 % der betroffenen Männer findet sich eine Hodenvergrößerung, die schon vor der Pubertät auftreten kann. Weitere körperliche Symptome können eine vorspringende Stirn, abstehende und große Ohren und ein hervorstehendes Kinn bei gleichzeitig bestehendem schmalen Gesicht sein.

Was ist also von der Horromeldung da oben "Pille gegen Dummheit gefunden" übriggeblieben:

1. Es ging um genetisch bedingte geistige Behinderungen
2. Es ging um die Behandlung dieser Behinderungen und um die Behandlung anderer schwerer neurologischer Erkrankungen
3. Ein mögliches Medikament, das zur Behandlung eingesetzt werden könnte, verbessert hauptsächlich das Gedächtnis.

Wie wir aber wissen:
4. Das Gedächtnis alleine macht noch lange nicht die Intelligenz aus. nichtmal dann, wenn so jemand plötzlich die Fähigkeit hätte, seitenweise aus dem Telefonbuch zu rezitieren. Er wäre einfach nur gut, Inhalte wortgenau wiederzugeben. Ob er aber diese Fakten mit anderen Fakten kombinieren kann oder was auch immer sonst noch, das hängt nicht vom Gedächtnis ab! Intelligenz ist etwas sehr vielschichtiges, komplexes.

Conclusio:
Leute, die aus "BILD" kritiklos zitieren und diese Information weder überprüfen noch dazu näheres recherchieren können eigentlich auch nicht besonders intelligent sein.
Ich würde mal behaupten, jemand, der intelligent ist, müßte auch die Fähigkeit haben, Informationen zu hinterfragen und dürfte nicht kritiklos alles zitieren, das ihm unterkommt.

Das haben amerikanische und israelische Hirnforscher in Tests mit 24 Kindern herausgefunden. Die Neurologen zeigten den Kindern entweder richtige oder falsche Ergebnisse von einfachen mathematischen Zusammenhängen. Diese lösten bei den Kleinen ähnliche Hirnreaktionen aus wie bei Erwachsenen, die mit mathematischen Aufgaben konfrontiert wurden.

Die Wissenschaftler zeigten den Babys zwei Stofftiere, die dann von einem Sichtschutz verdeckt wurden. Anschließend nahmen sie demonstrativ eines der beiden Stofftiere hinter der Abdeckung weg und entfernten danach auch den Sichtschutz wieder. Mithilfe eines Tricks bekamen die Babys daraufhin nicht nur das erwartete Ergebnis – nämlich ein Stofftier – zu sehen, sondern in einigen Fällen auch zwei Tiere.

Die Forscher konnten zeigen, dass die Kleinen das falsche Ergebnis viel länger betrachteten als das richtige. Eine verlängerte Aufmerksamkeit gilt dabei als Hinweis, dass die Kinder den logischen Fehler erkannten. Auch an den Hirnströmen der Kinder konnten die Forscher entsprechende Reaktionen beobachten, als sie die diese in einem Elektroenzephalogramm(EEG) aufzeichneten. Insgesamt 128 auf dem Kopf aufgeklebte Elektroden registrierten dabei die Aktivität des Gehirns. Das Aktivitätsmuster zeigte dabei große Ähnlichkeit mit Reaktionen von Erwachsenen, die richtige oder falsche mathematische Gleichungen präsentiert bekommen.

Dieses Ergebnis legt nahe, dass die Kinder nicht nur die falsche Zusammenstellung der Stofftiere wahrnahmen, sondern auch die Menge der Objekte erkannten. Bislang waren Wissenschaftler davon ausgegangen, dass sich das Verständnis von Größenordnungen nicht vor einem Alter von zweieinhalb Jahren bildet. Die neuen Ergebnisse zeigen nun, dass die Fähigkeit, mathematische Ungereimtheiten zu erkennen, schon im ersten Lebensjahr des Menschen entsteht.

Quelle: Andrea Berger (Ben-Gurion University, Beer Sheva) et al.: PNAS, Bd. 103, S. 12649

Jeff Hawkins ist Chief Technology Officer von Palm und Gründer der Handheld-Pioniere Palm Computing und HandSpring, wo er sowohl den Palm Pilot als auch das Treo-Smartphone erfand. Heutzutage ist die Entwicklung mobiler Geräte für Hawkins allerdings nur noch ein Teilzeitjob. Seine wahre Leidenschaft ist die Neurowissenschaft. Nach Jahren des Forschens und Nachdenkens zum Thema legte er nun eine allumfassende Theorie über die Funktionsweise der menschlichen Großhirnrinde vor. Dabei geht es hauptsächlich um das so genannte "hierarchisch-zeitliche Gedächtnis" ("Hierarchical Temporal Memory", HTM), das erklären könnte, wie das Gehirn in einer komplexen Welt Muster erkennen, ableiten und vorhersehen kann.

