Da gibt es auf der mikrostrukturellen Ebene durchaus Unterschiede, und vielleicht haben die auch etwas damit zu tun, dass Männer und Frauen durchaus unterschiedliche Art und Weisen haben, räumliche Situationen wahrzunehmen und zu verarbeiten.
Eigentlich bis zum Tod ist das Gehirn etwas, was permanenten Veränderungen unterliegt. Ich denke, dass das Gehirn und die Psyche wirklich ein Ding an sich sind, wenn ich das so sagen darf. Ich kann mir keine Psyche vorstellen, ohne das Gehirn als Substrat. Aber eben das menschliche Substratgehirn ist letztendlich Grundlage auch dieser Psyche.
Es gibt ja immer mal wieder dieses Gerücht, wir nutzen nur so und so viel Prozent. Ich kann mir schwer vorstellen, dass das gehen soll.
Hallo, ich bin Katharina Menne, Wissenschaftsjournalistin und Redakteurin bei Spektrum der Wissenschaft. Und ich bin Carsten Könnecker, Redaktionsleiter für Psychologie und Social Sciences bei Spektrum der Wissenschaft. Wir bei Spektrum sind leidenschaftlich neugierig, und deshalb widmen wir uns in diesem Podcast den großen Fragen der Wissenschaft.
Das sind Fragen, die viele von uns umtreiben und über die Forscher seit Jahrhunderten oder gar Jahrtausenden rätseln und diskutieren, auf die es aber bis heute keine eindeutige Antwort gibt. In jeder Folge laden wir eine renommierte Expertin oder einen renommierten Experten ein, um gemeinsam herauszufinden, wie weit die Forschung schon bei der Lösung der großen Frage gekommen ist, was wir alles noch nicht darüber wissen und wie es künftig weitergehen könnte.
Wir fragen, was die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler über die Welt, die Naturgesetze und das Leben wissen und was sie persönlich antreibt, diesen großen Fragen teils jahrzehntelang nachzugehen.
Wie funktioniert das menschliche Gehirn?
In dieser Folge wollen wir wissen: Wie funktioniert das menschliche Gehirn? Die großen Fragen der Wissenschaft – ein Podcast von Spektrum der Wissenschaft und detektor.fm.
Es wiegt kaum anderthalb Kilo, verbraucht aber gut ein Fünftel unserer Energie. Es können jetzt hundert Billionen Verbindungen miteinander kommunizieren, und wir verstehen bis heute nicht, wie es uns überhaupt zu dem macht, was wir sind. Das Gehirn ist das komplexeste Organ, das wir kennen. Es steuert unser Denken, Fühlen und Handeln. Es schafft Erinnerungen, Träume und das Bewusstsein.
Aber wie macht es das? Welche Prozesse laufen im Gehirn ab, wenn wir entscheiden, lernen oder lieben? All diese Fragen diskutieren wir in dieser Podcast-Episode mit einer der profiliertesten deutschen Hirnforscherinnen.
Katrin Amunds ist weltweit bekannt für ihre Arbeiten zur Kartierung des menschlichen Gehirns. Sie ist Direktorin des Instituts für Neurowissenschaften und Medizin am Forschungszentrum Jülich und Professorin für Hirnforschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf. Von 2016 bis 2023 hat Katrin Amunds das Human Brain Project geleitet.
Das ist ein großes europäisches Forschungsprojekt, bei dem es darum ging, das gesamte Wissen über das Gehirn zusammenzutragen und mit computerbasierten Modellen und Simulationen nachzubilden. Sie war außerdem Mitglied des Deutschen Ethikrats und hat also auch eine Perspektive auf den Menschen, die weit über die harte Neuroforschung hinausgeht.
Herzlich willkommen, Frau Amunds! Wir freuen uns sehr, dass Sie heute in unserem Podcast mit dabei sind. Ich freue mich über die Einladung dazu und mit Ihnen sprechen zu können.
Die Komplexität des Gehirns
Frau Amunds, Sie beschäftigen sich seit Jahrzehnten mit dem menschlichen Gehirn und der Frage, wie es funktioniert. Gibt es etwas, das Sie nach all den Jahren immer noch sprachlos macht an diesem Organ?
Ja, eigentlich immer wieder. Einen Grund haben Sie schon genannt: Das ist diese unglaubliche Komplexität des menschlichen Gehirns. Für die bekommt man eigentlich ein Gefühl erst über die Jahre hinweg.
Als ich angefangen habe, schien die Welt sehr viel einfacher. Ich habe mich insbesondere damit beschäftigt, wie verschiedene Hirnareale im Gehirn zu liegen kommen und was sie für Funktionen haben. Heute gucke ich sehr viel mehr darauf, dass das Gehirn ein sehr komplexes System ist, ein sogenanntes Multiskalensystem.
Das bedeutet, es gibt ganz verschiedene Ebenen, auf denen das Gehirn organisiert ist. Wir können uns Moleküle angucken, einzelne Zellen, kleine Netzwerke von Zellen, aber natürlich auch ganz große Netzwerke von Zellen. All diese verschiedenen Blickwinkel sind letztendlich notwendig, um zu verstehen, wie das Gehirn aufgebaut ist und warum es überhaupt so funktionieren kann, wie es das tut.
Jetzt haben Sie es ja hier mit einer Podcasterin und einem Podcaster zu tun. Was uns am Anfang mal interessieren würde: Unterscheiden sich eigentlich die Gehirne von Männern und Frauen?
Unterschiede zwischen Männer- und Frauengehirnen
Ja, die unterscheiden sich. Das Erste, was vielleicht sofort ins Auge fällt, ist, dass das Gehirn von Männern etwa 150 Gramm schwerer ist als das Gehirn von Frauen. Das hat offensichtlich nichts mit der allgemeinen Intelligenz zu tun, wo es diesen Unterschied nicht gibt.
Ich hatte mir schon Hoffnungen gemacht. Schade! Ach komm, Carsten! In der Tat war das so, dass die Hirnforschung gerade im 19. Jahrhundert versucht hat, in der Tat die Intelligenz mit der Größe des Gehirns in Zusammenhang zu bringen.
Und das war jetzt gar nicht so ein weithergeholter Ansatz. Denn wenn man sich die Evolution anguckt und schaut, wie groß ein Mausgehirn ist oder wie groß das Gehirn einer Schildkröte ist, eines Hundes oder eines Affen, dann sind schon die menschlichen Gehirne relativ groß, auch wenn sie nicht die allergrößten sind.
Zum Beispiel haben Delfine oder Wale, haben durchaus Elefanten auch größere Gehirne. Es hat nicht nur etwas mit der Größe zu tun, aber vielleicht auch etwas mit der Größe zu tun.
Und es war im 19. Jahrhundert eben die Vorstellung, dass die Gehirne von besonders großen Menschen darüber Auskunft geben, dass diese Menschen besonders intelligent waren. Und man hat zum Beispiel das Gehirn von Turgenev mit fast zwei Kilogramm an das obere Ende des Spektrums angesiedelt, hat dann aber festgestellt, dass auch Gauss, als einer der bekanntesten und wichtigsten Mathematiker, nur so 1500 Gramm hatte.
Einstein hat letztendlich auch nur 1400 Gramm gehabt. Also es hat sich sehr schnell als ein Irrweg herausgestellt, die Gehirngröße mit der Intelligenz zu koppeln.
Trotzdem wissen wir, dass Gehirne von Menschen, die unter einem bestimmten Wert sind, dass die sehr häufig damit verbunden sind mit großen Einbußen in der Intelligenz, mit Fehlentwicklungen, sodass es offensichtlich die Größe einen bestimmten Rahmen aufspannt, aber eben keine Eins-zu-eins-Erklärung dazu gibt, wie gut jemand denken kann oder wie intelligent jemand ist.
Was gibt es denn sonst noch für Unterschiede, wenn man Männer- und Frauengehirne betrachtet? Unterscheiden sich bestimmte Areale? Oder ist das, was weiß ich, die Amygdala oder der Hippocampus? Das sind so Areale, die mir auf einen einfallen. Sind die irgendwie entscheidend und unterschiedlich groß?
Also Amygdala und Hippocampus da wüsste ich nicht, dass es gute Daten dazu gibt. Wir haben Daten gefunden für ein Areal, was sich in der sogenannten Sehrinde beschäftigt. Genauer für ein Areal, was dafür verantwortlich ist, dass wir Bewegungsinformationen aufnehmen.
Und wir sehen da gewisse Unterschiede, was letztendlich die Fasern betrifft, die rein ins Areal gehen. Und da gibt es auf der mikrostrukturellen Ebene durchaus Unterschiede.
Und vielleicht haben die auch etwas damit zu tun, dass Männer und Frauen durchaus unterschiedliche Art und Weisen haben, räumliche Situationen wahrzunehmen und zu verarbeiten. Und das wissen wir dann zum Beispiel aus der Kognitionspsychologie oder auch aus der Bildgebung, dass gezeigt wurde, Frauen sich gerne an Landmarken im Raum zum Beispiel orientieren und Männer präferieren, sich daran zu orientieren, zum Beispiel an Himmelsrichtungen.
Also solche behavioralen Unterschiede gibt es, und wir haben erste sehr kleine Unterschiede, würde ich sagen, auch auf der anatomischen Ebene, die das naheliegen. Aber das sind letztendlich Unterschiede, die nur einen Teil dieser Viabilität, also Männer und Frauen, erklären.
Auch in Sprachnetzwerken gibt es Unterschiede. Also wir wissen ja, dass Mädchen und Jungen unterschiedlich schnell Sprachen lernen in der Schule. Auch vor der Schule sind Mädchen meistens etwas schneller, lernen eher sprechen.
Aber im Laufe der Entwicklung passieren dann schon Prozesse, die das irgendwie auch wieder angleichen. Also wir sehen, dass es Unterschiede gibt, und wir können sie beschreiben, aber wir können noch ganz selten eine Kausalität herstellen.
Also das ist der Grund, dass Person A oder B anders spricht oder anders sieht oder sich anders bewegt. Das ist ganz schwierig. Solche Unterschiede aber zu untersuchen und wirklich auch zu schauen, ob man eben viele Argumente bekommt, die dann letztendlich so eine Kausalkette erlauben zu bauen.
Das ist natürlich wichtig, nicht nur für die Grundlagenforschung, sondern auch für die Medizin. Und hier denke ich insbesondere daran, dass in vielen Jahrzehnten in der Vergangenheit Medikamente entwickelt wurden für den Menschen, für den Patienten an und für sich.
Und es gibt natürlich sehr, sehr große Unterschiede zwischen Männern und Frauen. Es ist nicht nur eine Frage des Gewichtes, dass man vielleicht sagt, hier ein bisschen mehr, da ein bisschen weniger Medikament, sondern auch die Wirkungsmechanismen sind natürlich ganz anders.
Und das bedeutet, dass man diese Unterschiede natürlich auch versuchen muss, genauer zu fassen, zu quantifizieren und dann eben zu versuchen, solche Kausalitäten herzustellen.
Sind denn die Unterschiede zwischen Männern und Frauen, danach hatten wir gefragt, also das sind ja dann statistische Unterschiede über viele Männergehirne die man sich anschaut und über viele Frauengehirne. Sind die denn insgesamt größer als die jetzt von Individuum zu Individuum?
Oder kann es sein, dass zum Beispiel zwei Männer irgendwie auch anatomisch große Unterschiede in ihren Gehirnstrukturen oder auf der Molekülebene haben, viel größer als jetzt dieser Unterschied Mann-Frau?
Ich denke, genauso wie Sie es beschreiben, muss man es beschreiben. Also die Viabilität, die wir jetzt innerhalb von biologischen Männern oder innerhalb von biologischen Frauen sehen, die ist zumindest auf der gleichen Ebene, auf dem gleichen Level wie die Unterschiede von Mensch zu Mensch.
Es gibt da eine riesige Überlappung, und in der Tat ist es ja so, dass Unterschiede zwischen Menschen nicht nur in Bezug auf das Geschlecht sind, sondern sie bestehen ja zum Beispiel auch in Bezug auf das Alter, auf die Art und Weise, wie jemand aufgewachsen ist, unter welchen Bedingungen.
Und damit meine ich jetzt nicht nur soziale oder kulturelle Bedingungen, sondern auch ganz konkret, zum Beispiel welche Umweltbedingungen gab es? War das eine Stadt? War das ein Land? Welche Erkrankungen gab es vielleicht im Laufe der Entwicklung? Welche traumatischen Erlebnisse gab es?
All diese Faktoren beeinflussen ja uns als Menschen, und sie haben auch einen großen Effekt darauf, wie sich unser Gehirn ausbildet. Das ist ein riesiges Spektrum an Faktoren, was zur Viabilität beiträgt.
Und Kollegen, Forscher versuchen das zu verstehen, besser indem sie zum Beispiel sehr, sehr große Kohorten von gesunden oder auch von Krankenprobanden untersuchen, die manchmal bis in die Zehntausende gehen, um genau diese ganz kleinen Faktoren, die für jeden Menschen gar nicht so eine große Bedeutung haben, aber um die überhaupt erst mal extrahieren zu können.
Geschlecht ist ein wichtiger Faktor, aber ist wirklich nur einer von ganz ganz vielen Faktoren.
