Das verräterische Hirn

Das verräterische Hirn
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Das verräterische Hirn

 

von Marianne Oertl

Der bekennende Bush-Wähler Elliott Parker machte im letzten Jahr den Anfang. Im Labor des neuro-psychiatrischen Instituts der University of California begab er sich in die enge Röhre eines Kernspintomografen und gab sein Hirn frei für die Untersuchung durch den Hirnforscher Marco Iacoboni.

[LINK "http://tools.freenet.de/mod_perl/linker/freenet_wissenschaft_pm_specials_/www.pm-magazin.de/" ][IMAGE "/freenet/wissenschaft/pm_specials/transplantation/pmlogo.jpeg" ]Mit einer Videobrille betrachtete Parker die Bilder aus dem Wahlkampf von George W. Bush und John Kerry, während das Forscherteam die vom Computer errechneten Daten analysierte. Iacoboni untersucht unter anderem die Frage, ob man mithilfe der modernen bildgebenden Verfahren im Gehirn erkennen kann, welchem Präsidentschaftskandidaten die Sympathie eines Probanden gilt.

An Freiwilligen, die ihre Anhängerschaft zu einem der beiden Lager offen ausdrückten, fehlte es dem Forscher nicht, und tatsächlich konnte er charakteristische Unterschiede im neuronalen Geschehen beobachten. Beim Anblick des "eigenen" Kandidaten zeigten die Gehirne der Testpersonen eine emotionale Reaktion (im ventromedialen präfrontalen Cortex).

Waren der Gegenkandidat oder seine Wahlwerbung zu sehen, wurde dagegen der dorsolaterale präfrontale Cortex aktiv, was auf eine rationale Aktivität hindeutet. "Die Leute identifizieren sich wohl wirklich gefühlsmäßig mit ihrem Kandidaten", erklärt Iacoboni das Ergebnis, "und es scheint, dass sie sich gegen die Botschaft der anderen Kandidaten mit ihrem Verstand wehren."

Derartig intime Einblicke in das Innenleben eines Menschens wären bis vor wenigen Jahren noch vollkommen unmöglich gewesen. Bei der Erkundung des Gehirns war man vor allem auf Unfallopfer angewiesen und konnte nur auf Grund von Ausfällen auf die Funktionen der unterschiedlichen Hirnregionen schließen. Das neue Spielzeug der Hirnforscher, die funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT), ist ein bildgebendes Verfahren, das mittels starker Magnetfelder und Radiowellen zwei- und dreidimensionale Bilder von Organen aufzeichnet.

Das Besondere: Statt statischer Bilder, wie etwa bei der Röntgenaufnahme eines Knochens, können Tomografen die Aktivität der Organe, so auch des Hirns, fast in Echtzeit darstellen. Sie machen sich die magnetischen Eigenschaften des Blutes zunutze: Diese unterscheiden sich je nach seiner Beladung mit Sauerstoff. Aktive Areale benötigen mehr Sauerstoff – auf dem Monitor erkennen.

Was man mit der neuen Technik alles herausfinden kann, wird weltweit heftig ausprobiert. Gesponsort von der Industrie, wendet zum Beispiel das so genannte "Neuromarketing" die Methoden der Hirnforschung auf Fragestellungen aus der Konsum- und Werbewelt an. Denn mit fMRT lässt sich zum Beispiel live verfolgen, welche Hirnregionen auf welche Werbebotschaften reagieren. Allein in den USA geben Firmen jedes Jahr über 100 Milliarden Dollar für Werbung aus. Dennoch floppen vier von fünf neuen Produkten.

Viele Ökonomen sind sich einig, dass die bisher üblichen Befragungen und Pre-Tests vor der Einführung neuer Produkte oft nicht die realen Kaufwünsche erfassen. Grund: Unsere Kaufentschlüsse werden stark von Emotionen beeinflusst, und diese kann auch ein mitteilungsfreudiger Konsument kaum in Worte fassen. Denn rund 95 Prozent unserer Hirnaktivität sind uns nicht bewusst. Mithilfe der Gehirnforschung könnte aber Licht in das Dunkel des Kaufverhaltens kommen, denn der Kernspintomograf zeigt sowohl bewusste wie unbewusste Vorgänge im Gehirn.