Sollte Hawkins Recht behalten, hätte er in einem Gebiet reüssiert, auf dem die professionelle Gehirnforschung bislang versagte. In diesem Jahr gründete Hawkins eine Firma namens Numenta, die aus seiner HTM-Theorie abgeleitete Technologien entwickeln soll. Technology Review sprach mit Hawkins auf der Emerging Technology Conference.

Technology Review: Wie unkonventionell ist Ihr HTM-Modell tatsächlich? Wie würde ein Hirnforscher reagieren, wenn ich ihn damit konfrontieren würde?

Jeff Hawkins: Einige würden sicher sofort sagen, dass das eine wichtige Arbeit sei. Es gibt einige sehr berühmte Neuowissenschaftler, die mein Buch On Intelligence gelesen haben und anschließend sehr positiv kommentierten. Aber um die Wahrheit zu sagen: Es gibt auch einige Leute, die das nicht so sehen. Die sagen zwar nicht, dass ich mich nicht mit der Hirnforschung auskennen würde. Was ihnen jedoch nicht gefällt, ist die angebliche Dreistigkeit, mit der hier jemand sagt, er habe ein solch großes Problem wie die Theorie über die grundlegende Arbeitsweise des Gehirns gelöst. Ich höre immer wieder, dass es nicht so einfach sein könne. Viele Neurowissenschaftler glauben nicht, dass der Neokortex einen einheitlichen Algorithmus gebraucht. Sie wissen zwar nicht, wie die Großhirnrinde funktioniert, haben aber ein Problem damit zu glauben, dass beispielsweise das Sehen eigentlich das gleiche ist wie das Hören.

TR: Es klingt aber auch durchaus weit hergeholt. Sie glauben, dass die Hirnrinde ein "Belief Propagation Network" sei, also eine Art von Maschine, die mehr oder weniger akkurate Ideen von der Welt generiert und verteilt. Wie hätte sich ein solches Ding entwickeln können?

Hawkins: So schwer war das nicht. Nichts in der Natur entsteht von heute auf morgen. Der Neokortex entwickelte sich aus Strukturen, die es vorher schon gab. Ein Reptil hat bereits ein sehr fortschrittliches Gehirn. Die Großhirnrinde machte diesen Denkapparat aber besser. Sie half frühen Säugetieren, ein klein bisschen in die Zukunft sehen zu können. Das Säugetier konnte sich sagen: "Ich erkenne diesen Ort. Ich weiß, dass es um die Ecke etwas zu fressen gibt." Diese Säugetiere waren derart erfolgreich, dass sich ihre Großhirnrinde sehr schnell entwickelte. Das Gehirn fügte also immer mehr "Schaltkreise" hinzu. Warum die Großhirnrinde aber ein "Belief Propagation Network" ist, kann ich ihnen nicht erklären. Ich weiß es nicht. Es ist aber so.

TR: Ist das höhere Bewusstsein, also das, was Philosophen manchmal "seiner selbst bewusst" nennen, ein Nebenprodukt des HTM?

Hawkins: Ja. Ich glaube inzwischen, dass ich verstanden habe, was das Bewusstsein ist. Dabei geht es um zwei Elemente: Erstens gibt es ein Bewusstsein, das uns sagt, dass wir "jetzt an diesem Ort" sind. Dadurch können wir uns aktiv an etwas zurückerinnern. Wenn man jedoch Fahrrad fährt, nutzt man dieses erklärende Gedächtnis nicht, weil man sich ja nicht genau daran erinnern kann, wie man ein Fahrrad zu balancieren hat. Wenn ich frage, ob ich mich gerade mit jemandem unterhalte, kann ich mit "ja" antworten. Daraus ergibt sich für mich folgendes Gedankenexperiment: Wenn ich das erklärende Gedächtnis ausschalte, habe ich dann noch ein Bewusstsein? Ich glaube nicht. Es verschwindet einfach.

Aber es gibt noch ein zweites Element des Bewusstseins -- das, was Philosophen und Neurowissenschaftler "Qualia" nennen, das Gefühl, lebendig zu sein. Qualia bedeuten aber nicht für jeden das gleiche. Daher frage ich gerne, warum sich etwas überhaupt nach etwas anfühlt. Das lässt sich dann leichter verstehen. Qualia haben mit der Welt selbst zu tun: Ich nehme die Welt auf eine bestimmte Art wahr, weil sie so auch tatsächlich ist.

TR: Hat ein Delphin ein Bewusstsein?

Hawkins: Er besitzt eine hoch entwickelte Großhirnrinde -- ich würde wetten, dass er eines hat. Der einzige Unterschied zwischen uns und den Delphinen ist, dass ihre motorischen Fähigen sehr eingeschränkt sind. Sie können etwas ergründen, aber ihr motorisches Verhalten kaum kontrollieren. Stellen Sie sich das vor: Die Welt, die sie wahrnehmen, ist vermutlich sehr bunt und reich. Aber sie können diese Beobachtungen nicht miteinander kommunizieren. Sie haben keine echte Sprache, nur ihre Lieder. Sie haben den Körper eines Roboters. Alles, was sie tun können, ist im Meer zu schwimmen.