Räumliches Vorstellungsvermögen
Aber dann verstehe ich jetzt endlich, warum mein Mann bei Google Maps immer nach Himmelsrichtung fährt und quasi Nord-Süd feststellt, und ich muss das immer variabel machen, damit ich immer sehen kann, wo ist jetzt rechts, wo ist links.
Also offensichtlich ist das nicht unbedingt erlernt, sondern irgendwie angelegt. Also räumliches Vorstellungsvermögen scheint sich zu unterscheiden. Jetzt muss ich mich aber outen: So gesehen hätte ich ein Frauengehirn in meinem Kopf.
Ja, so ist das mit der Variabilität. Sie ist eben nicht ganz trennscharf, was diese Faktoren betrifft. Das sind ja nur bestimmte Präferenzen oder Vorlieben, und man kann die sich sehr gut anders aneignen durch das Lernen.
Also ich habe mal irgendwann gelesen, dass es Unterschiede gibt, wie Männer und Frauen Streichhölzer anzünden. Wenn man das dann also die einen schieben es eher weg, die Männer ziehen es eher ran. Das kann man natürlich auch beliebig handhaben, wie man es möchte.
Und dann ist es eben kein unterscheidender Faktor mehr. Also ich glaube, diese Variabilität ist wirklich ein ganz hoch spannendes und wichtiges Forschungsfeld, mit dem wir uns auch beschäftigen, weil natürlich es nicht das menschliche Gehirn gibt oder das mittlere menschliche Gehirn.
Am Ende wollen wir als individuelle Menschen wahrgenommen werden, allemal wenn es darum geht, dass wir Patienten sind. Und deshalb muss man diese Fragen eben versuchen auseinanderzudröseln: Welcher Faktor trägt wobei?
Und irgendwie erscheint es doch paradox: Wir versuchen mit unserem Gehirn zu verstehen, wie unser Gehirn funktioniert. Wie gehen Sie mit diesem Widerspruch um? Oder ist das vielleicht gar kein Widerspruch?
Ja, ich würde denken, es ist auf der philosophischen Ebene sicher ein schwieriges Problem, auch ein hartes Problem. Auf der neurowissenschaftlichen Ebene ist das nicht ganz so kompliziert, würde ich sagen, weil wir natürlich in der Regel uns die Gehirne von anderen Menschen anschauen, in dem Sinne auch eine dritte Personen-Perspektive haben und nicht so sehr in uns reingucken.
Und das ist die einfache Antwort, würde ich sagen. Die schwierige Antwort, die natürlich auch Neurowissenschaftler betrifft, oder die schwierige Antwort ist, dass unser Gehirn mit seinen Zellen mit seiner Verschaltung, mit seiner Chemie natürlich uns bestimmte Rahmenbedingungen schafft, auch was Erkenntnis betrifft oder auch was die Art und Weise unseres Denkens betrifft.
Und die bildet ja einen gewissen Rahmen auch. Und in dem Sinne ist es natürlich schwierig zu sehen, wo sind sozusagen die Grenzen, die uns unser eigenes Gehirn setzt, weil es eben so gebaut ist, wie es gebaut ist.
Vielleicht können wir bestimmte Dinge gar nicht so verstehen und so wahrnehmen. Und dann wird es natürlich auch für Naturwissenschaftler sehr konkret, wo letztendlich die Grenzen der Erkenntnispfähigkeit sind, wenn wir uns selber anschauen.
Grundlegende Begriffe über das Gehirn
Welche grundlegenden Begriffe muss man denn kennen, um sich überhaupt sinnvoll über das Gehirn unterhalten zu können? Dritte Personen-Perspektive hatten Sie eben erwähnt. Können Sie vielleicht nochmal erklären, aber auch biologisch, was müssen wir wissen?
Synapsen, Areale? Lassen Sie mich in meinem eigenen Feld vielleicht bleiben. Wichtig ist schon, denke ich, wenn wir über das Gehirn reden, dass uns klar wird, das Gehirn besteht aus 86 Milliarden Nervenzellen. Das ist eine ganze Menge: 86 mal 10 hoch 9.
Und jede dieser Zellen hat etwa 10 hoch 4 Verschaltungen, Kontakte zu anderen Nervenzellen. Manchmal sind diese Verbindungen zu anderen Nervenzellen direkt, also Zelle 1 schickt ihren Fortsatz, das nennt man Axon, zu Zelle 2.
Manchmal machen aber diese Fortsätze auch komische Sachen, dann drehen die nach ein paar Millimetern wieder um und gehen wieder zurück auf die eigene Zelle. Das heißt, damit können sich eben bestimmte Rückkopplungsschleifen auch ergeben.
Und damit hat man im Prinzip schon die wichtigsten Bausteine. Es gibt Nervenzellen, die haben Axone. Diese Axone sind Fortsätze von Nervenzellen, die wegführen von der Zelle. Es gibt jeweils nur ein einziges Axon für jede einzelne Nervenzelle.
Und es gibt ganz viele Dendriten. Dendriten sind Fortsätze von Nervenzellen, die die Information zu den Zellen hinbringen. Also die helfen, Informationen von anderen Bereichen des Gehirns zu sammeln und auf diese Zelle zu führen. Damit hat man schon eine Idee.
Es gibt ein Netzwerk im Gehirn, was ziemlich kompliziert ist und was wir in seiner Gesamtheit letztendlich bis jetzt nur sehr unvollkommen beschreiben können, zumindest was das menschliche Gehirn betrifft.
Dann würde ich noch sagen, wir müssten wissen, dass Informationen im Gehirn weitergeleitet werden durch elektrische Signale, Spikes kann man die nennen, also kurz aufscheinende hohe elektrische Veränderungen, die eine Zelle an die andere weitergibt.
Man kann Zellen erregen, damit sie Informationen weitergeben. Man kann Zellen hemmen. Und das Ganze wird noch mal beliebig komplizierter, weil diese elektrischen Informationen immer einhergehen mit molekularen Signalen.
Wir haben also im Gehirn verschiedene Botenstoffe, die eben diese Informationsverarbeitung auch unterstützen. Wir kennen alle Adrenalin oder Noradrenalin, weil jeder schon mal beim Augenarzt war. GABA ist ein ganz wichtiger Transmitter, der dafür verantwortlich ist, dass die Zellen gehemmt werden in ihrer Weitergabe. Glutamat ist ein erregender Transmitter.
Ich denke, allein aus dieser Aufzählung, also Zellen mit Axonen, ein Axon, mehrere Dendriten, elektrische Weiterleitung, die kann modelliert werden durch chemische Signale, bekommt man schon einen ersten Eindruck darüber, dass dieses Netzwerk sehr, sehr kompliziert ist.
Ich denke, man muss noch wissen, dass diese Zellen nicht beliebig im Gehirn verteilt sind. Man darf sich das nicht so vorstellen wie ein Sternenfeld, wenn man in den Nachthimmel guckt, sondern da ist ganz viel Struktur und Organisation dahinter, was ja auch im Sternenhimmel letztendlich der Fall ist.
Aber genauso ist es auch im Gehirn. Wir haben eine Hirnrinde, das sind die obersten drei bis vier Millimeter. Da liegen ganz viele Nervenzellen drin. Das sind die kleinen grauen Zellen von Acrylporo, die liegen in der Hirnrinde.
Aber neben dieser Hirnrinde gibt es auch noch tiefer gelegene Kerngebiete, wie die Amygdala zum Beispiel oder die sogenannten Basalganglien oder der Thalamus, die auch ganz viel damit zu tun haben, wie Informationen im Gehirn verarbeitet werden.
Das ist wichtig, weil das Gehirn eben als Organ agiert und nicht nur als eine Ansammlung von miteinander vernetzten Zellen, sondern es gibt eben wirklich unterschiedliche Mechanismen auf unterschiedlichen Ebenen, die wir alle versuchen letztendlich zu verstehen.
Informationsverarbeitung im Gehirn
Jetzt hatten Sie vorhin ja schon bei der Frage nach den Unterschieden von Männern und Frauen darüber gesprochen, dass es Unterschiede zum Beispiel in der Sehrinde, also in der optischen Wahrnehmung gibt. Wie muss man sich das jetzt vorstellen?
Also ich habe jetzt dieses Netzwerk im Gehirn, und jetzt kommt eine Information an, also ob ich jetzt irgendwie was rieche, schmecke, sehe, höre. Wie kommt die an und wie wird es dann im Gehirn verarbeitet?
Also was passiert da eigentlich genau? Die Information kommt ja immer über unsere sensorischen Organe. Das Auge ist eines der ganz wichtigen, natürlich. Und in der Tat gibt es einen sehr, sehr dicken Sehnerv, der ist mehrere Millimeter dick, wie jedes Auge.
Und über diesen Sehnerv wird die Information von der Netzhaut weitergeführt, über ein Kerngebiet in der Tiefe, und kommt dann in der Sehrinde an. Das heißt, wenn die Information in der Sehrinde ist, ist es schon mal durch viele Nervenzellen umgeschaltet und verarbeitet worden.
Das, was wir dann in der Sehrinde als bewussten Eindruck wahrnehmen, ist schon ein verarbeitetes Bild. Es ist nicht so wie bei einer Kamera, dass wir eins zu eins das sehen, was vor uns ist, sondern es ist schon ein verarbeitetes Bild.
Wir haben schon verarbeitet, ob es Ecken oder Kanten gibt. Wir haben schon Farben erkannt, wir haben Licht erkannt oder Bewegungen erkannt. All das passiert, bevor wir überhaupt uns einen bewussten Seheindruck machen, der in dieser Sehrinde dann passiert.
Und dann geht Folgendes vor sich: In dieser sogenannten primären Sehrinde, wo also der Seheindruck das erste Mal wahrgenommen wird, wird die Information dann verteilt in zwei große Ströme, den sogenannten Wo- und den sogenannten Was-Strom.
Das sind eigentlich ganz gute Bezeichnungen dafür, denn der Was-Strom verarbeitet Informationen aus unserem Seefeld dahingehend, dass er uns sagt, was ist denn das für ein Gesicht oder was ist denn das für ein Ort, den wir gerade gesehen haben.
Und der Wo-Strom, der hilft uns zu erkennen, wo ist das Ganze? Bewegt es sich zum Beispiel aus unserem Gesichtsfeld raus? Und diese höher gearteten Informationsverarbeitungen, die passieren in Seharialen, die ein paar Millimeter bis dann ein paar Zentimeter weit weg sind von diesem ersten ursprünglichen Seharial.
Und ganz ähnlich funktioniert es beim Hören, beim Riechen und Schmecken ist es ein bisschen anders, ein bisschen komplizierter. Aber im Prinzip ist das System das Gleiche. Es gibt Sensoren wie unsere Augen, unsere Ohren oder unsere taktilen Sensoren, die wir in den Händen haben oder in den Muskeln haben.
Die bringen die Information zu einem sogenannten primären Areal. Und dann wird die Information weitergetragen an die höheren Areale. Und diese höheren Areale, die verknüpfen dann die Informationen und ermöglichen es, sehr, sehr komplexe Eindrücke zu verarbeiten und letztendlich auch Entscheidungen vorzubereiten, wie eine Bewegung zum Beispiel einzuleiten.
Die Existenz einer äußeren Welt
Ganz kurze Nachfrage nochmal: Es gibt aber schon eine Welt da draußen. Also wir erzeugen die jetzt nicht in unserem Gehirn, auch wenn wir sie vielleicht mit unseren Sinnen und der weiteren Informationsverarbeitung dann nicht ganz so wahrnehmen, wie sie vielleicht tatsächlich ist.
Oder vielleicht mein Sinneseindruck von einem blauen Himmel ein anderer ist als Katharinas, weiß ich ja nicht. Aber es gibt schon eine Welt, oder? Also manche Menschen, manche Philosophen würden das verneinen, die Konstruktivisten.
Ja, jetzt durchaus. Also ich gehe davon aus, ja, es gibt die Welt, aber sie wird in uns repräsentiert. Und diese Repräsentation ist schon auch eine sehr subjektive.
Trotzdem ist es mitunter überraschend, wie gleich wir dann als Menschen doch wieder agieren. Und die meisten Menschen finden einen hellblauen Himmel sehr, sehr schön und erkennen den auch als hellblauen Himmel an.
Also da muss man nicht drüber diskutieren, ob der jetzt grün oder lila ist. Da gibt es schon einen großen Konsens. Und das hat wahrscheinlich schon etwas damit zu tun, dass die Gehirne auch gleich oder ähnlich strukturiert sind.
Wir haben vorhin über Viabilität gesprochen. Und das andere sozusagen, das andere Ende von dieser Diskussion ist ja, dass die Gehirne in sehr vielen baulichen Merkmalen, in der Genetik, in ihrer Entwicklung natürlich sehr, sehr ähnlich sind und sehr, sehr gleich sind und ähnliche Arten und Weisen der Verarbeitung erlauben.
Und gerade was die primären Sinneseindrücke gilt, da sind die Gehirne schon, die funktionieren sehr, sehr ähnlich. Und nicht nur zwischen uns Menschen, sondern ich denke, eine motorische Aktion bei einem Tier, die einen Gesichtspunkt abzieht oder eine Erkennung eines Tieres im Gesichtsfeld, auch andere Tiere müssen andere Tiere im Gesichtsfeld erkennen.