Berühmt geworden ist das so genannte Pepsi-Dilemma. Wenn sie nicht wissen, ob sie Coca-Cola oder Pepsi trinken, bevorzugen viele Menschen den Geschmack von Pepsi. Wird ihnen jedoch der Markenname gezeigt, entscheiden sie sich für Coca-Cola. Eine Erklärung dafür lieferte der texanische Neuroforscher Read Montague, der 40 Versuchspersonen zum Cola-Test in die Röhre bat. Die Getränke kamen aus einer schnullerartigen Vorrichtung, zunächst anonym, später mit Namensnennung.

Wie schon bei der Erforschung der politischen Vorlieben beobachteten die Wissenschaftler eine erhöhte Aktivität im präfrontalen Cortex. Dieser Teil des Gehirns, ein kleiner Stirnlappen, besteht aus unterschiedlichen Regionen, die unterschiedliche Funktionen haben. Der mittlere Teil – der mediale präfrontale Cortex – ist für höhere kognitive Funktionen zuständig und spielt eine prägende Rolle für unser Selbstbild.

Ein Aufleuchten im unteren Teil des Lappens – dem ventromedialen präfrontalen Cortex – deuten Forscher als emotionale Reaktion. Und wenn eine Partie im oberen Teil aktiv wird – Forscher nennen ihn den dorsolateralen präfrontalen Cortex – dann gilt dies als rationale Reaktion.

Der Name Coca-Cola stimulierte bei den Testpersonen deutlich den medialen präfrontalen Cortex, jenen Teil also, der mit unserem Selbstbild zusammenhängt. Offenbar, so Montague, werden mit dem Namen Coca-Cola positive Selbstwertgefühle verbunden. Sie und nicht der Geschmack des Getränks scheinen den Wert der Marke auszumachen und den Kaufreiz auszulösen.

Noch stärker als Marken wirken aber wohl Statussymbole auf das Gehirn. An der Universität Ulm spielte Professor Henrik Walter im Auftrag von DaimlerChrysler zwölf jungen autobegeisterten Männern in der Röhre Bilder von schnittigen Sportwagen und von Familienkutschen vor. Ergebnis: Beim Anblick der Rennschlitten leuchtete am heftigsten der Nucleus accumbens auf. Diese Hirnregion, ein Teil des limbischen Systems, sind auch beim Sex, beim Schokolade-Essen oder beim Schnupfen von Kokain aktiv und gelten als ein "Belohnungszentrum".

Doch wie viel sich für Unternehmer und Werber letztlich aus den bunten Hirnscans herauslesen lässt, ist umstritten. Dass beliebte Marken auch im Hirn beliebt sind, so spotten die Gegner von Neuromarketing, wusste die Werbewirtschaft auch schon früher.

"Die Vorstellung, dass es im Kopf einen speziellen Kauf-Punkt oder ein Shopping-Zentrum gibt, mag aus Marketing-Sicht verlockend sein", sagt der amerikanische Wirtschaftswissenschaftler Gerald Zaltman, "sie ist aber genauso falsch wie die alte These von der Phrenologie, nach der man aus der Schädelform auf bestimmte geistig-seelische Veranlagungen schließen kann."

Die schwer zu interpretierenden Ergebnisse, die schwierige Frage nach der konkreten Umsetzung, die hohen Kosten für die Nutzung der technischen Geräte und die unbequeme Haltung für die Testpersonen in der klaustrophobisch engen Röhre werden wohl dafür sorgen, dass Neuromarketing auch in Zukunft nicht zur Routine in der Industrie wird.

Die Begeisterung jedoch für den neuen Blick ins Gehirn hat inzwischen auch Philosophen und Psychologen erfasst. Mithilfe der Röhre wollen sie zum Beispiel herausfinden, was sich im Oberstübchen abspielt, wenn wir moralische Entscheidungen treffen.

Dies wird zurzeit im Center for the Study of Brain, Mind and Behavior im amerikanischen Princeton untersucht. Unerschrockene Versuchspersonen müssen sich – in der Röhre liegend – bestimmte drastische Konfliktsituationen vorstellen.

Während Studienleiter Joshua Green ihre Hirntätigkeit beobachtet, versetzen sie sich zum Beispiel in das bei Philosophen viel diskutierte "Straßenbahndilemma": Ein Straßenbahnwaggon rollt auf fünf ahnungslose Menschen zu; ist es moralisch vertretbar, einen Hebel umzulegen, durch den der Wagen auf eine andere Strecke abzweigt, dort aber einen anderen Menschen überfährt? Ja, empfinden die meisten Menschen.