TR: Numenta will Technologien entwickeln, die auf HTMs aufbauen. Warum? Schließlich laufen Milliarden natürlicher HTMs durch die Gegend. Und wenn wir neue brauchen, vermehren wir uns einfach.

Hawkins (lacht): Wir wollen ja keine künstlichen HTMs schaffen, um Dinge zu tun, die die Menschen bereits beherrschen. Ein künstliches HTM könnte aber andere Dinge ereichen. Mit der Technik könnten mit Hilfe neuartiger Sensoren Muster erkannt werden. Man könnte Wettersensoren auf der ganzen Welt platzieren und sie dann in ein HTM füttern. Es würde das Wetter dann so wahrnehmen, wie ein Mensch ein Gebäude wahrnimmt. HTMs könnten in höheren mathematischen Dimensionen denken oder sich überlegen, wie Proteine gefaltet werden. Man könnte eine ganze sensorische Welt voller Dinge schaffen, die der Mensch selbst schlecht wahrnehmen oder vorhersehen kann, weil wir daran nicht angepasst sind. Die Leute sagen mir ständig, dass ich besser nicht über solche Sachen reden sollte, weil die Menschheit dann denkt, ich sei verrückt. Ich antworte dann immer, dass ich daran glaube, dass es wirklich so kommen wird.

Quelle: Technology Review

Kaffee hilft, schneller zu denken - dies zeigen Innsbrucker Forscher mit dem ersten Nachweis, daß Koffein direkt das Kurzzeit-Arbeitsgedächtnis beeinflußt. Ihre Versuchspersonen zeigten nach Koffeingenuß bessere Reaktionszeiten und ein verbessertes Kurzzeitgedächtnis. Zugleich machten Hirnscans (fMRT) sichtbar, daß der Wirkstoff die Aktivität in jenem Hirnbereich steigert, der für Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis zuständig ist. So weit, so gut, allerdings warnen die Forscher davor, nun zum besseren Denken auf eine Kaffee-Diät umzusteigen, weitere Einflüsse auf das Denkvermögen müßten erst untersucht werden. "Das Spannende ist, daß wir per fMRI sehen konnten, wie Koffein die neuronale Aktivität in bestimmten Hirnbereichen erhöht, was mit Veränderungen im Verhalten einherging", so Florian Koppelstätter, Radiologe an der Medizinischen Universität in Innsbruck.

Koppelstätter und Kollegen hatten 15 Freiwillige einem Gedächtnisexperiment unterzogen: Bei einer endlosen Abfolge vier einfacher Bilder sollten sie mit linkem oder rechtem Fingerzeig die Frage beantworten, ob ein Bild bereits zwei Bilder vorher gezeigt worden war oder nicht. Diese Aufgabe war zunächst nach zwölf Stunden ohne Koffein und mindestens vier Stunden ohne Nikotin zu absolvieren. Dann bekamen die Teilnehmer entweder 100 Milligramm Koffein (entsprechend zwei Tassen Kaffees) oder ein Placebo. Jeder wiederholte den Test dann noch zweimal, sowohl im "Koffein-Modus" als auch im "Placebo-Modus", berichteten die Forscher auf dem Jahrestreffen der Radiological Society of North America in Chicago.

Es zeigte sich klar: Unter Koffein-Einfluß zeigten die Teilnehmer verbesserte Leistungen im Kurzzeitgedächtnis und bei der Reaktionszeit. Die funktionelle Kernspintomographie (fMRT) zeigte derweil erhöhte Aktivität in Hirnregionen im Vorderhirn, wo ein Teil des Arbeitsgedächtnisses sitzt, und im vorderen Bereich der Großhirnwindung (anterior Cingulum), das die Aufmerksamkeit kontrolliert. Koffein kommt vor allem in Kaffee, Tee, Schokolade und einigen Soft-Drinks vor. Weltweit nehmen Menschen im Durchschnitt täglich 76 Milligramm Koffein zu sich, das Äquivalent von anderthalb Tassen Kaffee.

Quelle: www.welt.de

Forscher entdecken, in welchen Hirnregionen Grammatik verarbeitet wird

Nomen und Verben werden in unterschiedlichen Regionen des menschlichen Gehirns gespeichert. Das haben amerikanische Wissenschaftler um Alfonso Caramazza von der Harvard-Universität in Cambridge herausgefunden, als sie mehrere Probanden einfache Sätze mit Nomen und Verben sprechen ließen und dabei ihre Gehirnaktivität sichtbar machten.

Alle Sprachen der Welt haben eines gemeinsam: Nomen und Verben sind die beiden grundlegenden Kategorien jeder Grammatik. Wie und wo das Gehirn diese Basiselemente des Sprechens verarbeitet, interessiert schon seit längerem viele Wissenschaftler. Beispielsweise ist aus Studien mit Hirngeschädigten bekannt, dass viele entweder ausschließlich Verben aussprechen können oder aber nur Nomen beherrschen – je nachdem, welche Gehirnregion nicht mehr richtig funktioniert.