Und diese Dinge sind eher konservativ, wenn man sich die Evolution anguckt. Und auf diese, wie soll ich sagen, auf diese gemeinsamen Prinzipien, da baut sich dann Viabilität auf. Und die fasziniert uns natürlich, die hat auch medizinische Bedeutung.
Aber es ist ja schon so, dass wir alle Menschen sind, die eben bestimmte Eigenschaften haben, die durch den Hirnbar auch gegeben sind.
Methoden zur Erforschung des Gehirns
Wie erforscht man das menschliche Gehirn denn eigentlich so ganz praktisch? Man kann ja schlecht in die Fußgängerzone gehen, irgendwie Leute nehmen den Kopf aufklappen und mal so ins Gehirn reinschauen. Also welche Methoden nutzen Sie?
Ja, da hat sich natürlich viel über die Jahre entwickelt. Und mein eigenes Institut, das FUGT-Institut, ist vielleicht ein schönes Beispiel dafür, wie man Gehirne untersuchen kann.
Das FUGT-Institut in Düsseldorf wurde vor 125 Jahren etwa gegründet in einer privaten Wohnung in Berlin in der Magdeburger Straße. Die Institutsgründer Cecil und Oskar FUGT, beides Neurologen, beides Mediziner, Psychotherapeuten, Hypnotiseure und Naturwissenschaftler, waren der festen Überzeugung, dass man erst einmal das gesunde Gehirn verstehen muss, um letztendlich bessere Therapien und Diagnostik für Patienten mit neurologischen Erkrankungen entwickeln zu können.
Und dazu hatten sie verschiedene Ansätze gemacht. Sie haben Gehirne von Verstorbenen, von gesunden Verstorbenen, in ganz hauchdünne feine Schnitte zerteilt. Mit hauchdünn meine ich 20 tausendstel Mikrometer dick, machen wir heute auch noch so.
Und sie haben dann in diesen dünnen Schnitten die Nervenzellen angefärbt oder eben die Axone, also die Verbindung zwischen den Nervenzellen.
Leider konnte man das mit nur ganz wenigen Ausnahmen nicht in ein und demselben Schnitt machen. Man musste also verschiedene Gehirne untersuchen und Nervenzellen anfärben oder Axone anfärben, um dann zu sehen, dass diese Zellen sehr, sehr unterschiedlich im Gehirn verteilt sind und dass man in der Tat verschiedene Hirnareale unterscheiden kann.
Und die Fuchs waren nun sehr gründlich und sind ins feinste Detail gegangen. Sie waren der Meinung, es gibt etwa 150 Areale im Gehirn, die man aufgrund der unterschiedlichen Anordnung der Nervenfasern untersuchen kann. Dann waren es ja tote Gehirne, wenn man das so sagen darf. Wie kommt man dann zur Funktion? Da hatten sie zwei Ideen.
Sie haben einerseits gesagt, wir gucken uns zum Beispiel an, wie Patienten während der Operation reagieren, wenn bestimmte Hirnregionen stimuliert werden. Und das kam in der Tat in den Zehnern und in den 20er Jahren auf. In Königsberg gab es insbesondere einen Neurochirurgen, der hieß Ottfried Förster. Der hat angefangen, die Hirnrinne bei Patienten während der Operation zu kartieren. Sein Hintergrund als Chirurg war, dass er natürlich keine Hirnregionen schädigen wollte, zum Beispiel bei einer Epilepsie-Operation oder Tumoroperationen, die wichtig waren für die Bewegung.
Die Fuchs haben solche Informationen aufgenommen und haben also eine funktionelle Karte über ihre anatomische Karte gelegt. Nun kann man mit dem Kartieren beim Patienten nicht in alle Hirnregionen kommen, weil die wenigsten Hirnregionen so einfache Funktionen kodieren wie Handheben oder mit dem Finger wackeln. Und dann haben sie gesagt, naja, wir können ja auch die Gehirne von Tieren untersuchen, die wir physiologisch ebenso reizen können und dann auch die Anatomie uns anschauen können.
Also sie haben diese sogenannte vergleichende anatomische oder physiologische Forschung reingebracht. Die ging ja ein Stückchen weiter als die beim Menschen. Andererseits sind natürlich Schimpansen nicht einfach nur kleinere Menschen. Das war der Nachteil, also mit Schimpansen haben sie nicht gearbeitet. Aber Makaken sind auch nicht nur kleinere menschliche Gehirne.
Es war letztendlich ein Versuch aus verschiedenen Ecken, das Problem zu lösen: Wie hängt denn jetzt die Gliederung des Gehirns zusammen mit den physiologischen Aktivitäten in diesen Bereichen und dann auch mit dem Verhalten, also mit einer Greifbewegung oder mit einer Erkennungsbewegung eines Objektes im Sichtfeld. Das war sehr modern.
Außerdem haben sie versucht, die Genetik reinzubringen, weil natürlich schon damals, obwohl die DNS und die RNS noch nicht bekannt waren, man wusste noch nicht, wie die Vererbung funktioniert, aber man hat natürlich sehr wohl gesehen, dass es bestimmte Erkrankungen gab neurologischer Art, die vermehrt in bestimmten Familien aufgetreten sind. Man hat dann versucht, diese Familien besser herzuleiten: Wie sind denn die Stammbäume und die Vererbungsmechanismen zu finden?
Sie haben auch zu der Zeit, und das war wirklich revolutionär, schon versucht, die Pharmakologie, also die Art und Weise, wie Moleküle mit der Hirnfunktion zu tun haben, besser zu analysieren. Das war ungewöhnlich, weil man damals dachte, dass solche Substanzen wie Noradrenalin nur etwas mit der Weit- oder Engstellung von Blutgefäßen zu tun haben, aber man hat sie nicht mit der Funktion von Nervenzellen direkt in Verbindung gebracht.
Da sind also auch die ersten Grundlagen gelegt worden. Das ist ein sehr modernes Konzept, das ich heute immer noch als tragfähig bezeichnen würde. Man muss also versuchen, mit verschiedenen Methoden – anatomischen, physiologischen, genetischen und molekularen Methoden, aber eben auch mit neurologischen oder psychiatrischen – das Gehirn oder eben den Patienten besser zu verstehen.
Wir haben heute viel, viel bessere Varianten, viel genauere Tools. Aber letztendlich war der Ansatz, das Konzept damals schon gelegt, und von dem profitieren wir heute eigentlich immer noch.
Ja, ich wollte nämlich gerade nachhaken. Sie haben einen fantastischen historischen Abriss gegeben, aber heutzutage hat man ja noch mal ganz andere Möglichkeiten. Ob man es jetzt einfach nur platt „Hirnscanner“ nennt oder ein bisschen detaillierter, zum Beispiel MRT-Gerät. Sie haben ja inzwischen Möglichkeiten, auch in lebende, funktionierende Gehirne zu gucken mit bildgebenden Verfahren, die die Forscherinnen und Forscher damals nicht hatten.
Das heißt, was nutzen Sie da jetzt ganz aktuell in Ihrer Forschung, um ins Hirn zu gucken? Die Bildgebung, die Sie beschreiben, mit Magnetresonanz-Tomografie oder MRT, ist natürlich ein ganz wichtiger Punkt und ein wirkliches Fenster in das Gehirn. Der große Vorteil ist, dass das nicht invasiv ist, dass man gesunde Menschen einfach in den Scanner legen kann, ihnen eine Aufgabe geben kann, zum Beispiel: „Denkt mal daran, eine Greifbewegung zu machen“ oder „Überlegt euch mal bestimmte Worte.“
Und dann sieht man, dass im Gehirn eine Aktivität erscheint in bestimmten Hirnregionen, die damit zusammenhängen, dass eben die Hirnregionen, die an dieser Aufgabe besonders beteiligt sind, einen Tick mehr Sauerstoff brauchen. Man kann diesen Unterschied in der Sauerstoffnutzung messen. Das ist das sogenannte BOLD-Signal. Und das ist natürlich eine ganz tolle Sache.
Man hat dann auch vor ein paar Jahren festgestellt, dass das Gehirn sogar Signale aussendet, auch wenn es ganz in Ruhe ist und sich eigentlich entspannt. Wir nennen das „Resting State“, also diese Ruhe-Netzwerke, die man auch mit MRT messen kann. Da hatte man also eine Möglichkeit, das Gehirn in Aktion zu sehen.
Die zeitliche Auflösung ist nicht so gut wie bei EEG oder MEG. Das sind elektrophysiologische Möglichkeiten, wo man also Signale sehr, sehr viel schneller, fast in Echtzeit, ableiten kann. Es ist ein bisschen langsamer das MRT, weil eben erst Blutgefäße reagieren müssen und Sauerstoff muss erst verstoffwechselt werden, und dann kommt die Reaktion. Aber es ist schnell genug, würde ich sagen.
Der Nachteil an diesen Messungen ist, dass man nicht auf die mikroskopische Ebene hinunterkommt, weil die räumliche Auflösung gegeben ist mit ein paar hundert Mikrometern oder einem Millimeter grob. Also es gibt natürlich immer bessere und tollere, aber letztendlich kommen diese Messungen nicht runter auf die Einzelzellebene.
Das heißt, das, was wir im Nasslabor vielleicht in einem physiologischen Experiment untersuchen können auf zellulärer Ebene, genau diese Genauigkeit haben wir nicht auf der Bildgebungsebene. Und umgekehrt, wenn wir physiologische Untersuchungen machen oder ich schaue mir das Gehirn unter dem Mikroskop an, dann fehlt die Funktion.
Das ist eine der großen Herausforderungen in der Hirnforschung, die wir haben: dass es eigentlich keine Methode gibt, die alle Erwartungen erfüllt und mit der wir alles herausfinden können. Wir müssen also wirklich Gehirne von toten Körperspendern untersuchen. Wir müssen lebendige Gehirne untersuchen von Patienten, von Normalen. Und die werden uns immer nur ein kleines Stückchen Erkenntnis liefern.
Diese vielen Stückchen muss man zusammensetzen. Und das ist so ein Hintergrund meiner eigenen Forschung. Deshalb entwickle ich einen Hirnatlas, damit man das eben gut machen kann.
Sie hatten vorhin gesagt, dass man im MRT, im Hirnscanner, die Probanden unter anderem auffordert, an ein bestimmtes Wort zu denken. Also, was weiß ich, jetzt irgendwie Podcast oder Wut und Methoden der künstlichen Intelligenz. Denn die sind uns ja inzwischen doch in der Mustererkennung ein bisschen überlegen, ein bisschen voraus. Kann man damit dann herausfinden, was der Proband gedacht hat?
Nicht. Wie soll ich sagen? Zu einem gewissen Grade kann man Dinge herausfinden und kann diese Muster erkennen. Man kann sehr gut unterscheiden, ob ein Mensch daran denkt, Worte zu produzieren, oder ob ein Mensch jetzt zum Beispiel versucht, ein Gesicht zu erkennen oder Musik hört. Ich denke, auf dieser Ebene sind relativ gut Unterschiede festzustellen.
An was für ein Wort derjenige jetzt denkt, ist erst mal per se so nicht zu sehen. Es geht eher um die Art und Weise des Prozesses. Den kann man relativ gut erkennen, auch als Neurowissenschaftler. Deshalb werden ja die Experimente genau gemacht. Aber der konkrete Inhalt ist natürlich sehr viel schwieriger aufzulösen.
Ich denke trotzdem, dass die Möglichkeiten, die durch die KI reinkommen und die stetig weiterentwickelt werden, auch in dieser Hinsicht eine größere Bedeutung entfalten werden. Wenn Sie an Menschen mit Lock-In-Syndrom denken, also die zum Beispiel durch eine amyotrophe Lateralsklerose überhaupt keine Möglichkeit mehr haben, sich zu bewegen und an irgendeiner Stelle des Krankheitsprozesses auch nicht mal mehr die Augen nutzen können, um zu kommunizieren.
Und wie schafft man das mit solchen Menschen zu kommunizieren? Da ist es inzwischen schon so, dass KI-unterstützte Brain-Computer-Interfaces entstehen, mit denen man Gedanken auslesen kann, weil der Patient es so wünscht. Und weil es dem Patienten dann natürlich ermöglicht, überhaupt eine Kommunikation mit der Außenwelt machen zu können.
Das ist jetzt nicht in dem Sinne zu verstehen, dass man einfach ein Gerät anschaltet und dann weiß, was der Mensch denkt oder was er nicht denkt. So funktioniert das nicht. Aber es ist eine Möglichkeit, natürlich sehr eng schon auch Gedankenvorgänge zu monitoren und wenn das eben gewünscht wird, auch nutzen zu können, um zu verstehen, was jemand denkt, ohne dass er sprechen kann oder sich bewegen kann.
Ich habe noch zwei Stichworte, die ich in den Raum werfen will, wo wir gerade dabei sind, die Methoden der Hirnforschung mit ihren Stärken und Schwächen zu sammeln. Das eine ist natürlich Simulation, also die Simulierung von neuronalen Netzen im Computer. Das andere sind Organoide, also Mini-Gehirne aus menschlichen Stammzellen, gezüchtet, vielleicht erbsengroß, aber eben doch so, dass man sie, anders als ein gesundes menschliches Gehirn, auch auf molekularer Ebene vielleicht in ihrer Funktionsweise untersuchen kann.