Doch wie sieht es aus, wenn man zusammen mit einem Fremden auf einer Brücke steht und das Unheil nur verhindern könnte, indem man diesen hinunterstößt? Das ist nicht vertretbar, entscheidet hier der Großteil der Befragten. Wo aber liegt der Unterschied? Denn eigentlich wird in beiden Fällen ein Mensch "geopfert"? Greens Studie mit dem Kernspintomografen klärt das Rätsel ein wenig auf: Die Vorstellung, einen Mann von der Brücke stoßen zu müssen, ist mit anderen Gefühlsregungen verbunden als der Einsatz eines technischen Hilfsmittels, durch das ein anderer indirekt zu Schaden kommt.

Von der emotionalen Tötungsblockade zeugen winzige leuchtende Flecken im Stirnlappen, im Scheitelhirn und an der Basis der Großhirnrinde – es sind dieselben Regionen, die bei Angst oder Trauer aktiv werden. Für Versuchsleiter Joshua Green ist das ein Hinweis, dass wir uns bei schwer wiegenden Enscheidungen keineswegs nur von der praktischen Vernunft, sondern auch von Emotionen leiten lassen.
Der Computertomograf kann also verraten, bei welchen geistigen Prozessen Gefühle beteiligt sind.

Auch zur Diagnose von bestimmten Gemütszuständen wie Depression ist er in der Lage. Greg Siegle von der University of Pittsburgh untersuchte, ob das Gehirn von depressiven Menschen auf negative Begriffe anders reagiert als das gesunder Personen. Sein spezielles Interesse galt der Amygdala, dem Gefühlszentrum unseres Denkorgans. Immer wenn die depressiven Probanden ein trauriges Wort hörten –b eispielsweise "Hungersnot" oder "Massenmord" –, nahm die Aktivität der Amygdala zu, und zwar für fast eine halbe Minute.

Bei Gesunden reagierte das Emotionsareal ebenfalls, der neuronale Aufruhr klang jedoch bereits nach zehn Sekunden wieder ab. Demnach fällt es Gesunden leichter, sich von den deprimierenden Worten innerlich wieder zu verabschieden. Mit derartigen Untersuchungen kann man in Zukunft aber nicht nur Depressionen feststellen, sondern auch die Wirkung einer Therapie objektiv messen. Denn ob eine medikamentöse oder verhaltenstherapeutische Behandlung gewirkt hat oder nicht, lässt sich anhand der Veränderungen der neuronalen Aktivitätsmuster eindeutig feststellen.

Auch die Hoffnung, direkt an der Hirnaktivität abzulesen, ob jemand die Wahrheit sagt oder lügt, konnte inzwischen getestet werden. Im Labor von Daniel Langleben von der University of Pittsburgh (Pennsylvania) beantworteten Versuchspersonen Fragen in einem Kernspintomografen. Unter genau festgelegten Testbedingungen gaben sie eine Serie falscher Antworten, um Lügen zu simulieren, dann wiederum sagten sie mehrmals hintereinander die Wahrheit. Die Forscher verglichen anschließend die Durchschnittswerte aus lügenden und ehrlichen Gehirnen.

Das Ergebnis: Alle Areale, die bei wahren Aussagen aktiv wurden, sprangen auch beim Lügen an, aber beim Schwindeln kamen noch zusätzliche Aktivitätsmuster hinzu. "Offenbar sind wir automatisch auf Wahrheit eingestellt", erläutert Daniel Langleben, "und Täuschung ist in gewisser Weise ein Vorgang, der auf der Wahrheit aufbaut."

Zu den Arealen, die beim Lügen zusätzlich aktiv wurden, gehörten Regionen, die auch beim Unterdrücken von Reaktionen eine Rolle spielen, etwa die vordere cinguläre Windung und ein Teil der linken präfrontalen Hirnrinde. Es scheint also, dass das Gehirn beim bewussten Lügen die wahre Antwort unterdrücken muss.

Dennoch behauptet keiner der Forscher, er könnte einen Zeugen oder einen Verbrecher zuverlässig bei einer konkreten Lüge ertappen. Langleben gibt sogar zu, dass bis heute niemand weiß, ob das überhaupt jemals möglich sein wird. Dennoch wird intensiv an der Frage weiter geforscht. So soll jetzt eine größere Gruppe aus sechzig bis neunzig Personen bei eindeutigen Täuschungsmanövern untersucht werden, vielleicht bei einem Pokerspiel.