Nun ist es dem Neuropsychologen Caramazza und seinem Team gelungen, diejenigen Hirnregionen, die bei der Verarbeitung von Verben und Nomen eine Rolle spielen, klar zu identifizieren und gegeneinander abzugrenzen. Dazu zeichneten sie bei mehreren Probanden die Aktivitäten in verschiedenen Hirnarealen mit der so genannten funktionalen Magnetresonanztomographie (fMRI) auf. Während die Forscher mit dem Tomographen das Gehirn ihrer Probanden abscannten, mussten diese verschiedene englische Satzteile wie zum Beispiel "er denkt" oder "eine Idee" laut aussprechen.

Die Wissenschaftler wählten die gesprochenen Testwörter sorgsam aus, denn sie wollten die Verarbeitung von Grammatik unabhängig von der eigentlichen Wortbedeutung untersuchen. Daher erfanden sie Kunstwörter, die im Satzzusammenhang als Verb oder aber als Nomen eingesetzt wurden. Außerdem umfasste der Test sowohl abstrakte als auch konkrete, bildhafte Wörter. Zudem nahmen sie auch unregelmäßige Verben und Substantive mit unregelmäßigem Plural in das Testrepertoire auf.

Das Untersuchungsergebnis: Bei der Verarbeitung von Verben waren zwei Hirnregionen im so genannten linken präfrontalen Cortex und in einem Teil des linken Scheitellappens besonders aktiv. Für Nomen hingegen stellte sich besonders ein Teil im linken Schläfenlappen als wichtig heraus. Trotz dieser Erkenntnisse sind laut Caramazza und seinen Kollegen weitere Untersuchungen nötig, um genauer zu verstehen, wie das Gehirn mit Grammatik umgeht.

Alfonso Caramazza (Harvard-Universität, Cambridge) et al.: PNAS, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1073/pnas.0504142103

Frühkindliche Kontakte erhöhen Plastizität des Gehirns

Quelle: Geoscience Online

Mäusebabys, die in "Stillgemeinschaften" aufwachsen, nehmen später rascher ihren sozialen Rang ein als Tiere, die aus einer Einzelfamilie stammen. Das belegen Experimente, die italienische Forscher auf dem Forum der Europäischen Hirnforscher in Wien präsentierten. Sie zeigen auch, dass ein plastischeres Gehirn der Schlüsselfaktor für die größere soziale Kompetenz ist.

Frühe soziale Erfahrungen erhöhen die soziale Kompetenz und spielen so eine zentrale Rolle bei der Entwicklung des Sozialverhaltens. Das belegen Untersuchungen von Dr. Igor Branchi und seinen Kollegen vom Römischen Istituto Superiore di Samit� an Mäusen. Die Forscher bildeten Tiergruppen, in denen jeweils drei Mausmütter ihren Nachwuchs gemeinsam stillten und aufzogen. Die Vergleichsgruppen bestanden aus Mausmüttern, die ihren Nachwuchs alleine unter den üblichen Laborbedingungen aufzogen.

Nervenwachstumsfaktor deutlich erhöht
Die Wissenschaftler suchten in den Gehirnen der Mäuse nach einer Erklärung für die höhere soziale Kompetenz der Gruppentiere. Resultat: Bei den "Gruppenmäusen" waren bestimmte Schlüsselmoleküle des Hirnstoffwechsels um ein Vielfaches erhöht. In bestimmten Gehirnregionen fand das italienische Forscherteam deutlich erhöhte Mengen zweier so genannter Neurotrophine. Diese Substanzen fördern das Knüpfen von Verbindungen zwischen Nervenzellen. Bei den Gruppenmäusen war der Nervenwachstumsfaktor NGF um ein Fünffaches, der kurz BDNF genannte brain-derived neurotrophic factor um ein Achtfaches erhöht.

Zusammenhang auch beim Menschen?
Aus diesen Ergebnissen schließen die Forscher, dass die in der Gruppe aufgewachsenen Tiere ein plastischeres Gehirn besitzen als ihre Artgenossen aus "normalen" Mäusefamilien. Dies bedeutet, dass das Gehirn effektiver Verbindungen zwischen Nervenzellen aufbauen oder verändern kann. Beim Menschen gilt die Plastizität des Denkorgans als entscheidende Voraaussetzung für Lernen und Gedächtnis. "Diese Ergebnisse legen nahe", sagt Branchi, "dass die Plastizität des Gehirns auch in der Entwicklung sozialer Kompetenz eine Schlüsselrolle spielt."