Vielleicht können Sie ganz kurz noch mal das einordnen, inwiefern diese beiden Stränge der Methodik auch besondere Stärken haben. Beide Methoden haben sich in der Tat in den letzten Jahren stark entwickelt und haben eine große Bedeutung. Ich sehe sie als zusätzliche Werkzeuge dazu. Ohne die empirische Forschung im Nasslabor würden die nicht funktionieren.
Aber sie haben natürlich große Vorteile. Die Simulation basiert darauf, dass man ein bestimmtes mathematisches Modell hat, darüber, zum Beispiel, wie eine Nervenzelle die Informationen einer anderen Nervenzelle weitergibt oder wie ein großes Netzwerk funktioniert. Das sind verschiedene mathematische Modelle. Als solche bilden sie nur einen Teil der Wirklichkeit ab. Sie unterliegen bestimmten Einschränkungen, wie jedes Modell.
Es ist halt gut für bestimmte Dinge und nicht so gut für andere. Aber man hat damit natürlich eine Möglichkeit, seine eigenen Hypothesen zu überprüfen. Man hat eine Möglichkeit, das Modell immer mehr zu verbessern. Das ist wichtig, wenn man sich zum Beispiel überlegt, dass so ein molekularer Botenstoff wie Glutamat an einen Rezeptor im Gehirn bindet. An einen Glutamatrezeptor.
Dann passieren ja ganz viele komplexe chemische Umbauten. Der Rezeptor orientiert sich irgendwie anders im Raum. Der ermöglicht eine Bindung. Das ist ein hochkomplizierter Prozess. Den können wir unter keinem Mikroskop einfach so herausvergrößern. Aber die Simulation eines solchen Prozesses ermöglicht es zumindest zu verstehen, ob das Modell, das ich davon habe, wie ein Botenstoff an einen Rezeptor bindet, ob das richtig ist oder ob es vielleicht völlig falsch ist, weil ein Rezeptor mit dieser Art räumlichen Konfiguration sich nie und nimmer so verhalten kann.
Das heißt, die Simulation ermöglicht es mir, zum Beispiel Substanzen auszuschließen als mögliche Arzneimittel, weil sie einfach keinen Sinn machen, was man eben in dieser Simulation überprüfen kann. Also Simulationen können vielleicht nur ganz selten zeigen, dass etwas richtig ist. Das ist sehr schwierig. Aber sie können uns helfen, etwas zu zeigen, was falsch ist und was nicht passieren kann. Und das ist auch ein Erkenntnisgewinn.
Und dann muss ich halt nicht dauernd rumexperimentieren, sondern ich kann es mit einer Simulation machen. Wir haben inzwischen Simulationen auf der Ebene von Molekülen. Da habe ich ein Beispiel gegeben. Das ist wichtig für die Arzneimittelentwicklung.
Es gibt aber auch Simulationen, die hochgenaue Nervenzellen nutzen und dann eben versuchen, diese Nervenzellen zu Netzwerken zusammenzufügen und dann zu schauen, wie solche kleinen Netzwerke funktionieren. Es gibt Simulationen, die versuchen, die elektrische Aktivität des Gehirns insgesamt festzustellen. Und es gibt auch natürlich Simulationen, die dann versuchen, die Funktion des Organs nachzuempfinden und zum Beispiel in eine Bewegung in einem Roboter umzuleiten.
Also ganz viele Simulationsansätze, die alle ein spezifisches Ziel haben, alle sozusagen auch ihre Limitationen haben, aber die jede für sich genommen und auch insgesamt genommen extrem wichtig sind. Also das sind Simulationen.
Und die Organoide, das sind ja dann wirklich kleine Nervenzellen, zum Beispiel auch menschliche Nervenzellen, die man bis zu einer bestimmten Komplexität wachsen lässt. Da gibt es sehr klare Regelungen, wie groß diese Organoide sein dürfen. Und die haben dann eben den Vorteil, dass das wirklich natürliches Gewebe ist und eben nicht in Silikon, also kein Chip.
Damit haben sie natürlich Eigenschaften, die auch sehr wichtig sind, wenn man daran denkt, dass man zum Beispiel eben auch wieder ein Medikament testen möchte. Dann wird man bei so einem Organoid auch sehen, ob das Organoid sich so verhält, wie man sich das letztendlich vorstellt. Organoide haben in der letzten Zeit eine große Entwicklung gemacht, gerade auch in der Medizin.
Ich denke, da sind sie inzwischen sehr wichtig geworden und ergänzen eben auch tierexperimentelle Ansätze. Das ist auch sehr wichtig. Ich kann mir auch vorstellen, dass das noch mal stärker in Richtung Neuro-KI geht. Also inwieweit kann man solche Organoide auch nutzen, um als künstliche oder nicht künstliche, sondern eben natürliche neuronale Netzwerke auch bestimmte Aufgaben zu lösen. Aber das ist noch mal sehr viel mehr Zukunftsmusik.
Ja, genau. Ich wollte gerade sagen, diese Neuro-KIs, da wird ja vor allen Dingen im KI- und Informatik-Kontext sehr viel darüber gesprochen, ob man die dafür nutzen kann. Wir waren ja eben beim Hirnscanner. Was ich super spannend finde, ist die Frage, ob man darin eigentlich auch sehen kann, ob jemand gerade zum Beispiel über beide Ohren verliebt ist.
Ja, es gibt bestimmte Änderungen, nicht nur im hormonellen Status jetzt im ganzen Körper, sondern auch auf der Ebene des Gehirns. Also es gibt durchaus Hirnregionen, die sehr stark aktiviert werden, wenn man eben sehr starke, sehr positive Gefühle hat, und die man dann im Hirnscanner sehen kann.
Verrückterweise ist es so, dass man die negativen, also Frust und Angst, viel leichter im Hirnscanner und viel spezifischer findet, wobei diese positiven Freude und Glück sich schwerer nachweisen lassen. Das heißt, da braucht man dann auch noch die Unterstützung von Hormonanalysen. Unbedingt.
Das denke ich sowieso, ist sehr wichtig. Der Hirnscanner alleine ist ja auch nur ein Fenster ins Gehirn und ganz häufig hat man keine Eindeutigkeit, was ein Signal bedeutet. Aber wenn man das dann eben koppelt, zum Beispiel mit einer Hormonanalyse aus dem Blut, dann hat man doch sehr belastbare Ergebnisse.
Sie selbst kartieren ja das Gehirn so genau, dass man diese 86 Milliarden – unvorstellbar, die Zahl – mit ihren 10 Millionen Verbindungen pro Stück mit diesen Nervenzellen, dass man also die einzeln erkennen kann. Das ist ja unglaublich detailliert.
Was verraten uns denn diese Karten dann darüber, wie wir denken und fühlen? Also, was machen Sie mit diesen Karten dann eigentlich? Na, erst einmal, ich untersuche ja sogenannte Hirnschnitte. Das sind eben diese hauchdünnen Schnitte durch ein menschliches Gehirn. Wir machen etwa 6.500 bis 8.000 solcher Schnitte für ein einzelnes menschliches Gehirn, sodass wir wirklich von vorne bis hinten einen Eindruck darüber haben, wie die Nervenzellen verteilt sind.
Diese Nervenzellen werden angefärbt mit einer Silberfärbung, sodass sie dann auch schön schwarz unter dem Mikroskop erscheinen. Wir sehen, dass es sehr unterschiedliche Nervenzellen gibt. Es gibt zum Beispiel Zellen, die haben eine Pyramidenform, wobei die Spitze der Pyramide immer nach oben auf die Hirnoberfläche zeigt und die Basis der Pyramide immer nach unten zeigt.
An der Basis der Pyramide wissen wir, da geht das Axon ab und das führt dann in irgendwelche anderen Gebiete im Gehirn. Die Größe der Pyramidenzellen sagt uns zum Beispiel etwas darüber aus, wie weit die Axone reichen. Es gibt sehr, sehr große Nervenzellen, Pyramidenzellen im Bereich der sogenannten motorischen Hirnrinde, und die gehen in der Tat runter mit ihren Fortsätzen bis ins Rückenmark.
Das kann ja durchaus mal einen halben Meter oder einen ganzen Meter lang werden. Wir haben also riesige Fortsätze. Das heißt, die Größe der Nervenzellen hat schon etwas damit zu tun, nicht ausschließlich, aber wie groß letztendlich das Axon ist. Das sagt uns etwas darüber hinaus, dass diese Nervenzelle ein Projektionsneuron ist. Es projiziert also irgendwo hin, weit entfernt.
Dann gibt es aber Zellen, die sind sehr viel kleiner, die sehen eher aus wie Körnerzellen. Und von den Zellen wissen wir, die haben keine langen Axone. Die projizieren nur ganz kurz, vielleicht ein paar Mikrometer oder 100 Mikrometer weit. Das sind so Zellen, die man sich vielleicht als Schaltzellen oder Relaiszellen vorstellen kann.
Also die tun irgendwas verarbeiten, liegen aber ganz in der Nähe, projizieren selber nicht so weit. Aus diesen einfachen Überlegungen, wenn man das dann hochskaliert aufs Gehirn, hat man schon eine Vorstellung davon, dass bestimmte Hirnregionen sich eben unterscheiden in der Art und Weise, wie diese Nervenzellen angeordnet sind.
Die sogenannte motorische Rinde ist ein Gebiet, das wichtig dafür ist, dass wir uns bewegen können, dass wir bewusst eine Bewegung einleiten können. Das heißt, der Output, also die ausgehende Information, dominiert diese Art der Hirnrinde. Deshalb gibt es halt so riesig große Pyramidenzellen, weil die eben lange Kabel haben, die bis weit zum Beispiel ins Rückenmark gehen.
Das bestimmt die Architektur der motorischen Hirnrinde. Und Architektur heißt einfach, was liegen da für Zellen, welche baulichen Besonderheiten haben die und in welchen Schichten liegen die. Das heißt, ich kann mir das ein bisschen wie Google Maps vorstellen, wo ich dann auch irgendwie so reinzoomen kann oder wieder rauszoomen kann und wo ich irgendwie eine Route finde zu irgendeinem Ort, den ich jetzt im Gehirn gerne angucken möchte.
Kann man das so sagen? Ja, unser Konzept von unserem Hirnatlas kann man sich genauso vorstellen wie Google Maps, aber eben für das Gehirn. Und diese Fähigkeit, hineinzuzoomen oder hinauszuzoomen, ist eben so wichtig, weil manchmal wollen wir das ganze Gehirn sehen oder die großen Hirnareale.
Und manchmal wollen wir aber auch die einzelnen kleinen Nervenzellen sehen, die vielleicht gerade an der ganz klar umschriebenen kleinen Region in der motorischen Hirnrinde zum Beispiel zu liegen kommen. Genau, das ist die Idee.
Aber es geht sogar noch ein Stück weiter, würde ich sagen. Denn auch in Google Maps ist es ja so, dass man sich nicht nur einfach die Erde angucken kann und dann sucht man rein, da sieht man, ach, da ist ja eine Stadt. Wie schön, das ist Jülich oder das ist New York oder Paris.
Sondern man kann ja dann auch sagen, was ist denn das jetzt für ein Land? Also gib mir doch mal bitte die politische Gliederung der Welt in dieser Karte. Oder man kann auch fragen, sag mir doch mal, welche klimatische Zone ist denn da? Wie ist denn die Regenhäufigkeit genau in dieser Region?
Und so ähnlich ist es im Gehirnatlas, den wir entwickeln. Wir wollen die zelluläre Verteilung haben. Das ist eine ganz wichtige Größe für uns. Aber wir wollen auch wissen, wo liegen denn die Verbindungen der Nervenzellen? Wie sind denn die verschiedenen Rezeptoren, an die Botenstoffe binden können, im Gehirn verteilt?
Wie ist denn die genetische Charakterisierung der Region? Welche Gefäße laufen da lang? Bei welchen Funktionen wurde eine bestimmte Hirnregion aktiviert? Also all diese verschiedenen Informationen wollen wir auch integrieren, genau wie Google Maps das eben für verschiedene Aspekte jetzt bei Google Earth macht und letztendlich auch ganz, ganz viele Karten übereinanderlegt, damit wir dann damit arbeiten können.
Wer nutzt denn diese Karten und wofür? Also, wer hat darauf Zugriff? Wir stellen unsere Karten frei zur Verfügung auf der sogenannten eBrains Forschungsinfrastruktur. Das ist eine digitale Plattform, wo man erst einmal ohne sich auch anmelden zu müssen, sich die Karten anschauen kann, wo man, weil sie frei verfügbar sind, sich die auch auf den eigenen Computer laden kann und damit arbeiten kann.
