– ein verflixtes Mysterium
Diese positiven Ergebnisse bei Schlaganfall-Patienten werfen die Frage auf, was erhöhte Aufmerksamkeit und tägliches Üben dann wohl im Gehirn gesunder Menschen zuwege bringen könnten – vorausgesetzt, die Betreffenden verfügen über die nötigen Kenntnisse und Anleitungen. Hier führt eine Frage zur nächsten und übernächsten, doch fange ich einmal mit folgender an: Wenn das Gehirn eines Menschen in seiner physischen Struktur beschädigt ist, können wir dann daraus Rückschlüsse auf seinen geistigen Zustand ziehen? Sie haben sicher schon von Menschen gehört, die in mancher Hinsicht als geistig behindert oder krank gelten könnten, jedoch gleichzeitig in gewissen Bereichen erstaunliche Begabungen an den Tag legen. Letztlich muss die Frage lauten: Was ist der menschliche Geist, und wie sieht die Beziehung zwischen Gehirn und Geist aus?
Das Gehirn ist das Organ mit der größten Anzahl von Neuronen. Es funktioniert durch Impulse, sowohl bewusst als auch unterbewusst, und steuert unsere physischen und mentalen Funktionen. Ohne das Gehirn kann kein anderes Körpersystem funktionieren.
Der britische Biologe Sir Julian Huxley, der im frühen 20. Jahrhundert einige Schriften zum Thema »Evolution« veröffentlicht hat, schreibt als Antwort auf die Frage, ob der menschliche Geist sich durch das Gehirn erklären lasse: »Das Gehirn allein ist nicht verantwortlich für den Geist, auch wenn es ein für seine Manifestation notwendiges Organ ist. Ein isoliertes Gehirn ist biologisch genauso sinnlos wie ein isoliertes Individuum.«17 Nach Huxley musste der Geist also noch eine weitere Komponente haben.
Schon seit Beginn meiner Collegezeit faszinierte mich der menschliche Geist. Als Studienanfänger rätselte ich, wie es sein konnte, dass man in bestimmten Bereichen der Psychologie versuchte, den menschlichen Geist mithilfe des menschlichen Geistes zu erkennen und zu beobachten. Es erschien mir seltsam, dass man den Geist erforschte, ohne sich mit jenem Organ zu befassen, das den Geist hervorbrachte. So als sähe man einem Auto beim Fahren zu, ohne je unter die Motorhaube zu schauen und herauszufinden, was es eigentlich antreibt. Natürlich ist die Verhaltensforschung wichtig, aber ich fragte mich oft: Was könnte man wohl durch Beobachtungen eines lebendigen, funktionierenden Gehirns über den Geist erfahren?
Schließlich lassen sich aus den Gehirnen von Verstorbenen nur begrenzt Rückschlüsse ziehen. Die leblose Anatomie eines Gehirns zu studieren, um dadurch etwas über seine Funktionsweise zu erfahren – das ist gerade so, als wollte man etwas über die Funktionen eines Computers herausfinden, ohne ihn einzuschalten. Der einzige Weg, den menschlichen Geist wirklich zu verstehen, besteht darin, einem lebendigen menschlichen Gehirn bei der Arbeit zuzusehen.
Heute verfügen wir über die nötige Technologie: Wie wir durch funktionelle Hirnscans wissen, ist der menschliche Geist das Gehirn in Aktion. Das ist die neueste Definition für »Geist« (engl. mind) in den Neurowissenschaften. Ein lebendiges und aktives Gehirn kann Gedanken erzeugen, Intelligenz demonstrieren, neue Informationen aufnehmen, Fähigkeiten erlernen, Erinnerungen abrufen, Gefühle zum Ausdruck bringen, Bewegungen koordinieren, neue Ideen erzeugen und die Funktionen des Körpers aufrechterhalten. Das lebendige Gehirn kann auch Verhalten auslösen, Träume hervorbringen, die Wirklichkeit wahrnehmen, Überzeugungen vertreten, sich inspirieren lassen und – vor allem – sich dem Leben zuwenden. Damit der menschliche Geist existieren kann, muss das Gehirn lebendig sein.
Daher gilt: Unser Gehirn ist nicht unser Geist; es ist der physische Apparat, durch den unser Geist erst entsteht. Ein gesundes, funktionierendes Gehirn führt zu einem gesunden Geist. Das Gehirn ist ein Biocomputer mit drei individuellen anatomischen Strukturen, die drei verschiedene Aspekte des menschlichen Geistes produzieren. Der menschliche Geist ist das Ergebnis eines Gehirns, das die Gedankenimpulse seiner verschiedenen Regionen und Unterstrukturen koordiniert. Weil wir das Gehirn leicht auf unterschiedliche Weisen funktionieren lassen können, gibt es viele verschiedene »Geistes-Zustände«.