Psychische Störunge aus Mangel an frühkindlichen Kontakten ?
Aus Studien an psychiatrischen Patienten wissen die Forscher, dass Erkrankungen wie Depressionen und Schizophrenie mit ungünstigen Erfahrungen in der frühen Kindheit, sowie mit niedrigen Neurotrophinspiegeln, vor allem geringeren Mengen an BDNF, assoziiert sind. Die italienischen Forscher gehen darum davon aus, dass ein Mangel an sozialen Kontakten in der frühen Kindheit die Anfälligkeit für psychiatrische Erkrankungen wie beispielsweise Depressionen, Schizophrenie oder soziale Phobie erhöhen kann. An diesen Störungen leiden in den westlichen Industrienationen etwa zehn Prozent der Bevölkerung.
(Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften - 12.07.2006)

Alarmierend: Arbeitslose leiden extrem oft an Depressionen
AMS ist größter Einzelkunde der Psychiater

Wien (pte/26.04.2005/16:15) - Mit der steigenden Arbeitslosigkeit steigt auch die Zahl der Depressionen. Der Psychiater Albert Wuschitz bezeichnet das "Arbeitsmarktservice AMS" als größten Einzelkunden. "Arbeitslose sind doppelt so gefährdet an einer Depression zu erkranken wie ihre berufstätigen Altersgefährten", so der Facharzt für Neurologie und Psychiatrie.

"Inzwischen ist jeder sechste Patient arbeitslos", erklärt Wuschitz. Die Entwicklung sei alarmierend. 15 Prozent von Wuschitz' Patienten im ersten Quartal 2005 hatten einen Krankenschein vom Arbeitsmarktservice (AMS). Die Zahlen bezeichnet der Fachmann als bezeichnend. "Die Arbeitslosigkeit liegt in Österreich aktuell bei 7,8 Prozent. Aber für Menschen ohne Beschäftigung ist das Risiko an einer Depression zu erkranken doppelt so hoch wie für Menschen mit einem Arbeitsplatz." Besonders betroffen sind Menschen, die einmal ein sehr gutes Einkommen hatten. Über ähnliche Entwicklungen berichten auch Kollegen des Facharztes.

Von diesen Menschen ist etwa die Hälfte von Depressionen betroffen. "Anhaltende Arbeitslosigkeit stellt für arbeitswillige Menschen ein massives Problem dar", so der Wiener Allgemeinmediziner Gerhard Sobotka. Kritik übt der Mediziner an der Institution AMS. "Das AMS bietet zwar viele Kurse an, die sehr teuer sind, aber in Wirklichkeit keine Besserungen für die Menschen bringen. Das Belegen von Kursen ist eine Beschäftigungstherapie, aber keine Garantie für einen Arbeitsplatz. Für die öffentliche Hand sind die Kurse nur insofern sinnvoll, weil die Teilnehmer aus der Arbeitslosenstatistik herausfallen", meint der Mediziner. Die Aussichtslosigkeit keine Arbeit zu finden, erhöhe nur das Risiko für Depressionen.

"Viele Menschen, die unerwartet arbeitslos werden, gehen zunächst mit sehr viel Elan daran, eine neue Stelle zu finden. Aber mit der Zahl der Absagen nimmt der Verlust des Selbstwertgefühls zu. Die Menschen hören ständig, dass sie entweder zu jung oder zu alt und immer öfter, dass sie überqualifiziert seien", beschreibt Wuschitz die Situation. In der nächsten Phase fühlen sich die Menschen nach einigen Monaten entwertet, nutzlos und überflüssig.

Viele der Betroffenen fühlen sich vom AMS nur noch verwaltet, nicht mehr unterstützt. Um etwas zu erreichen schlägt der Psychiater vor, dass das "AMS Selbsthilfegruppen für Menschen mit Depressionen und für alle Arbeitslosen möglich machen sollte. Dort finden diese Menschen andere in ähnlicher Situation. Gemeinsam können diese Menschen wieder aus ihrer Selbstisolation herausfinden und neue Hoffnung schöpfen."

Das Gehirn schützt sich selber vor Reizüberflutung
Universität Bern

In den Nervenzellen der Hirnrinde werden sowohl Impulse aus den Sinnesorganen als auch Erinnerungen verarbeitet. Berner Forscher haben nun herausgefunden, dass Nervenzellen auch als "Unterdücker" von bestimmten Impulsen fungieren. Ohne diese hemmende Funktion wäre unser Gehirn von den dauernden Informationsströmen überfordert. Die Forschungsergebnisse werden in der aktuellen Ausgabe des renommierten Journals "Neuron" als Titelgeschichte publiziert.

Die Hirnrinde besteht aus einer wenige Millimeter dünnen Schicht aus Nervenzellen und ist für die Verarbeitung von unzähligen Nervensignalen zuständig. Einerseits erhalten grosse Nervenzellen, die sogenannten Pyramidenzellen, Signale aus den Sinnesorganen. Andererseits erhalten sie auch Informationen aus anderen Hirnarealen wie Erinnerungen, um die Sinnesinformationen richtig interpretieren und weiterleiten zu können. Impulse aus den Sinnesorganen werden als sogenannte "Bottom-up-Information" bezeichnet, solche aus übergeordneten Hirnbereichen wie Erinnerungen als "Top-down-Information". Diese getrennten Informationsströme erregen die Pyramidenzellen in zwei verschiedenen Bereichen, die eine unterschiedliche Struktur und Funktion aufweisen. Erhält eine Nervenzelle jedoch gleichzeitig Informationen aus einem Sinnesorgan und übergeordneten Hirnarealen, muss sie "umdisponieren": Den gleichzeitigen Eingang von "Top-down-" und "Bottom-up-Information" beantwortet die Pyramidenzelle mit einem stark erhöhten Erregungszustand, der durch einen Einstrom von Kalzium-Ionen in die Pyramidenzelle ausgelöst wird.