Und das betrifft natürlich in erster Linie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, also Neurowissenschaftler, aber auch Kognitionswissenschaftler, Mediziner, Neurologen, Psychiater, Linguisten, Computerwissenschaftler. Das wäre, würde ich sagen, mal diese große Domäne, woran wir jetzt mehr und mehr arbeiten, dass dieser Atlas auch einfacher zur Verfügung gestellt werden kann, sodass auch Schulen davon viel stärker profitieren können, wenn sie wissen wollen, wie sieht dann so ein Gehirn aus, dass man dann vielleicht einfache Varianten auch in der Zukunft hat, wo man einfach das Gehirn dann drehen kann und wo dann zu sehen ist, welche Hirnregion das ist.
Für Medizinstudierende wäre das ja auch ganz toll zu sehen. Auch solche Formate sollen mehr und mehr entstehen. Aber wir haben angefangen, letztendlich für unsere Wissenschaftscommunity einen Atlas zu entwickeln, und da war uns eben wichtig, dass die Karten eben auch frei verfügbar sind.
Frau Ammons, jedes Gehirn hat ja auch eine individuelle Geschichte. Wie entwickelt sich das Gehirn im Mutterleib? Woraus geht es hervor und wann ist so ein Gehirn eigentlich fertig mit seiner Entwicklung?
Das Gehirn entwickelt sich schon sehr, sehr früh in der Schwangerschaft. Also eigentlich schon in der 20. bis 21. Woche sieht es auch richtig aus wie ein Gehirn. Da kann man schon die grundlegenden Strukturen erkennen. Und dann hat es eben schon im Mutterleib, auch weil sich ja auch diese sensorischen Organe schon entwickeln – Augen, Ohren – das geht ja parallel mit der Hirnentwicklung dazu.
Also schon im Mutterleib hat das Kind Informationen darüber, in was für einer Welt es ist oder sich mal geboren wird. Das ist natürlich sehr wichtig. Alle Mütter haben das, glaube ich, schon verstanden, dass das Kind irgendwie reagiert auf schöne Musik, auf Autofahren, aber eben auch auf Stress. All diese Faktoren haben einen wichtigen Einfluss, in der Tat schon im Mutterleib, darauf, wie sich ein Kind entwickelt.
Nach der Geburt geht das, würde ich sagen, mit voller Kraft weiter. Mit zwei Jahren ist das Gehirn von der Größe her doch relativ ausgewachsen, also genauso groß wie das von uns Erwachsenen. Und das kann man ja auch sehr gut sehen, dass kleine Kinder sehr große Köpfe haben. Die sind eben schon so groß, wie sie mal sein sollen.
Entwickeln tut sich das Gehirn aber bis weit in die Pubertät und eigentlich auch bis man über 20 ist. Also bestimmte Verbindungen gerade von den sogenannten höheren Cortices, von den höheren Hirngebieten, die viele Funktionen umfassen, auch wie unser soziales Miteinander ist, unsere Planung, die entwickeln sich ja noch sehr, sehr weit.
Oder auch das, was wir als Selbstreflexion bezeichnen, also dieses selbstkritische Einschätzen: Wo bin ich, was bin ich für ein Mensch, wie interagiere ich? Das passiert ja auch noch in den 20er Jahren. Das Gehirn entwickelt sich da also noch.
Und auch später hört es nicht einfach auf und ist nicht einfach wie eine Maschine, die fest verdrahtet ist und dann passiert nichts mehr. Also eigentlich über unsere gesamte Lebensspanne sehen wir Veränderungen im Gehirn, zum Beispiel in der Dichte der Nervenzellen. Und diese Veränderungen sind eben Grundlage dafür, dass wir, auch wenn wir erwachsen sind, natürlich noch Dinge lernen können, dass wir uns neu orientieren können.
Eigentlich bis zum Tod ist dieses Gehirn etwas, was permanenten Veränderungen unterliegt.
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Was heißt, wenn das Gehirn ja, also das höre ich raus, nie ganz fertig ist und sich immer wieder umbauen kann, man immer wieder neu dazulernen kann, kann man das Gehirn trainieren wie so einen Muskel und sogar klüger werden. Man kann und man muss das Gehirn allemal trainieren. Das ist das ja. Was die Schulen versuchen, und natürlich hilft das dabei. Und wir können auch lernen, lernen, und das macht uns klüger.
Wir können auch neue Medien, neue Werkzeuge wie ChatGPT oder ähnliche Werkzeuge nutzen, um schneller zu lernen und um nachzufragen. Das geht ganz sicher. Wie ein Muskel, ja. Diese Metapher hat natürlich auch ihre Limitationen, würde ich sagen. Das Gehirn wird nicht unbedingt größer, dafür ist kein Platz. Aber es kann zum Beispiel effizienter Informationen übertragen, besser Informationen übertragen.
Und es gibt viele Studien zur sogenannten Plastizität. Das ist eine Eigenschaft des Gehirns, sich auf neue Umgebungen einzustellen. Und wir sehen das zum Beispiel bei Musikern. Die mit drei oder vier Jahren sitzt der kleine Knirps am Klavier und fängt an zu spielen, wenn es dann Spaß macht. Und das hat natürlich auch einen großen Effekt darauf, wie das Kind dann das musikalische Empfinden entwickelt, wie sich die Handgeschicklichkeit entwickelt, wie sich das Gedächtnis entwickelt, weil man muss ja Noten lernen und behalten.
Und wir sehen, dass das Gehirn auch gerade bei Kindern sich dann so anpasst, dass es eben diesem Training letztendlich auch entspricht und dieses Kind dann in der Tat Dinge besser kann als jemand, der eben nicht zum Beispiel musiziert hat oder Klavier gespielt hat.
Stimmt es eigentlich, dass wir nur einen Teil unserer Hirnkapazität wirklich nutzen? Das kann man so nicht sagen. Es gibt ja immer mal wieder dieses Gerücht, wir nutzen nur so und so viel Prozent. Ich kann mir schwer vorstellen, dass das gehen soll. Die Gehirnzellen sind alle ständig unter Strom, wenn man das so sagen muss. Das erklärt auch diesen sehr, sehr hohen Energiebedarf, den Sie ja eingangs zu unserem Gespräch erwähnt hatten.
Diese sind ja nur 20 bis 30 Watt, aber letztendlich ist das schon eine ganze Menge im Vergleich zu dem Rest des Körpers. Also die Gehirnzellen sind immer an sie haben Stoffwechsel, sie sind immer aktiv. Und wenn dann eine bestimmte Aufgabe kommt, also wir müssen etwas sagen, wir müssen uns bewegen, wir müssen was tun, über irgendwas nachdenken, dann wird ein paar Prozentpunkte der Energiezufluss erhöht und das Gehirn verbraucht an dieser Stelle mehr.
Aber das heißt nicht, dass die anderen Dinge jetzt abgestaltet sind in dem Sinne. Wenn wir schlafen, kommt es schon dazu, dass die Aktivität heruntergefahren wird. Aber auch dann ist es nicht so, dass die Zellen eingefroren sind und nichts mehr tun.
Beziehung von Gehirn und Psyche
Wie würden Sie denn die Beziehung von Gehirn und Psyche beschreiben? Also gibt es da ein Hin und Zurück zwischen dem, was wir, wir sagten ja schon, Gefühle, Emotionen, aber natürlich auch so dieses komplette Areal auch der psychischen Erkrankungen? Wie weit wirkt das hin und zurück?
Ich denke, dass Gehirn und Psyche wirklich ein Ding an sich sind, wenn ich das so sagen darf. Also man kann sich, ich kann mir keine Psyche vorstellen ohne das Gehirn als Substrat. Aber eben das menschliche Substrat, Gehirn, ist letztendlich Grundlage auch dieser Psyche.
Also ich würde es nicht gerne dissoziieren und sagen, es gibt so etwas wie eine Seele, die unabhängig jetzt vom Gehirn ist. Also ich meine schon, dass auch unsere Persönlichkeit, unsere Verhaltensweisen, unsere Psyche, dass sie sehr viel mit dem Gehirn zu tun haben, aber eben nicht nur mit dem Gehirn, sondern natürlich auch mit unserem Körper.
Und wir sehen das natürlich, wenn starke Schmerzen zum Beispiel da sind, dann können wir davon nicht abstrahieren. Dann beeinflusst das unser Denken, unser Verhalten. Dann sind wir kränker vielleicht zu unserer Umwelt. Und das hat sehr viel damit zu tun, dass zum Beispiel der Mensch sich gerade ein Bein gebrochen hat.
Also diese Dinge sind sehr eng miteinander verwoben. Trotzdem ist es natürlich für uns als Hirnforscher sehr wichtig und sehr interessant, auch diese behaviorale oder auch diese psychologische Komponente, die zu verknüpfen mit Prozessen, die im Gehirn ablaufen.
Und das ist eine sehr, sehr schwierige Frage. Und wir wissen ganz viele Dinge noch nicht, weil es eben durch dieses Multiskalensystem Gehirn, was eben vom kleinsten Molekül und der Zelle bis eben hoch zu einem Verhalten, weil es da ganz, ganz verschiedene Abläufe gibt, die wir in ihrer wirklich detaillierten Art und Weise und Abfolge noch nicht verstehen.
Und wir wissen aber, dass auch die Psyche natürlich unser Gehirn beeinflusst, auch unseren Körper beeinflusst. Und als ich angefangen habe zu studieren, wurde das eher in Abrede gestellt, dass die Umwelt zum Beispiel unser Gehirn auch verändern kann, auf der anatomischen, auf der Substratbasis, auf der neurobiologischen.
Da wurde gesagt, es ist eigentlich nur in eine Richtung. Aber wir wissen natürlich heute, dass es sogenannte epigenetische Faktoren gibt, die das genetische Substrat verändern und die natürlich dann auch wieder Auswirkungen haben darauf, wie das Gehirn funktioniert.
Also man muss sich dieses Zusammenspiel eigentlich so als ewigen Kreislauf verstehen. Und es gibt verschiedene Faktoren, die von außen auf unsere Psyche, auf unser Gehirn einwirken können. Und es gibt aber auch genau den Weg wieder zurück.
Persönlichkeitspsychologie und Gehirn
Aber heißt das, dass man zum Beispiel die Persönlichkeit, also man kennt das ja aus der Persönlichkeitspsychologie, diese Big Five, am Gehirn ablesen kann? Also zum Beispiel, ob jemand besonders offen ist für neue Erfahrungen oder eher nicht, oder ob jemand besonders gewissenhaft ist oder eher nicht. Kann man das im Gehirn sehen?
Das kann man nicht auf einfache Art und Weise sehen. Aber in der Tat, diese Big Five sind ja sehr, wie soll ich sagen, gut definierte Entitäten im Verhalten. Und wir gehen natürlich davon aus, dass da eine strukturelle, eine neurobiologische Grundlage ist.
Aber wie die ist, was die ausmacht, das ist in der Einzelheit noch nicht besonders gut verstanden. Und ich denke, das hat auch etwas damit zu tun, dass diese Konzepte wie die Big Five ja eher aus der Psychologie oder aus den Sozialwissenschaften kommen.
Und diese Hardcore-Neurowissenschaftler mit diesen Konzepten nicht unbedingt gleich was anfangen können, weil sie nicht gleich ineinander übersetzt werden können in neurowissenschaftliche Hypothesen, die man dann testen kann und die dann diese Zuordnung ermöglichen.
Da müsste man ja auch wirklich die Gehirne verschiedener Menschen mit eben verschiedenen Persönlichkeits-Eigenschaften miteinander dann in Kontext setzen.
Aber wenn jetzt jemand als Einzelperson zum Beispiel eine Psychotherapie macht oder in psychiatrischer Behandlung ist, verändert sich dabei dann auch sein Gehirn?
Ich würde schon denken, dass sich dabei das Gehirn verändert, weil natürlich die Hoffnung bei einer psychotherapeutischen Sitzung ist ja, dass man durch einen Lernprozess letztendlich automatisch ablaufende Prozesse im Gehirn so verändern kann, dass sie eben in eine andere Richtung laufen, also andere Schaltkreise involviert sind als die, die vielleicht ein großes Leiden versuchen und die man eben versucht in der Therapie zu verändern.
Und es ist eben so, wie will man das jetzt wieder auf das Substrat beziehen? Das ist wieder sehr, sehr kompliziert, weil natürlich hier auch eine große Individualität zu berücksichtigen ist. Psychotherapeutische Sitzungen passieren in einer kleinen Gruppe oder passieren sogar unter vier Augen nur.
Und man kann sehr wohl den Effekt sehen, aber man weiß nicht genau, was bei diesen konkreten Menschen, was sich da vielleicht geändert hat oder eben nicht geändert hat. Das ist genau die große Schwierigkeit.
Und wenn man versucht, solche Verhaltensweisen zu untersuchen, dann greift man sehr häufig zurück auf große Stichproben und schaut eben, was sind dann das zum Beispiel für Typen in ihrem Verhalten, also die fünf zum Beispiel.
Und da kriegt man Unterschiede vielleicht raus, aber man kann sie nicht auf die Einzelebene herunterbrechen. Und das ist letztendlich genau die Schwierigkeit zwischen dem Individuum: Was kann ich über das Individuum aussagen? Was kann ich über eine gewisse Stichprobe aussagen? Was kann man vielleicht einfacher?