Das Gehirn erzeugt den menschlichen Geist in Form eines komplexen Datenverarbeitungssystems, weshalb wir nötigenfalls innerhalb von Sekunden Informationen sammeln, verarbeiten, speichern, abrufen und kommunizieren können, aber auch vorausschauen, Hypothesen erstellen, reagieren, uns verhalten, planen und Vernunft anwenden. Das Gehirn fungiert auch als Kontrollzentrum, durch das der menschliche Geist sämtliche für unser Leben und Überleben notwendigen Stoffwechselfunktionen organisiert und koordiniert. Ist Ihr Biocomputer angeschaltet bzw. lebendig und kann er Informationen verarbeiten, dann bringt er den menschlichen Geist hervor.
Der zurzeit gültigen neurowissenschaftlichen Definition folgend ist der menschliche Geist nicht identisch mit dem Gehirn, sondern vielmehr sein Produkt. Der Geist ist das, was das Gehirn tut. Wir können wahrnehmen, dass die Maschine läuft, ohne die Maschine zu sein. Ist das Gehirn lebendig, erzeugt es den menschlichen Geist. Man könnte also auch sagen: Der Geist ist das belebte Gehirn. Und ohne Gehirn kein Geist.
FORTSCHRITTE IN DER BILDGEBENDEN TECHNOLOGIE
Bis vor Kurzem war unser Verständnis des Gehirns sehr begrenzt, denn es stand uns zu seiner Erforschung lediglich die 80 Jahre alte Technologie des Elektroenzephalogramms (EEG) zur Verfügung. Das EEG lieferte grafische Darstellungen der Leistung eines Gehirns (Hirnstrommessungen), aber keine bildliche Darstellung eines lebendigen Gehirns. Heute lässt sich die Aktivität eines Gehirns von Sekunde zu Sekunde messen. Wir können die Struktur und Aktivität eines lebendigen menschlichen Gehirns mit noch nie dagewesener Detailgenauigkeit betrachten, denn das Verfahren ist in den letzten 30 Jahren revolutioniert worden: Inzwischen können EEGs ein funktionierendes Gehirn mithilfe der Computertechnologie dreidimensional abbilden.
Noch bedeutender sind die Fortschritte auf dem Gebiet der »bildgebenden Verfahren«. Diese Technologie beruht auf verschiedenen Prinzipien der Physik, von Veränderungen in lokalen Magnetfeldern bis zu Messungen radioaktiver Emissionen.
Eine Fülle neuer bildgebender Verfahren bringt eine Vielzahl von Informationen über das lebendige, arbeitende Gehirn hervor (und natürlich auch über den restlichen Körper). Dadurch können die Neurowissenschaftler von heute sich die unmittelbaren physiologischen Aktionen der Hirnsubstanz ansehen und die spezifischen, sich wiederholenden Muster eines funktionierenden Gehirns beobachten.
Als erste dieser neuen Technologien wurde 1972 die Computertomografie vorgestellt, auch CT oder CAT genannt. Ein Gehirn-CT ist eine Art »Schnappschuss« vom Hirninneren, auf dem sich erkennen lässt, ob die strukturellen Komponenten des Gehirns Anomalien, etwa beim Gewebe, aufweisen. CTs stellen nur Momentaufnahmen dar, sie können also nur zeigen, welche anatomischen Strukturen existieren, welche eventuell fehlen, welche Bereiche möglicherweise verletzt oder krank sind, und ob irgendetwas da ist, das nicht da sein sollte. Sie machen keine Aussage darüber, wie ein Gehirn funktioniert, sondern nur, was vielleicht nicht so ist, wie es sein sollte.
Wie wir heute wissen, verfügt das Gehirn über eine Vielzahl chemischer Mechanismen, die zu winzig sind, als dass man sie sichtbar machen könnte, und die wir nur an ihren Wirkungen erkennen. Doch auch sie können wir nur an einem arbeitenden Gehirn beobachten, und das ist mit CT-Scans nicht möglich.
Die Positronen-Emissions-Tomografie (PET) dient der Untersuchung der biochemischen Aktivität eines Gehirns. Das PET-Gerät verwendet Gammastrahlen, um Bilder zu erzeugen, die Rückschlüsse auf die Intensität der metabolischen Aktivitäten des jeweiligen Untersuchungsbereichs zulassen – d.h. man kann damit im Lauf der Zeit gewisse Funktionen des Gehirns nachvollziehen.
Die funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT) ist eine radiografische Technik, die auch Bilder vom lebendigen Gehirn zulässt und zeigt, welche Bereiche des Gehirns während einer bestimmten mentalen Tätigkeit aktiv sind. Bei der fMRT wird die Aktivität des Gehirns zwar nicht wirklich abgebildet, aber sie lässt weitreichende Rückschlüsse darauf zu, welche Teile des Gehirns aktiv sind, und zwar über die metabolische Aktion der Nervenzellen, da sie in verschiedenen Hirnregionen Energie und Sauerstoff verbrauchen.
Die Single-Photon-Emissions-Computertomografie (SPECT) verwendet multiple Gammastrahlen-Detektoren, die um den Kopf des Patienten rotieren, um seine Hirnfunktionen zu messen. Durch SPECT erzeugte funktionale Gehirnbilder ermöglichen es, bestimmte