Prof. Matthew Larkum und sein Mitarbeiter am Institut für Physiologie der Universität Bern konnten nun erstmals zeigen, dass hemmende Nervenzellen in der Hirnrinde "Top-down"-Signale selektiv unterdrücken können. Diese hemmenden Nervenzellen schütten eine chemische Substanz aus (GABA=Gamma-Amino-Buttersäure), welche über spezifische Rezeptoren den Kalziumeinstrom in die Pyramidenzellen verhindern. Die "Top-down-Information" wird somit vollständig unterdrückt. In mehrjähriger Arbeit gelang es den Forschern, die zellulären und molekularen Prozesse, welche diesem Veto-Mechanismus zugrunde liegen, zu charakterisieren.

Unterdrückte Impulse ermöglichen eine bewusste Wahrnehmung Diese bahnbrechende Arbeit erlaubt eine neue Sicht auf die Funktionsweise des Gehirns. "Wir konnten aufzeigen, wie hoch spezifisch, zeitlich und räumlich präzise orchestriert die Hemmungsmechanismen im Gehirn eingesetzt werden, um den ununterbrochenen Erregungsstrom aus den Sinnesorganen und den höheren Hirnregionen zu regulieren", erklärt Prof. Hans-Rudolf Lüscher vom Institut für Physiologie. Diese Vorgänge erlauben eine gerichtete Aufmerksamkeit sowie die Einbindung von Sinneseindrücken zu einer einheitlichen Wahrnehmung. "Ohne diese Hemmungsmechanismen", so Lüscher, "wären alle sensorischen Hirnrindenareale maximal erregt, ähnlich einem elektrischen Gewitter". Dies würde eine bewusste und differenzierte Wahrnehmung unserer Umwelt verunmöglichen. Aufbauend auf diesen Resultaten, welche an einem In Vitro-Präparat gewonnen wurden, will die Forschergruppe um Prof. Larkum in Zukunft untersuchen, wie diese zellulären Mechanismen das Verhalten eines intakten Organismus beeinflussen.

Nervenzellen: bestens vernetzt Die menschliche Hirnrinde bedeckt das Gehirn und besteht aus einer wenige Millimeter dicken Schicht von Nervenzellen. In dieser hochkomplexen Struktur verarbeitet das Gehirn den ununterbrochenen Zustrom von Nervensignalen aus den Sinnesorganen und konstruiert daraus ein Abbild der Welt, die uns umgibt. Eindrücke von Farbe, Form oder Bewegung werden in verschiedenen, teilweise weit auseinander liegenden Hirnarealen verarbeitet. Damit im Gehirn eine einheitliche Wahrnehmung zustande kommt, müssen die elementaren Sinnesinformationen (wie z.B. Farbe, Form usw.) zu einer übergeordneten, funktionellen Einheit zusammengebunden werden. Dieses Zusammenführen der verschiedenen Informationsströme wird durch einen zellulären Mechanismus realisiert, der die Nervenzellen in einen speziellen Zustand versetzt, sobald sie Informationen aus unterschiedlichen Hirnstrukturen gleichzeitig erhalten. Die Sinnesinformation wird auch anhand von Erfahrungen aus dem Gedächtnis interpretiert. Zudem wird uns nicht jede Sinnesinformation auch bewusst, sondern nur diejenige, worauf das Gehirn seine Aufmerksamkeit lenkt.

Lebenserinnerungen ans Gehirn: Die Autobiografie des Nobelpreisträgers für Medizin und Physiologie, Eric Kandel, ist auch eine Einführung in das Abenteuer der Neurowissenschaften

VON ROBERT MISIK
www.taz.de

Was wäre die geisteswissenschaftliche Tradition ohne das Vorurteil, Geist und Natur stünden sich gegenüber, wenn schon nicht als Antipoden, so doch als getrennte Welten? Die neueste Hirnforschung ersetzt dieses Geist-versus-Natur-Theorem nun durch das Postulat: Geist ist Natur. Mein Fühlen, mein Denken, meine Macken, meine Erinnerungen - nichts als biochemische Vorgänge in neuronalen Schaltkreisen. Dieser Artikel: Produkt neuronal determinierter Abläufe. Das Vertrackte daran ist freilich: Dennoch steht für den Autor der Schlusssatz in diesem Moment noch nicht fest.