Und manchmal sind eben die Veränderungen so klein, dass ich dafür sehr, sehr viele Menschen untersuchen würde. Aber habe ich jetzt 10.000 Menschen, die genau diese psychotherapeutische Sitzung haben, genau mit den gleichen Umgebungsvariablen, das habe ich in der Regel nicht.
Und dann bricht mir das wieder auseinander und ich komme an der Stelle jetzt nicht weiter. Deshalb ist es so schwierig, letztendlich die Psychologie auch oder solche psychologischen Aspekte zu untersuchen auf der neurobiologischen Ebene und die Korrelate zu finden.
Assoziationsspiel
Wir sprachen ja schon zu Beginn ein bisschen über Reaktionsgeschwindigkeiten und wir haben ein kleines Spiel, ein Assoziationsspiel mit Ihnen vor, was wir vorhaben, natürlich vorbereitet haben. Und es geht da so um Spontanität, aber auch ein bisschen um den Blick über den Tellerrand, denn wir möchten ja Sie als Forscherin auch ein bisschen noch besser als nicht nur als Forscherin, sondern auch als Mensch kennenlernen.
Wie ist das für Sie? Wie ist das für Sie? Wir nennen Ihnen jetzt der Reihe nach zehn Stichworte und Sie sagen uns bitte in aller Kürze einen Satz. Es dürfen aber auch mal zwei oder drei sein, was Ihnen spontan dazu einfällt. Sind Sie bereit?
Ich bin bereit. Das erste Wort ist Zufall. Viele unserer Entscheidungen und auch unsere Art und Weise, wie wir uns entwickeln, hängen von Zufällen ab, die wir nicht beeinflussen können, aber die trotzdem ganz wichtig sein können für unsere eigene Trajektorie des Lebens.
Potsdam. Tolle Stadt in der Mitte Deutschlands, großartige Geschichte, meine Heimatstadt.
KI. Unglaublich dynamische und herausfordernde Entwicklung, wo ich uns als Hirnforscherin einer besonderen Verantwortung sehe, die mitzugestalten.
IQ. Mitunter sehr schwammig formuliertes Konzept, mit dem ich nicht richtig warm werde.
Tierversuche. Notwendige Voraussetzungen, um bestimmte Therapien zu entwickeln, unter sehr gut definierten gesetzlichen Vorgaben, mit Tendenz immer weniger zu werden, aber nicht ersetzbar.
Zur Schule. Einer der wichtigsten Abschnitte in der Entwicklung, weil dort eben gelernt wird und weil das Lernen eine ganz wichtige Voraussetzung dafür ist, wie im späteren Leben wir uns verhalten und wir Erfolg haben.
Organspende. Ebenso im Moment nicht zu ersetzende Art und Weise, schwerstkranken Patienten zu einem weiteren Leben zu verhelfen und trotzdem unbefriedigend aus meiner Sicht wegen der extrem schwierigen ethischen, psychologischen Belastung, Logistik, die dahinter steht. Es wäre gut, andere Wege da beschreiten zu können.
Moskau. Eine der europäischen Hauptstädte mit einer unglaublich reichen, ebenfalls Geschichte, großen Wissenschaft. Es ist für mich sehr traurig zu sehen, dass die Verbindung zu dieser großartigen Stadt durch den Krieg, der von Putin ausgegangen ist, nicht mehr bestehen. Ich hoffe, das wird sich ändern in den nächsten Jahren wieder.
Social Media. Große Hoffnungen sind damit verbunden worden, auch letztendlich im Sinne einer Demokratisierung. Es ist aber extrem zweischneidig und sehr einflussreich. Wir müssen besser lernen, damit umzugehen.
Nobelpreis. Viele großartige Wissenschaftler haben den Nobelpreis bekommen, auch einige nicht so großartige. Und viele großartige Wissenschaftler haben ihn nicht bekommen, wie die Vogue zum Beispiel.
Vielen, vielen Dank. Super, danke, Herr Kretschmann. Kurz eine Nachfrage. Wir haben ja Moskau reingebracht, weil Sie da mal geforscht haben. Können Sie da kurz darüber berichten, was Sie da gemacht haben?
Ja, ich habe da studiert und habe dort auch promoviert. Das waren die Zeiten nach der sogenannten Perestroika, als sehr gute Beziehungen auch zwischen Deutschland und der Sowjetunion bestanden haben. Ich habe die offene und freundschaftliche und sehr gastfreundliche Art und Weise sehr geschätzt.
Es ist sicherlich eine Weltstadt und ein sehr hohes Niveau an Wissenschaft, Forschung, Technologieentwicklung. Das darf man nicht unterschätzen. Und in der jetzigen Zeit gehen diese Aspekte natürlich sehr in den Hintergrund, aus verständlichen Gründen.
Aber wir müssen doch versuchen, letztendlich über Wissenschafts- und Kulturaustausch auch in schwierigen Zeiten Verbindungen herzustellen und letztendlich Verbindungen überhaupt zu schaffen.
Prägung durch die DDR
Sie sind 1962 im Jahr nach dem Mauerbau in Potsdam geboren, also in der früheren DDR. Inwiefern hat Sie das selber geprägt?
Das hat mich natürlich sehr stark geprägt. Also Potsdam sowieso, wie ich gesagt habe, also schon als kulturelles Zentrum, als Zentrum der Filmindustrie. Meine Kindheit ist durch ein sehr liberales, offenes und kultur- und wissenschaftsfreundliches Umfeld gekennzeichnet gewesen.
Auch insbesondere die Schule in Kleinmachnow, die also wirklich eine Schule ist, an die ich mich sehr gerne erinnere, weil sie all diese Werte verkörpert hat. Und in dem Sinne hat mich das natürlich sehr geprägt.
Es hat mich auch sehr geprägt, dass zu dieser Zeit es ganz normal war, dass Frauen gearbeitet haben, dass sie gearbeitet haben, auch wenn sie Kinder hatten. Das wurde alles gut organisiert und das war überhaupt nicht hinterfragt.
Also in dem Sinne denke ich, dass ich sehr glücklich sein darf, in so einem Umfeld aufgewachsen zu sein. Auch wenn das größere politische Umfeld natürlich sehr viel schwieriger und kritischer im Nachhinein zu sehen ist, war mein privates als Kind, und das ist ja schon im großen Maße auch das, was bestimmt und was gestaltet und formt. Das war sicherlich für mich sehr, sehr gut.
Eltern und Neugier
Waren Ihre Eltern auch Wissenschaftler?
Nein, mein Vater war Tonmeister bei der DEFA. Er war sogar vorher Tonmeister bei der UFA und ist als Radiomechaniker eben zum Tonfilm gegangen. Dadurch bin ich mit der Filmindustrie, mit Schauspielern, Regisseuren, Dramaturgen, Künstlern, Komponisten sehr gut in Kontakt gekommen.
Und meine Mutter war Buchhändlerin und das hat dann meine Liebe zur Literatur, zum Lesen natürlich sehr stark befördert.
Welche Rolle spielt Ihnen dennoch Neugier in Ihrem Elternhaus? Sie sagten, Sie sind in einem sehr liberalen, wissenschaftsinteressierten, wissenschaftsnahen Elternhaus groß geworden. Also haben die Sie auch in Ihrer Neugier, Fragen zu stellen, Dinge herausfinden zu wollen, bestärkt?
Ja, unbedingt. Also ich habe da sehr viel Unterstützung von den Eltern bekommen. Und das sind solche Sachen wie, dass ich ein Musikinstrument lernen konnte. Das ist eher der Samosisch-Bereich. Dann konnte ich ein zweites Musikinstrument lernen.
Was für Musikinstrumente? Ich habe Gitarre und Klavier gelernt und hatte auch ein bisschen Musiktheorie. Und meine Eltern sind eben auch mit mir zu Ausstellungen gegangen. Ich habe gesehen, wie Filme gemischt wurden, habe also auch gesehen, wie letztendlich Technik funktioniert hat, wie ist ein Tonstudio, wie macht man sowas überhaupt, wie setzt man ein Skript auf für ein Drehbuch.
All diese Dinge habe ich gelernt. Und trotzdem habe ich dann an irgendeiner Stelle gedacht, ach, am liebsten würde ich eigentlich Medizin studieren, weil mich das eben auch interessiert, besonders wie funktioniert der Mensch, was macht den Menschen aus.
Und natürlich auch der Wunsch, medizinisch dann tätig zu sein, der war natürlich auch sehr stark. Und da sehe ich mich ja durchaus in einem guten Umfeld. Es gab ja immer mal wieder Künstler oder Mediziner, die eben auch das andere dann gemacht haben.
Und Medizin ist eben auch eine sehr breite Ausbildung, wo man eigentlich ganz verschiedene Möglichkeiten hat, sich dann weiterzuentwickeln.
Das heißt, es stand sehr früh fest, dass Sie zumindest Medizinerin oder eben auch Forscherin werden wollen. Können Sie sich vorstellen und noch in das frühere Ich hineinversetzen, was Sie geworden wären, wenn es nicht die Forscherin wäre?
Sehr viel Konjunktiv. Ach, da gab es Verschiedenes. Also Tonmeisterin wollte ich auch gerne werden. Das fand ich auch eben schön, weil es genau zwischen Technik und Musik war. Also diese Verbindung, so an der Schnittstelle, die hat mich schon fasziniert.
Schauspielerin wollte ich auch mal werden. Politikerin oder Botschafterin dachte ich, ist auch ganz interessant. Also es gab schon verschiedene Richtungen, die mich interessiert haben. Ich würde sagen, so seit der achten Klasse etwa stand die Medizin doch eher im Vordergrund.
Dann dachte ich mir, das ist doch wirklich toll. Und in der Tat dachte ich, Neurologie oder Psychiatrie, das sind Fächer, die mich besonders interessieren.
Schulzeit und Bildung
Sie haben eben so ein bisschen glänzende Augen bekommen, als Sie gesagt haben, dass Sie eine schöne oder eine gute Schulzeit hatten. Das sagen ja nicht allzu viele Menschen, vielleicht heute sogar noch weniger. Was war denn Ihr Lieblingsfach in der Schule und wie kann man eigentlich heute Schulen gehirngerecht gestalten, dass sie vielleicht irgendwie doch ein bisschen mehr Freude bereiten?
Das ist eine schwierige Frage. Also mein Augenblitz bezog sich in der Tat auf das Gymnasium in Kleinmachnow. Das ist eine Spezialschule damals gewesen für Mathematik und Physik. Nun war ich nicht diejenige, die jetzt gleich zu Mathematik oder Physik oder Myanen geflogen ist.
Aber das war einfach eine Schule, die den Spaß an Mathematik und Physik vermittelt hat und das geschafft hat, trotzdem die Anforderungen in der Mathematik ziemlich hoch waren oder auch in der Physik. Also wir hatten Gruppenunterricht, neun Menschen nur. Da kann man ehrlich gesagt nicht viel schlafen. Da wird man sehr gefordert die ganze Schulstunde hindurch.
Und das hat aber Spaß gemacht. Dieses Fordern und Fördern war für mich die richtige Umgebung. Und das war eben auch eine Schule, wo wir viel auch selber machen konnten in Experimenten, Physikexperimente. Wir haben ein kleines Radio gebastelt im Physikexperiment. Das fand ich natürlich ganz toll.
Und das ist vielleicht heute aufgegriffen, auch wenn man bestimmte Projektarbeiten oder Gruppenarbeiten hat. Aber die Schule war schon eher anspruchsvoll in dem Sinne, dass die auch wirklich viele Hausaufgaben aufgegeben haben.
Und als ich gewechselt bin zu der Schule, waren meine Noten auch nicht mehr so gut wie in der Grundschule. Und ich musste dann ganz schön was tun, dass ich dann wieder auf das gleiche Niveau auch gekommen bin.
Und unser Physiklehrer kam dann irgendwann in der schriftlichen Physikprüfung in der zehnten Klasse rein, die wir ja auch machen mussten, und sagt: Es ist jetzt eine Stunde um, beeilt euch mal. Also Leistung hat auch was mit Zeit zu tun. Jetzt gebt mal langsam ab.
Trotzdem die Physikprüfung natürlich auch drei Stunden ging. Also da war schon ein starker Vordercharakter. Ich denke, das geht heute so nicht mehr.
Also ich war vor ein paar Monaten in meiner alten Schule und ich finde immer noch sehr viele engagierte Lehrer. Ich glaube, es ist immer noch ein sehr, sehr gutes Gymnasium. Aber so läuft das heute nicht mehr. Und es hat sicher Vorteile, aber es hat natürlich auch, wie soll ich sagen, Nachteile.
Die Frage, wie viel Freiraum gibt man, wie viel muss man fordern, das ist eine ganz sensitive Frage. Vom Lernen her ist das Fordern natürlich sehr, sehr wichtig.
Aber das heißt, Lieblingsfach war dann Mathe und Physik oder doch eher Biologie? Ja, Mathe mochte ich zu der Zeit besonders. Biologie, das kam drauf an, was wir da gerade für Bereiche hatten in der Biologie.
Mathe hat mich eben fasziniert durch die Klarheit und die Stringenz von Beweisen und auch letztendlich dieses Gefühl, wenn ich dann einen Beweis verstanden habe, dass das ja als etwas Schönes erkannt wurde. Das war so.