Wenn man, wie die meisten Wissenschaftler heute, davon ausgeht, dass alle geistigen Zustände biologische Grundlagen haben, ist die Suche nach dem "Bösen" im Gehirn besonders interessant. So können jetzt auch inhaftierte Mörder und Schwerverbrecher durch Mitarbeit einen wichtigen Beitrag zur Hirnforschung leisten. Der Neuropsychiater Adrian Raine von der University of Southern California hat 41 inhaftierten Mördern mittels bildgebender Verfahren ins Gehirn geschaut.

Das Augenmerk des Forschers galt dabei vor allem dem Stirnhirn, einem Areal direkt hinter den Augen, das für den Erwerb sozialer Fähigkeiten und die Kontrolle unserer Emotionen und Handlungen eine zentrale Rolle spielt. Seine Erkenntnis: Das Stirnhirn der Schwerverbrecher lässt Aggressionsimpulse aus dem limbischen System fast ungehindert passieren – also von dort, wo unser Triebs- und Gefühlsleben angesiedelt ist. Die Vermutung liegt nahe, dass kriminelles Verhalten durch diese offensichtliche Funktionsstörung zumindest mitverursacht oder erleichtert wird.

Die Psychiater Harald Dreßing und Dieter Braus vom Zentralinstitut für seelische Gesundheit in Mannheim haben als weltweit Erste das Gehirn eines homosexuellen Kinderschänders durchleuchtet. Sie zeigten dem Mann das Foto eines leichtbekleideten Jungen und verfolgten, was in seinem Gehirn geschah. Bestimmte Areale im Hirnstamm und im Stirnhirn seien besonders aktiv gewesen, berichten die Forscher.

Ob diese Unterschiede allerdings wirklich typisch für Triebtäter sind, ist völlig ungewiss, weil nur ein einziger Fall untersucht wurde. Doch die Suche nach Abweichungen in Täterhirnen ist in vollem Gange. "Mit bildgebenden Verfahren könnte man die Gefährlichkeit eines Psychopathen oder Triebtäters womöglich präziser beurteilen als bisher", sagt der Mannheimer Psychiater Dreßing, der regelmäßig vor Gericht als Gutachter auftritt. Andere Forscher hoffen, dass man wenigstens den Erfolg einer Therapie mit dem Kernspintomografen überprüfen könnte.

Doch schon jetzt melden sich auch Kritiker. So hält zum Beispiel Hans-Ludwig Kröber vom Institut für Forensische Psychiatrie der Freien Universität Berlin nichts davon, Hirnscans vor Gericht zuzulassen. "Täter könnten versuchen, sich mit Gehirnaufnahmen aus der Verantwortung zu stehlen", prophezeit er. In den USA haben Verteidiger bereits Gehirnscans benutzt, um die Zurechnungsfähigkeit ihrer Mandanten in Zweifel zu ziehen.

Müssen wir also in Zukunft damit rechnen, dass mittels Rasterfahndung durch fMRT nach kranken Gehirnen gesucht wird? Für die meisten Menschen ein eher schrecklicher Gedanke, denn wie soll man sich gegen einen gravierenden Verdacht zur Wehr setzen, wenn Gehirnaktivitäten als einzig sichere Beweise gelten? Der Spielfilm "Minority Report" hat diese Möglichkeit bereits vorweggenommen. Er entwickelt ein Szenario, in dem Gedankenpolizisten Menschen mit auffälligen Scans prophylaktisch in Haft nehmen.

Doch in der Realität sehen Fachleute bisher keine Gefahr für unsere Gesellschaft. Noch steht die Erforschung des Gehirns mit bildgebenden Verfahren ganz am Anfang. Und vor allem: Bis heute ist nicht eindeutig erwiesen, ob die abgebildeten Hirnaktivitäten wirklich für die beobachteten geistigen Vorgänge verantwortlich sind.

Denn so faszinierend die Möglichkeiten der funktionellen Kernspintomografie auch sind, sie haben ihre Grenzen. So misst der Tomograf nicht direkt die Aktivität der Nervenzellen, sondern nur den Sauerstoffverbrauch im Blutstrom, der sie versorgt – genauer: das Verhältnis von sauerstoffreichem zu sauerstoffarmem Blut. Die Stoffwechselaktivität wird mit einer lokalen Auflösung bis etwa vier Millimeter erfasst und verzeichnet nur Vorgänge, die mindestens zwei Sekunden dauern.