Wenn wir schon dabei sind: Sollten Sie sich in zehn Minuten noch an einen Satz in diesem Text erinnern können, dann deshalb, weil zusätzliche synaptische Verbindungen zwischen Gehirnzellen gelegt wurden; und wenn Sie morgen davon noch etwas "im Kopf" haben, dann, weil der Kern dieser Gehirnzellen ein Protein produzierte, welches diese synaptischen Verbindungen überdauern lässt. Warum Sie aber womöglich diesen Artikel im Gedächtnis behalten und nicht einen auf, sagen wir, Seite 8, das kann die Gehirnforschung noch nicht restlos erklären - bis dahin darf ich als Autor dem Glauben anhängen, der Unterschied habe etwas mit Qualität zu tun. Eines ist jedoch klar: Wenn Sie etwas im Gedächtnis behalten, dann hat dieser Artikel die Anatomie ihres Gehirns verändert.

All dies klingt irgendwie bedrohlich, ist eine narzisstische Kränkung für das Ich, das denkt, es sei nicht Herr im eigenen Haus - deshalb wird die Gehirnforschung immer häufiger auch Gegenstand feuilletonistischer Erregungen, wird die Frage mit großem Trara in den Raum gestellt, ob es denn so etwa wie "freien Willen" überhaupt gibt. Die Geisteswissenschaft kommt um die Naturwissenschaft des Geistes jedenfalls nicht mehr herum.

Insofern erscheint die Autobiografie von Eric Kandel, Nobelpreisträger für Medizin und Physiologie des Jahres 2000, gerade zur rechten Zeit. Der 76-jährige, der für seine wegweisenden Entdeckungen in der Gedächtnisforschung ausgezeichnet wurde, ist einer der führenden Gehirnforscher unserer Tage. Ein Wiener Jude, als Kind noch nach 1938 vertrieben, in die USA geflüchtet, will er zunächst Psychoanalytiker werden - beeinflusst vom Wiener Freundeskreis seiner Eltern. Als er sich für eine Laufbahn als Neurophysiologe entschied und auf die Forschung konzentrierte, so schreibt er, dann weil er wissen wollte, wo das Ich, das Über-Ich, das Es und das Unbewusste säßen. Tatsächlich hat Kandel bis heute dem psychoanalytischen Denken eine gewisse Treue gehalten - das Interesse für unbewusste mentale Vorgänge, die Dezentriertheit der mentalen Apparatur verbinden die Neurowissenschaft mit der Psychoanalyse.

Kandel beschreibt hundert Jahre Gehirnforschung als intellektuellen Krimi. In den vergangenen vierzig Jahren hat er daran mitgeschrieben. Heute wissen wir, auch dank Kandel, wie die Kommunikation zwischen Zellen verläuft, wo Informationen im Gehirn verarbeitet und wie sie gespeichert werden; wo das explizite Gedächtnis sitzt - also das, welches dem Bewusstsein zugänglich ist -, und wo das implizite, das für Routinehandlungen zuständig ist. Wir wissen auch, dass es im Gehirn keine "Kommandohöhe" gibt, in der die eingegangenen Informationen zentral zusammengefügt werden - die Verarbeitung unterschiedlich lokalisierter Informationen zu einer kohärenten Wahrnehmung erfolgt eher in Form eines dezentralen Netzwerks, das spärliche neuronale Signale zu einem Muster, einem bedeutungsvollen Bild zusammenfügt. Wie, weiß kein Mensch.

Als Forscher, der sich auf das Gedächtnis spezialisierte, hat Kandel nicht nur zur Erforschung der biologischen Vorgänge in dem Organ beigetragen, das für den "Geist" zuständig ist. Er hat zudem nachgewiesen, wie geistige Vorgänge biologische Veränderungen produzieren: dass Lernen neuronale Schaltkreise verändert. Wissen "ist" eine anatomische Veränderung. Kandel beschreibt das in seiner Lebenserinnerung so amüsant, wie das bei dem Thema möglich ist. Immerhin, er lässt die Leser teilhaben an seiner nun schon jahrzehntelangen Freundschaft mit der Meeresschnecke Aplysia, an deren einfachen neuronalen Strukturen er wichtige Erkenntnisse gewann; und auch ein wenig an den Macken in der Scientific Community.

Wobei lockeres Geplauder nicht der Generalton ist, auf den diese Autobiografie gestimmt ist. Im Gegenteil: Kandel geht in seinem Buch an die Grenzen dessen, was auch ein interessierter Laie, also einer, der die Motivation mitbringt, etwas Neues zu lernen, begreifen kann (und streckenweise über diese Grenzen hinaus). Er belohnt die Mühe mit etwas mehr verständigem Staunen über die Maschine Hirn, die durch einige Millionen zarter sensorischer Nervenfasern mit der Welt "dort draußen" verbunden ist, dieses wunderliche Organ, das über sich selbst nachdenken kann - und sich dabei auch noch verändert.

Das mag eine schwer erträgliche Vorstellung für manche Menschen sein, die mehr sein wollen als "bloße" Materie. Können die persönlichsten Erfahrungen und moralische Werthaltungen durch stabile Synapsenverbindungen erschöpfend erklärt werden? Darum dreht sich schlussendlich die grassierende Debatte über den "freien Willen". Ein Scheinproblem, denn auch wenn biochemische Vorgänge das begründen, was wir Subjektivität nennen, so bleibt letztere eben doch Subjektivität.