In der Physik hat es auch viel Spaß gemacht. Biologie, ja, menschliche Körperbaufunktion fand ich interessant, aber lange nicht so wie dann später im Studium. Wir haben Sprachen, sehr viel Spaß gemacht. Wir hatten sehr gute Sprachlehrerinnen. Chemie war nicht so meine Welt, war aber auch in Ordnung.
Wie soll ich sagen? Es waren einfach gute Lehrerinnen und Lehrer da, die da vermittelt haben. Deutsch war sehr, sehr gut. Und eigentlich war es eher so, dass das Gesamtkunstwerk, was man erstmal hinkriegen muss in einer Schule und was eben auch manchmal gut funktioniert, in anderen Schulen funktioniert es auch nicht so sehr gut.
Aber ich glaube, da hatte ich einfach auch Glück.
Gehirn und Sterben
Frau Amunds, wir sind so ganz langsam schon fast auf der Zielgerade dieses Podcasts. Ich muss unbedingt noch eine Frage, die ich vorhin schon mal stellen wollte, nachschieben, bevor es zu spät ist.
Wir haben ja über die Gehirnentwicklung von der Schwangerschaft angesprochen, über Neuroplastizität. Aber eine Frage finde ich wirklich sehr spannend: Was geschieht denn mit dem menschlichen Gehirn oder im Gehirn, wenn wir sterben?
Ja, das darf man sich auch nicht so vorstellen, dass das von einem Moment auf den anderen sozusagen der Übergang ist. Das macht eben auch genau diese Debatte zum Hirntod zum Beispiel so kompliziert.
Aber es ist schon so, dass wenn wir sterben, die Gehirnzellen am sensibelsten darauf reagieren, wenn kein Sauerstoff mehr ankommt. Das heißt, wenn der Kreislauf nicht mehr funktioniert, dann bekommen die Zellen keinen Sauerstoff mehr.
Und in der Regel reichen dann wenige Minuten, dass die Schädigung der Nervenzellen dann unwiderruflich ist, also irreversibel, wie wir sagen. Und das kann man eben daran erkennen, dass sie dann keine physiologischen Aktivitäten mehr haben.
Und parallel dazu passieren chemische Prozesse, die eben auch letztendlich dazu führen, dass diese Zellen dann geschädigt werden. Und dann, ab irgendeinem Punkt, dann keine Signale mehr des Gehirns aufgefangen werden können. Keine physiologischen, keine elektrischen Signale mehr.
Und es gibt dann eben bestimmte Kriterien, die durch die ärztlichen Gesellschaften zum Hirntod eben formuliert wurden, wann dann eben sozusagen unwiderruflich der Tod eingetreten ist.
Müssen wir wirklich mit dem Hirntod aufhören? Wir hören noch nicht auf, keine Sorge. Es gibt noch die ein oder andere Frage. Aber sie ist ja trotzdem so spannend, dass man sie vielleicht diskutieren muss.
Weil ich habe nämlich jetzt eine fantastische Überleitung zu einer Frage, die wir vorhin schon, zumindest Sie haben es angedeutet, dass man nämlich Einsteins Gehirn nochmal untersucht hat nach seinem Tod. Und das könnte man vielleicht umschreiben mit Elite-Gehirnforschung.
Und wir haben ja schon gelernt, Einsteins Gehirn war jetzt nicht irgendwie wahnsinnig schwer, sondern eher so ein bisschen durchschnittlich vielleicht. Aber es wurde eben nochmal für die Forschung zweckentfremdet und auch die Gehirne anderer Berühmtheiten wurden untersucht.
Und was mich jetzt total fasziniert, ist: Kann man an so einem letztlich toten Gehirn noch irgendwas darüber herausfinden, warum dieser Mensch jetzt eigentlich so genial oder so vollkommen wahnsinnig war?
Also bei Einsteins Gehirn hat es nochmal eine besondere Einschränkung, als dass Einsteins Gehirn über viele Jahre lang verschollen war. Und dann wurde es wiedergefunden. Und da muss man natürlich die erste Frage stellen: Ist es wirklich sein Gehirn oder ist es das halt nicht?
Also das ist die wissenschaftlichen Arbeiten, die dazu veröffentlicht wurden, haben eher da so einen episodischen Charakter. Da gibt es verschiedene Vermutungen darüber, dass er vielleicht, weil er so gut räumlich auch denken konnte, dass es da bestimmte Regionen im sogenannten Parietalappen, Scheitelappen gab, die damit in Zusammenhang standen.
Aber ich halte das wissenschaftlich auf schwachen Füßen stehend, auch weil dieses Gehirn nicht mit anderen Gehirnen verglichen wurde. Also es wurde nur gesagt, dieses Gehirn ist so, weil… Solche Aussagen kann man ja nicht wirklich treffen.
Mich hat das Problem natürlich auch interessiert und ich habe dann in unserer Hirnsammlung in Düsseldorf gefunden, dass es ein Gehirn, einen sogenannten Sprachgenie gibt und habe dann das Sprachzentrum dieses Sprachgenies, Gewebeschnitte davon untersucht mit zehn anderen Nichtsprachgenies.
Was kann ein Sprachgenie? Also dieses Sprachgenie war wirklich ein Sprachgenie. Der konnte also 70 Sprachen wirklich flüssig. Oh ja, doch, okay. Darunter so schwierige wie Chinesisch oder auch Armenisch. Das war unglaublich.
Und zwar nicht nur sprechen, sondern auch schreiben. Und zutiefst wusste er, wie diese Sprachen sind. Also der Mann heißt Emil Krebs, ist 1930 gestorben und war Legationsrat bei der Deutschen Botschaft damals in China, Anfang der 10er Jahre des letzten Jahrhunderts. Sodass man relativ viel über ihn weiß.
. Und wir haben in seinem Gehirn gefunden, dass in der Tat er unterschiedliche Verhältnisse zwischen linker und rechter Hirnhälfte hatte. Also wir wissen ja, dass verschiedene besondere Fähigkeiten auch bei Musikern zum Beispiel damit zu tun haben, dass das Gehirn asymmetrischer ist, also dass es größere Unterschiede zwischen links und rechts gibt.
Und bei der Sprache ist es so, dass die meisten von uns 95 Prozent, dass da die linke Hirnhälfte die Dominante ist für Sprache. Also das ist eine ganz klare Funktion, die also unterschiedlich in den Hirnhälften repräsentiert wird. Und beim Krebs war das so, dass in einem dieser Hirnareale er asymmetrischer war, also größere Links-Rechts-Unterschiede hatte.
Und in dem benachbarten Hirnareal war er viel symmetrischer als die anderen 10, die wir auch untersucht haben. Und das hat uns zumindest gezeigt, dass es ein strukturelles Korrelat gibt. Also keine Kausalität, aber ein Korrelat zumindest für diesen Sprachforscher. Und den konnten wir wirklich eindeutig anhand seiner Architektur von allen anderen unterscheiden.
Also die Gewebeschnitte waren eindeutig anders. Inwiefern sie anders waren, das lässt sich jetzt im Nachhinein nicht so einfach mehr beschreiben. Und wir haben ja auch keine funktionellen Testungen mehr von ihm. Aber die Struktur war eine ganz andere. Und eigentlich ist es ja etwas, was uns jetzt nicht so überraschen würde, wenn jemand 70 Sprachen kann und vielleicht als kleiner Stepke schon in der Grundschule seinen Lehrer mit Französisch anspricht, weil er eben mal unbedingt Französisch lernen wollte.
Das ist ja schon etwas Besonderes. Und da würden wir denken: Na, ja, da gibt es sicherlich bestimmte bauliche Merkmale im Gehirn, die ihm das ermöglicht haben und die zu dieser großen Gabe letztendlich mitgeholfen haben, zu entwickeln. Ja, das war wirklich eine faszinierende Entdeckung.
Also das geht mir schon so, wenn Sie davon erzählen. War das die überraschendste Entdeckung, die Sie so im Laufe Ihrer Forscherkarriere gemacht haben? Oder was war das bei Ihnen? Also das war schon etwas, woran ich besonders Freude hatte. Das muss ich ganz ehrlich sagen, weil es mal über die übliche Elitehirnforschung hinausgeht und doch eine sehr konkrete Eigenschaft, Sprache, mit dem Substrat verbunden hat.
Und ich habe auch Musiker untersucht und habe da auch festgestellt, dass Musiker, lebende Musiker, im Laufe ihres Lebens eben auch bauliche Merkmale haben, die sie von Nichtmusikern durchaus unterscheiden. Das ist alles nicht viel, das sind ein paar wenige Prozente und ein paar wenige Millimeteranteile.
Aber das waren deshalb für mich so wichtige Arbeiten, weil sie eben gezeigt haben, dass eben diese Psyche oder unser Verhalten natürlich sehr viel damit zu tun haben, wie das Gehirn gebaut ist. Und letztendlich diese Faszination zu sehen, dass es eben diese Struktur gibt und dann trotzdem noch diese unglaublichen Möglichkeiten, die wir ja auch haben, wenn wir uns entwickeln und auch die Freiheiten, die wir haben, bestimmte Wege einzuschlagen und bestimmte Entscheidungen zu treffen.
Also dieses Zusammenspiel, das ist wirklich etwas Unglaubliches und das hat eine KI so nicht. Und in welchen Gehirnbereichen war das bei den Musikern, diese Auffälligkeiten? Das war in dem sogenannten Temporallappen. Und wir haben auch die motorische Rinde untersucht.
Und die ist ja so wichtig, weil die Musikerinnen und Musiker, die fangen ja eben mit drei, vier Jahren an, Klavier zu spielen, zum Beispiel. Und beim Klavierspielen muss man ja beide Hände bedienen. Man macht ja die Tonleiter nicht nur mit der einen Hand, sondern muss ja auch mit der anderen Hand dran.
Und das bedeutet, dass Klavierspielerinnen und Klavierspieler ganz häufig viel geringere Unterschiede zwischen ihrer linken und rechten Hand haben, auch wenn die natürlich auch Linkshänder oder Rechtshänder sind, genau wie wir anderen Menschen auch. Aber die Unterschiede sind viel geringer, denn die trainieren ja ihre linke Hand.
Und wir haben im Gehirn gesehen, bei diesen Musikern, dass das Größenverhältnis zwischen linker und rechter motorischer Rinde auch gleicher ist, als das bei Nichtmusikern der Fall ist. Und das fand ich einfach eine tolle Korrelation damals. Und das hat eben auch gezeigt, dass das in der Tat auch dieses frühe Anfangen offensichtlich sehr wichtig ist.
Und man weiß ja auch von Musikern, dass die, die wirklich früh angefangen haben, drei, vier, fünf Jahre, ein absolutes Gehör haben. Aber es ist ganz selten, dass jemand, der erst mit zwölf, 13 angefangen hat, Musik intensiv zu machen, dass der oder die dann noch ein absolutes Gehör ausbildet.
Und ich denke, das sind ganz spannende Einsichten. Und da hat man dann so dieses Aha-Erlebnis und denkt, es ist unglaublich, wie plastisch so ein Gehirn ist und wie es sich letztendlich auch verändern kann.
Wir haben vor einer Weile einen Podcast aufgezeichnet mit Katharina Zweig, einer Informatikerin, und haben über künstliche Intelligenz gesprochen. Und jetzt hatten Sie vorhin auch schon mal erwähnt, dass es Dinge gibt, die die künstliche Intelligenz noch nicht kann.
Aber könnte es vielleicht sein, dass wir umgekehrt eines Tages Bewusstsein oder auch Gefühle im Labor nachbilden können? Also dass zum Beispiel dann eine künstliche Intelligenz so etwas wie ein Bewusstsein entwickelt. Halten Sie das für plausibel? Das muss aus meiner Sicht an bestimmte Bedingungen geknüpft werden.
Wenn Sie mich fragen, ob ein künstliches neuronales Netzwerk, was auf irgendeinem Computer läuft, so etwas entwickeln kann, dann wäre ich sehr skeptisch. Ich würde nicht denken, dass das möglich ist. Einfach weil Intelligenz in dem Sinne, wie Sie es jetzt fragen oder wie ich es vielleicht verstehe, ja schon etwas ist, was sehr stark mit dem Körper, mit dem ganzen Menschen zu tun hat.
Und die Wissenschaftler nennen das Embodiment. Ich denke eben auch, dass diese Real-World-Erfahrung, also die Erfahrung wirklich von uns, dass wir in einer konkreten Welt leben, dass die extrem wichtig ist für unsere Intelligenz. Das ist etwas, wenn wir eben vielleicht sagen, wir haben so einen Riecher, dass da gerade jetzt etwas passiert.
Und wir sehen, wie schwierig das ist mit dem autonomen Fahren, wo gedacht wurde, schon vor acht Jahren, das ist eigentlich die einfache Übung für künstliche Intelligenz. Wir haben gute Sensoren, wir haben gute Kameras, die ist sehr schnell, die künstliche Intelligenz. Das sollte doch kein Problem sein, Autos so fahren zu lassen.
Und wir sehen, dass es trotzdem sehr mühsam ist und dass es nur unter bestimmten Bedingungen, mit einer bestimmten Geschwindigkeit, nur bei bestimmten Arten bis jetzt umgesetzt wird. Und ich glaube, das hat ganz viel damit zu tun, dass wir natürlich als gute Fahrerinnen und Fahrer so etwas wie eine Intuition haben, die sich eben nicht so einfach überlagern lässt.
