Hirnforschung mit Sinn und Verstand – ohne Affen

Wie nimmt das menschliche Gehirn Gestalt, Farbe und Entfernung von Gegenständen wahr? Welche Hirnbereiche sind daran beteiligt und wie interagieren sie miteinander? Üblicherweise werden in der Hirnforschung jahrelang Primaten gequält, um solchen und ähnlichen Fragen nachzugehen. An der britischen University Durham ist man schlauer. Mit der transkraniellen Magnetstimulation (TMS) können wichtige Erkenntnisse über die Zusammenhänge und Verschaltungen im menschlichen Gehirn direkt am Menschen gewonnen werden.

Mittels einer Magnetspule wird bei einem Probanden ein Magnetfeld in einem winzigen Hirnbereich erzeugt. Dies führt dazu, dass die Neuronen in diesem Areal aufhören zu feuern. Die Hirnregion ist für kurze Zeit lahm gelegt. Nun muss der Proband bestimmte Aufgaben erledigen, z.B. Unterschiede zwischen Bildern benennen. Kann er dies nicht so gut, während der wenige Millimeter große Hirnbereich mit der TMS ausgeschaltet ist, gibt das Aufschluss über dessen Funktion.

Das komplexe Zusammenspiel der Millionen von Nervenzellen in den einzelnen Regionen im Gehirn des Menschen ist trotz jahrzehntelanger Forschung immer noch weitgehend unbekannt. Die detaillierte Kenntnis der Strukturen und Zusammenhänge ist wichtig für das Verständnis menschlicher Wahrnehmung sowie die Entwicklung von Behandlungsmethoden neurologischer und degenerativer Erkrankungen wie Depression, Schizophrenie, Parkinson oder Alzheimer.

Dass die Wissenschaft immer noch weitgehend im Dunklen tappt, verwundert nicht, denn als »Versuchsobjekte« bedient man sich größtenteils Affen. Aus unserer Datenbank geht hervor, wo in Deutschland Hirnforschung an Affen betrieben wird: Bremen, Göttingen, Magdeburg, Marburg und Tübingen. Den Tieren werden Gerätschaften auf dem Kopf implantiert, sie müssen jeden Tag stundenlang mit angeschraubtem Kopf in einem Primatenstuhl sitzen. Durch Flüssigkeitsentzug werden die Tiere zur Kooperation gezwungen. Nur wenn sie tun, was von ihnen verlangt wird, erhalten sie ein paar Tropfen Saft. Wenn sie etwas falsch machen, sowie außerhalb der Experimente, gibt es nichts zu trinken. Der permanente Durst, die bohrenden Kopfschmerzen durch die implantierten Geräte auf dem Schädel, das Anschrauben des Kopfes - das Leid, das Primaten in der Hirnforschung angetan wird, ist unermesslich. Derartige Experimente an unseren nächsten Verwandten sind jedoch nicht nur ethisch nicht zu rechtfertigen, sie sind auch wissenschaftlich nutzlos, weil sie lediglich Aufschluss über das Affenhirn geben.

Mit der TMS können Wahrnehmung, Lern- und Gedächtnisverhalten und andere kognitive Fähigkeiten direkt am gesunden Menschen erforscht werden – natürlich vollkommen unschädlich und ungefährlich für die Probanden. Die TMS wurde bereits vor gut zwei Jahrzehnten entwickelt. Sie wird außer in der neurowissenschaftlichen Forschung auch in der Diagnostik und Behandlung von neurologischen Krankheiten eingesetzt.

Dr. Amanda Ellison von der Durham University, Großbritannien, forscht seit Jahren in diesem Bereich. In ihrer neusten wissenschaftlichen Publikation stellt sie die Ergebnisse ihrer aktuellen Studie* vor. Sie zeigt, dass mit der TMS auch das Zusammenwirken zweier Hirnregionen bei bestimmten Aufgaben untersucht werden kann. Dr. Ellison schaltete bei Freiwilligen nacheinander oder gleichzeitig Teile der Sehrinde und des vorderen Scheitellappens vorübergehend aus. Die Personen mussten dann z.B. die Entfernung von Objekten abschätzen. Es stellte sich heraus, dass sie dann die größten Probleme hatten, wenn beide Hirnregionen gleichzeitig ausgeschaltet waren. Offensichtlich arbeiten die beiden Hirnbereiche bei der Wahrnehmung von Entfernung zusammen.

Studien dieser Art bringen die neurowissenschaftliche Forschung voran. Solange man in Affenhirnen stochert, wird das menschliche Gehirn auch weiterhin ein Geheimnis bleiben.

06.08.2010
Dr. med. vet. Corina Gericke

Quelle: * Ellison A., Cowey A.: Differential and co-involvement of areas of the temporal and parietal streams in visual tasks. Neuropsychologia 2009: 47(6), 169-1614