Die Gehirnforschung ist jene Spannungszone, in der sich Natur- und Geisteswissenschaften begegnen. So kritisierbar es ist, wenn geisteswissenschaftliche Theoreme in der Kategoriensprache der Naturwissenschaften abgehandelt werden (wofür es eine lange Tradition gibt, man denke nur an das Gerede von "Naturgesetzen" in der Wirtschaftstheorie), so fragwürdig sind auch die Abwehrhaltungen oder Ignoranz gegen die Erkenntnisse der Neurowissenschaften. Gegen beide intellektuelle Pathologien hilft die Beschäftigung mit dem Gegenstand. Eric Kandels Erinnerungen an die Entstehungsgeschichte der Biologie des Geistes ist dafür eine hervorragende Handreichung.

Eric Kandel: "Auf der Suche nach dem Gedächtnis. Die Entstehung einer neuen Wissenschaft des Geistes". Siedler Verlag, Berlin 2006, 450 S., 24,95 €

Vertrauen und Selbstbild neurophysiologisch lokalisiert

Schon Kinder haben die Fähigkeit, zwischen ihrem „Selbst“ und anderen zu unterscheiden. Aber wie wird diese Identifikation im Gehirn manifestiert? Und wie entsteht Vertrauen? Können diese psychologischen Grundlagen unserer Persönlichkeit an neurophysiologischen Prozessen abgelesen werden? Amerikanische Wissenschaftler haben genau dies versucht und berichten über ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Science.

Neurowissenschaftler des Baylor College of Medicine (BCM) um Dr. Read Montague nutzten für ihre Untersuchung die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI). Mit ihrer Hilfe kartierten sie die Gehirnaktivität bei Paaren von Probanden, während diese in einer Spielsituation miteinander in sozialen Austausch traten. Neu an diesem so genannten „Hyperscanning“-Verfahren ist die Möglichkeit, die Aktivität beider Gehirne dabei simultan zu erfassen und direkt miteinander zu vergleichen.

Mentale Karte im Gehirn
Die Untersuchungen enthüllten die Existenz einer neue Art von mentalen Karte im Gehirn – einem Abbild der sozialen Beziehungen zur Umwelt, das festhält, wer während einer sozialen Interaktion zwischen zwei Partnern die Initiative übernimmt. Die Forscher lokalisierten diese innere Karte im mittleren Bereich der Hirnrinde, im so genannten cingulaten Kortex, einem Bereich, von dem bereits bekannt war, dass er eine wichtige Rolle für Bindungen und soziale Interaktionen spielt.

Ähnlich wie auch die sensorischen Mechanismen des Gehirns, die beispielsweise optische und akustische Reize interpretieren und auf sie reagieren, werden auch Interaktionen mit anderen Menschen im Gehirn verarbeitet. Die Entscheidung, jemandem zu vertrauen beispielsweise beinhaltet zunächst die Bildung einer bestimmten Vorstellung, eines Modells dieses Menschen und seiner Verhaltensweisen, Auf der Basis dieses Modell entscheiden wir dann – meist unbewusst – ob wir demjenigen vertrauen entgegenbringen.

Mensch als soziales Geschöpf
Diese sozialen Entscheidungen, wie es die Wissenschaftler nennen, sind für den Menschen extrem wichtig: „Dies ist eine Region, die beim Menschen und anderen sozialen Spezies überentwickelt ist und an ihr kann man beobachten, wie soziale Interaktionen zwischen Menschen mit funktionierenden oder aber nicht funktionierenden sozialen Fähigkeiten ablaufen“, erklärt Montague. „Der Grad des Vertrauens ist etwas, das unser Gehirn zuweist, bevor es überhaupt sozialen Austausch beginnt. Aber auch unser Selbstbild, das Maß, in dem wir uns selbst vom Rest der Welt abgrenzen, ist entscheidend, bevor wir überhaupt als soziales Geschöpf in Aktion treten.“

Frühere Untersuchungen, vor gut einem Jahr ebenfalls in Science veröffentlicht, hatten bereits gezeigt, wo im Gehirn das Vertrauen „angesiedelt” ist. Dr. Brooks King-Casas, Autor der damaligen Studie, begrüßt die neuen Ergebnisse, da sie das Verständnis einer ganzen Reihe von Störungen, die das Sozialverhalten betreffen, verbessern können. “Wir hatten eine harte Zeit, Krankheiten wie die Borderline Persönlichkeitsstörungen auf der biologischen Ebene zu verstehen, weil wir gerade erst beginnen, die grundlegenden neuronalen Mechanismen der Kooperation zu begreifen“, erklärt King-Casas. „Aber mit dem neuen Verfahren des Hyperscanning könne wir die Gehirnaktivität von zwei Menschen beobachten, während ihre interpersonalen Beziehungen sich entwickeln oder aber zerbrechen.“

Quelle:
geoscience-online