Und das ist ja eine ganz schlichte Aufgabe, wenn ich das mal so sagen darf. Es geht ja nur darum, ein Vehikel von A nach B zu bringen. Und wenn wir jetzt an komplexere Denkprozesse gehen, dann haben die natürlich nochmal sehr viel mehr Faktoren und sehr viele Bedingungen, unter denen sie entstehen.
Zufall spielt da auch zum Beispiel eine Rolle. Also wo bin ich gerade? Welche Bedingungen gibt es gerade? Ich würde schon davon ausgehen, dass eben diese Kreisläufe, die zum Beispiel aus einer ganz bestimmten Hirnregion, die heißt Thalamus, hoch in die Hirnrinde laufen und wieder zurückgeschaltet werden, dass die ganz viel damit zu tun haben, dass wir eben intelligent uns verhalten können.
Und das bedeutet aber wiederum, dass ein intelligentes System eben auch diese Eigenschaften, die das Gehirn hat, im Sinne eines Multiskalensystems, also auf verschiedenen Ebenen organisiert sein, auf verschiedenen Ebenen verschiedene Prinzipien der Funktionen zu entwickeln und die dann miteinander zu verknüpfen über die verschiedenen Ebenen.
Und eben diese Komplexität haben die, die das Gehirn ja auch hat. Diesen Überschuss manchmal an Verbindungen und an Nervenzellen, dieser ungeheuren Parallelität. Das sind ja alles Eigenschaften, die das Gehirn ausmacht. Und die sind im Moment in diesen neuronalen Netzen noch nicht abgebildet.
Und vielleicht muss man ja auch erstmal verstehen, was Bewusstsein überhaupt ist, um es nachbilden zu können. Es gibt verschiedene Theorien des Bewusstseins und keinen besonders großen Konsens darüber, welche denn nun korrekt ist. Ich würde schon aber denken, dass eine Theorie letztendlich Hypothesen generieren muss, die überprüfbar sind im Experiment, wie auch immer dieses Experiment aussieht.
Also man muss ja Belege dafür finden können. Und da gibt es inzwischen sehr interessante Theorien, also die Dendritische Integrationstheorie von einem Kollegen in Berlin, Matthew Larkin, die finde ich sehr, sehr interessant in dieser Beziehung, weil sie natürlich versucht, Bewusstsein mit dem Substrat, mit der Zelle, miteinander zu verknüpfen.
Also als Naturwissenschaftlerin denke ich, dass wir natürlich auch die Grundlagen von Bewusstsein erkennen können und verstehen können, zumindest in ihrem prinzipiellen Aufbau. Ob wir sie so genau verstehen können im Detail, dass es uns gelingt, das zu überführen in eine generelle Intelligenz, das ist in meinen Augen eine offene Frage, die natürlich interessant ist zu durchdenken.
Das werden wir mit Sicherheit in einer späteren Folge noch tun. Glückwunsch, Carsten! Ja, auch eine große Frage der Wissenschaft: Was ist Bewusstsein? Genau, das machen wir auf jeden Fall noch, Katharina.
Frau Amunds, am Ende unseres Podcasts haben wir ein kleines Privileg für jeden unserer Gäste. Sie dürfen auf unsere Kosten kurz in die Zukunft reisen. Dafür haben wir mit ein bisschen Aufwand eine Spektrum-Zukunftsmaschine entwickelt, die für jeden unserer Gäste sogar extra designed wird.
In ihrem Fall sieht die Zukunftsmaschine, Überraschung, Überraschung, wie ein überdimensioniertes Gehirn aus, also ein begehbares Gehirn. Haben Sie eigentlich eine Lieblingsfarbe? Sie sehen ja hinter mir ist ein pinkes Hirnmodell. Wussten wir doch, wir wussten das!
Ich würde das jetzt nicht als meine Lieblingsfarbe bezeichnen, aber das Hirnmodell… Ja, okay, also Audio-Kommentar: Auf einer Anrichte hinter Frau Amunds liegt ein Gehirn in pinker Farbe. Das nehmen wir jetzt einfach mal aber in deutlich größerer Größe.
Sie klappen jetzt den Frontallappen zur Seite, steigen über eine kleine Treppe in das pink getünchte Gehirn und nehmen ganz bequem Platz auf einem Sitz. Vor sich sehen Sie drei Knöpfe. Neben den Knöpfen steht 10 Jahre, 100 Jahre und 1000 Jahre.
Sobald Sie einen dieser drei Knöpfe betätigen, bringt Sie unsere Zukunftsmaschine die entsprechende Zeitspanne in die Zukunft. Welchen Knopf drücken Sie? 10 Jahre? Willkommen in der Zukunft! Sie steigen aus und sehen nun Ihr Fachgebiet, die Hirnforschung, wie ein geöffnetes Buch in 10 Jahren vor sich liegen.
Beschreiben Sie doch bitte für unsere Hörerinnen und Hörer mal, welche Fragen bis dahin vielleicht geklärt werden konnten und was da gerade so passiert in der Hirnforschung in 10 Jahren. Ich würde hoffen, dass wir in 10 Jahren gute Medikamente entwickelt haben, neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer schon sehr, sehr früh zu erkennen und dann eben auch behandeln zu können.
Also lange bevor sie letztendlich zu so tiefgreifenden Beeinträchtigungen führen, wie wir das sehen können. Ich würde auch hoffen, dass es Methoden gibt, die von der Neurorobotik herkommen, dass wir eben Patienten, die zum Beispiel eine Querschnittslähmung hatten oder die eben ein Lock-In-Syndrom haben oder die nicht mehr sehen können, weil die Netzhaut sich abgelöst hat, dass wir diesen Patienten deutlich besser helfen können.
Also meine Vision in der Medizin wäre, dass wir deutlich bessere Medikamente, technische Voraussetzungen oder auch operative Ansätze haben, die den Patienten helfen. Und ich möchte, dass mein Atlas hier, der entwickelt wird von meinem Team, dass der dazu beiträgt, indem er neurochirurgische Eingriffe präziser macht, mit weniger schädlichen Symptomen verbindet letztendlich und Patienten dann besser hilft, auch schneller wieder gesund zu werden.
Ich würde auch hoffen, dass wir in der Robotik so weit sind, dass Roboter nicht nur einfache Dinge von uns übernehmen können, sondern auch viele andere schädliche Arbeiten letztendlich uns helfen können, zu überwinden, schwere körperliche Arbeit auf eine ganz neue Art und Weise.
Und ich würde hoffen, dass es intelligente Netzwerke gibt, KI, die wir so gestalten können und steuern können, dass sie zum Wohle der Menschen sind und uns nicht schaden, einfach darüber, weil sie über so große Datenmengen verfügen, dass sie eben missbraucht werden können.
Also dass wir da weiterkommen, einerseits unsere eigene Assistenz zu schützen, zu befördern, andererseits aber eben auch die großen Gefahren, die natürlich damit auch zu tun haben, die abfedern zu können in einer Art und Weise, dass es nicht nur uns hier vielleicht auch in Deutschland zugute kommt, sondern auch international wirklich zu spürbaren Verbesserungen kommt, was die medizinische Versorgung betrifft, was die ökonomische Situation betrifft.
Also diese Dinge würde ich hoffen, dass wir in zehn Jahren da viele Probleme überwunden haben, vor denen wir jetzt stehen. Das war jetzt sehr holzschnittartig, aber ich glaube, es ist auch schwer, in die Zukunft zu gucken.
Und meine Hoffnung ist eben letztendlich, dass diese medizinischen neurowissenschaftlichen Erkenntnisse zusammen mit KI und Computing uns in eine Ausgangssituation bringen, dass wir eben viele Dinge gerechter, besser, schneller für den Menschen eben zum größeren Nutzen gestalten können, als das jetzt gerade passiert.
Vielen, vielen lieben Dank, Frau Amunds. Vielen Dank, dass wir mit Ihnen die große Frage, wie funktioniert das menschliche Gehirn, diskutieren durften, dass Sie ein bisschen in die Vergangenheit geguckt haben, aber jetzt zum Schluss auch ein wenig in die Zukunft.
Das zeigt doch, dass dieses Feld wahnsinnig lebendig ist, super spannend und noch ganz viele Fragen offen sind, an denen Sie noch ein bisschen mitarbeiten können. Und genau von daher toll, dass Sie hier bei uns waren.
Ja, ganz herzlichen Dank für diese super vielen Einblicke, intimen Einblicke in das komplexeste Objekt im Universum, soweit wir das wissen. Vielen Dank Ihnen für die interessanten Fragen. Sehr provozierend manchmal, aber es war für mich auch ein ganz interessantes und lehrreiches Gespräch. Danke!
Vielen, vielen Dank. Das war eine weitere Folge unseres Podcasts „Die großen Fragen der Wissenschaft“. Carsten, was nimmst du aus dieser Folge mit? Also zunächst mal ist meine Ehrfurcht vor dem menschlichen Gehirn, vielleicht sogar vor meinem eigenen Gehirn, nochmal gehörig gewachsen.
Ich fand, das ist super gut rausgekommen, wie komplex das alles ist in so vielen Hinsichten. Und ich fand das total klasse, dass Frau Amunds diese ganzen Methodiken so kompetent uns erklären konnte, was da alles zusammenkommt mit Stärken und Schwächen, damit man dieses komplexe Organ überhaupt irgendwie in den Griff kriegt.
Und wie war es bei dir? Was hat dich beschäftigt, Katharina? Was beschäftigt dich noch? Ich fand irgendwie auch so ungefähr alles spannend. Vielleicht liegt das auch daran, dass ich mich ansonsten relativ wenig mit Hirnforschung beschäftige.
Also ich fand zum Beispiel ihre Aussage spannend, dass man starke Emotionen, negative Emotionen wie Wut oder Angst viel besser im Gehirn lokalisieren kann als so positive Gefühle wie Liebe oder Glück, dass man dafür auch immer noch die Hormonanalyse braucht.
Aber ganz generell glaube ich, dieses Bild davon, dass wir uns alle irgendwie unterscheiden, dass Gehirne individuell sind, dass man das nicht so bei einem Kamm scheren kann, dass manchmal zwei Frauengehirne unterschiedlicher sind als ein Frauen- und ein Männergehirn.
Und umgekehrt. Ich fand es wahnsinnig interessant, dass der Mensch einfach als super komplexes Wesen mit dem Gehirn als Schaltzentrale nur als Gesamtes betrachtet werden kann und man auch Körper und Seele oder Körper und Geist nicht trennen kann.
Also insgesamt super, super spannend mal wieder. Und ja, Frau Amunds hat uns das wirklich sehr kompetent erklärt. Also an der Stelle nochmal vielen Dank an Sie.
Ja, und wenn ihr noch mehr über Hirnforschung und die faszinierende Welt der Neurowissenschaften lesen wollt, dann empfehlen wir euch ein Abo unseres Magazins „Gehirn und Geist“. Das erscheint einmal im Monat und enthält viele spannende Artikel zu aktuellen Entwicklungen auf dem ganzen Gebiet.
Interessant ist auch die interaktive Infografik zur Hirnentwicklung im Laufe des Lebens, von der Zeit vor der Geburt bis ins hohe Alter. Dazu haben Wissenschaftler die Daten von ca. 100 Millionen Menschen aus verschiedenen Studien zusammengetragen.
Außerdem findet ihr natürlich fast täglich neue Beiträge aus Hirnforschung und Psychologie auf spektrum.de. Ja, und wie immer, die Links zu unseren Tipps und auch zu dem Atlas aus Jülich, den Frau Amunds selber ja in ihrer Forschung entwickelt, die packen wir euch wie immer in die Shownotes.
Andere große Fragen, die wir in diesem Podcast schon gestellt und mit führenden Forscherinnen und Forschern diskutiert haben, sind zum Beispiel, ob der Mensch einen freien Willen hat oder ob die KI uns überflügeln wird und ob es Gott gibt. Es lohnt sich also, uns zu abonnieren.
Wenn ihr mehr von den großen Fragen der Wissenschaft haben wollt, ihr findet uns bei Spotify, bei Apple Podcasts und überall da, wo es gute Podcasts gibt. Lasst uns doch auch gerne eine 5-Sterne-Bewertung oder einen Kommentar da. Das hilft dann anderen Neugierigen, den Podcast zu finden.
Wenn ihr Fragen, Anregungen, Lob oder Kritik habt, dann schreibt uns eine Mail an podcast@spektrum.de. Wir freuen uns über Zuschriften und lesen das auch alles. Schaut auch gerne mal auf spektrum.de und detektor.fm vorbei, da gibt es noch viel mehr zu lesen und zu hören.
Redaktionell unterstützt hat uns bei dieser Folge Stefan Ziegert von detektor.fm. Die Musik kommt von Tim Schmutzler, das Coverfoto hat unser lieber Spektrum-Kollege Mike Zeitz gemacht. Und damit sagen wir Tschüss, bis zum nächsten Mal. Tschüss und bleibt neugierig.
Foto: Mareen Fischinger