Dies ist aber nicht schnell und genau genug, um die viel "flüchtigeren" Gedanken einzufangen. Deshalb wird in vielen Forschungslabors gerade versucht, die fMRT mit der schnelleren Hirnstrommessung (EEG) zu kombinieren und so eine bessere zeitliche Auflösung zu bekommen.

Ein anderes methodisches Problem besteht darin, die Signale der besonders erregten Bereiche vom "Grundrauschen" des ständig aktiven Gehirns zu unterscheiden. Werden durch eine geistige Tätigkeit bestimmte Hirnareale aktiviert, so schlägt sich das in Signalschwankungen in den Nervenzellen nieder, die allerdings nur wenige Prozent des Gesamtsignals ausmachen. Um den Effekt überhaupt sichtbar zu machen, bedarf es daher vieler Messwiederholungen sowie komplizierter statischer Datenanalysen.

Hinzu kommen die Schwierigkeiten bei der Interpretation: Wie kann man beispielsweise die Hirnaktivität beim Lesen eines Buches von derjenigen trennen, die beim Fernsehen entsteht? Und ein weiteres gravierendes Problem: Bis heute ist weitgehend unbekannt, ob unsere Gehirne wirklich alle gleich arbeiten und wie groß die individuellen Unterschiede bei den einzelnen Hirnfunktionen sind.

Allen Einwänden und Schwierigkeiten zum Trotz: Die Suche geht weiter. Und schon schreckt die wissenschaftliche Neugier auch vor der "kühnsten Grenze der Hirnerkundung" nicht mehr zurück, wie die Washington Post schreibt: Eine stetig wachsende Schar von Hirnforschern macht sich auf, die Wurzeln des Glaubens zu finden. Bereits vor fünf Jahren hat der bekannte Neurologe Vilyanur Ramachandran von der University of California eine Region im Gehirn identifiziert, die allem Anschein nach mit spirituellen Gedanken in Verbindung steht.

Werbewirksam nennen die Forscher das hinter dem linken Ohr liegende Areal "Gottesmodul". "Es gibt eine neuronale Basis für religiöse Erfahrungen", schlussfolgert Ramachandran daraus. Demnach sind wir gewissermaßen für religiöse Gefühle "geschaffen". Wie tief diese sind, hängt nach Ramachandran von der natürlichen elektrischen Aktivität im Temporallappen ab oder von der persönlichen Bereitschaft, sich auf spirituelles Erleben einzulassen.

Gläubige aus allen Religionen berichten von einem besonderen Bewusstseinszustand: dem Gefühl, eins zu werden mit dem Universum. Tatsächlich kann man auch dieses Phänomen schon auf gescannten Hirnbildern erkennen: Acht tibetische Mönche wurden im Labor des Radiologen Andrew Newberg ( University of Pennsylvania) zum Meditieren in "die Röhre" geschickt. Mithilfe einer bildgebenden Technik namens SPECT ( Single photon emission computet tomography) konnte Newberg dann messen, an welchen Orten im Hirn die Nervenzellen besonders aktiv beziehungsweise inaktiv waren.

So erkannte der Forscher ein charakteristisches Muster, das in verblüffender Weise jenem glich, das sich unter ähnlichen Umständen bei sieben betenden Franziskanernonnen gezeigt hatte. Das Besondere daran: Nicht etwa auffällige Aktivität war zu sehen, sondern im Gegenteil eine Inaktivität der Nervenzellen im Scheitellappen. Hier laufen alle Informationen über den Körper zusammen. Muskeln, Gelenke, Augen, Gleichgewichtsorgane senden Signale, aus denen der Scheitellappen ein Bild des eigenen Körpers zusammensetzt.

Wenn nun durch tiefe Meditation oder durch das Gebet die Aktivität dieses Hirnteils gedämpft wird, verliert der Mensch den Kontakt zum eigenen Körper. Scheinbar losgelöst von allem Irdischen, entschwebt er in Regionen, in denen das durch den Körper vermittelte Gesetz der Schwerkraft nicht mehr gilt.

Eine erste Anwendung dieser Forschung gibt es schon: Im Labor von Michael Persinger an der kanadischen Laurentian University kann man ein helmartiges Gerät aufsetzen, das ein schwaches Magnetfeld speziell über dem Scheitellappen erzeugt. Vier von fünf Probanden fühlten dabei die Gegenwart eines höheren Wesens, eine Berührung Gottes oder hatten den Eindruck, den Körper zu verlassen.

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