Gehirnforschung

Beim Eröffnungsspiel der Fußball-Weltmeisterschaft in Sào Paulo / Brasilien schoss ein Querschnittsgelähmter mit Hilfe eines Roboteranzugs den ersten Ball. Gesteuert wurden seine Bewegungen durch die Kraft seiner Gedanken. Die Entwicklung derartiger Technik basiert auf den Erkenntnissen der Gehirnforschung.

Wie funktioniert das Gedächtnis? Wie lernt unser Gehirn? Wie funktionieren Wahrnehmung und Denken? Wie wirken Gefühle? Wie kommunizieren die Nervenzellen des Gehirns miteinander? Als Teilgebiet der Neurowissenschaften untersucht die Gehirnforschung die Steuerzentrale unseres Organismus und fördert nahezu monatlich neue Erkenntnisse über das Wunderwerk in unserem Kopf zu Tage: Erkenntnisse, die bestehende Auffassungen sinnvoll ergänzen oder in Frage stellen.

„Brain Mapping“ nennen Forscher die Arbeit, den Aufbau und die Arbeitsweise des Gehirns sowie das Zusammenspiel der unterschiedlichsten Gehirn-Areale und Nervenzellen zu untersuchen, um das Gehirn besser zu verstehen. Beim „Brain Mapping“ wird die Gehirnaktivität bei bestimmten Prozessen (z.B. bei der Wahrnehmung) mittels bildgebender Verfahren sichtbar gemacht und entsprechende Vergleiche angestellt.

Die Ergebnisse der Gehirnforschung geben Aufschlüsse über die Entstehung von Krankheiten, aber auch über die Auswirkung von Reizen auf unser Denken, unsere Gefühle, unsere Entscheidungen (z.B. Kaufentscheidung) und unser Verhalten (z.B. Kaufverhalten). Die entsprechenden Erkenntnisse finden u.a. Anwendung in der Medizin, in der Technik und im Neuromarketing.

Wie aber sieht die Arbeit in der Gehirnforschung aus? Was wird untersucht?

Um dies in etwa zu verdeutlichen, erfolgt hier ein kurzes Beispiel, das natürlich nicht stellvertretend für dire komplette Gehirnforschung ist, sondern nur einen winzigen Auszug aus der Praxis zeigt:

Um z.B. zur Thematik der von Intuition und Entscheidungsfindung zu untersuchen wie das Gehirn bei derartigen Intuitionsleistungen vorgeht, wird u.a. die Kernspintomografie eingesetzt (Darüber hinaus gibt es selbstverständlich noch weitere Untersuchungsformen und Techniken). In einem Experiment am Max-Planck-Institut für Kognitionswissenschaften in Leipzig wurde zur Klärung o.g. Fragestellung die Gehirnaktivität von Probanden optisch darstellt.

Dazu wurden unvollständige Bilder von Alltagsgegenständen für jeweils 400 Millisekunden auf bestimmte Brillen projiziert, welche die Probanden in der "Röhre" des Kernspintomografen trugen. An einigen Stellen der Bilder waren die Umrisslinien der abgebildeten Gegenstände herausgefiltert. Sobald die Probanden ein Objekt erkannten, meldeten sie dies per Tastendruck. Dabei war stets eine bestimmte Hirnregion aktiv: Der mediale orbitofrontale Kortex (liegt ungefähr dort, wo der Haaransatz beginnt) – eine Art Schaltstelle, die ankommende Informationen daraufhin bewertet, ob das Gehirn etwas Ähnliches bereits kennt.

Im besagten Experiment war diese Hirnregion umso aktiver, je weniger von der ursprünglichen Zeichnung noch zu erkennen war. Der Grund bestand darin, dass der mediale orbitofrontale Kortex mehr Arbeit hatte bzw. eine höhere Leistung erbringen musste. Sobald diese Region signalisierte, dass es sich wirklich um einen Gegenstand handelte, wurde eine andere Hirnstruktur aktiv: Der Gyrus fusiformis, der für Objekterkennung zuständig ist. Die Arbeitsteilung zwischen unbewusster und bewusster (bzw. zu Bewusstsein kommender) Aktivität beschleunigt die Entscheidungsfindung, weil der Gyrus fusiformis auf das abgesunkene Wissen im orbitofrontalen Kortex zurückgreifen kann.

Diese Hirnaktivität, die Muster schnell interpretiert und konstruiert, wird umso wichtiger, je komplexer die Umgebung ist und je mehr unzusammenhängende Informationen auf den Menschen einstürmen. Das zeigt, dass der Mensch auch bei intuitiven Entscheidungen auf im Gehirn schlummerndes verborgenes Wissen zurückgreift, ohne das der Mensch sogar ziemlich überfordert wäre.