Abstraktes Bild von einem Kopf
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Geheimnis Gehirn Kommt der Superhirnscanner unseren Gedanken auf die Spur?

Von dem, was in unserem Gehirn abläuft, ist vieles noch ungeklärt. Wie entstehen Gedanken und Erinnerungen? Woraus bestehen unsere Seele und unser Bewusstsein? Wie können wir Demenzerkankungen vielleicht doch irgendwann heilen? Diesen Fragen soll einer der weltbesten Hirn-Scanner auf den Grund gehen, der seit kurzem in Leipzig steht. Wissenschaftsredakteur Karsten Möbius hat ihn sich angeschaut.

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"Connectom" heißt dieser Hochleistungshirnscanner. Er sieht aus wie ein ganz normaler Kernspintomograph im Krankenhaus - also ein MRT-Gerät. Aber er schafft das Zehnfache von dem, womit Wissenschaftler bislang arbeiten konnten: Er macht winzige Strukturen von bis zu 0,6 Millimetern am lebenden menschlichen Gehirn sichtbar.

Damit erschließen sich den Hirnforschern ganz neue Möglichkeiten. Für sie ist der Blick in unser geheimnisvolles Gehirn bislang so, wie wenn man mit einer Kerze einen verwinkelten Keller auszuleuchten versucht. Für Prof. Nikolaus Weiskopf, Direktor der Abteilung Neurophysik am Leipziger Max Planck Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften bieten sich nun neue Möglichkeiten:

Prof. Nikolaus Weiskopf
Prof. Nikolaus Weiskopf, Direktor der Abteilung Neurophysik am Leipziger Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften Bildrechte: MPI CBS / MDR

Die Kerzen, mit denen wir in den Keller hineinleuchten sind mit dem Einsatz des Scanners deutlich größer und heller geworden.

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Nur drei dieser Geräte gibt es weltweit - in Boston, in Cardiff und jetzt in Leipzig. Der Name Connectom ist aus dem Englischen von "CONNECT" abgeleitet, das so viel bedeutet wie "VERBINDEN/VERKNÜPFEN". Er macht deutlich, was man mit dem Gerät herausfinden möchte:

Wir wollen wissen, wie die Verbindungen im menschlichen Gehirn aussehen, wollen genau darstellen, welche Gehirnregion ist mit welcher verknüpft.

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Im Moment arbeiten die Wissenschaftler weltweit an einer Karte, einer Art Atlas, wie die Datenverbindungen im Gehirn verlaufen. Dabei interessiert die Leipziger besonders die Hirnrinde, weil dort viele Denkprozesse stattfinden.

Ein Hirnscanner wird aufgebaut
Wissenschaftler und Techniker bauen am Leipziger Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften den Hirnscanner auf. Bildrechte: MPI CBS/MDR

Die Nervenbahnen findet man aber nicht so einfach im Hirn. Prof. Weiskopf und seine Kollegen nutzen den außergewöhnlich leistungsfähigen Magnetresonanztomographen, um im mikroskopischen Bereich Flüssigkeitsströme im Hirn zu messen. Damit können sie dann auch die Nervenbahnen sehen, denn die bündeln Wasser in eine Richtung.

Wo liegen im Hirn die Datenautobahnen? Und wo die Fahrradwege?

Die Leipziger wollen mit ihrem Connectom nicht nur wissen, wie das Gehirn verknüpft ist, sondern auch, wie sich die Nervenbahnen voneinander unterscheiden. Wo liegen die Datenautobahnen, wo die Landstraßen und wo die Fahrradwege? Das Connectom bietet nämlich die Möglichkeit, viel genauer als bisher die Fettschicht, die Isolation um die Nervenbahnen, zu erkennen. Je besser eine Nervenbahn isoliert ist, desto besser und schneller kann sie Informationen weiterleiten:

Das kann zum Beispiel erklären, warum wir vielleicht unterschiedliches Verhalten zeigen oder eine unterschiedliche Denkleistung in bestimmten Bereichen.

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Früherkennung von Alzheimer, Parkinson und Multipler Sklerose denkbar

Mit diesem besseren Blick ins Hirn - mit dieser helleren Kerze, um im Bild zu bleiben -  erhofft sich Nikolaus Weiskopf auch Erkenntnisse für das bessere Verständnis von Krankheiten, wie beispielsweise Multipler Sklerose - bei der die Isolationsschicht der Nervenbahnen zerstört wird -, oder für die Diagnostik von Alzheimer und Parkinson. Denn bisher bemerken wir diese Krankheiten viel zu spät.

Wir hoffen, dass das Connectom-System uns ermöglichen wird, diese kleinen, feinen mikrostrukturellen Veränderungen schon früh zu erkennen.

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In den USA gibt es auch Projekte, die mit diesen neuen Möglichkeiten Fragen klären wollen, die im Grenzbereich von Biologie, Medizin und Philosophie zu Hause sind. Anhand des Verlaufs von Nervenbahnen und den entscheidenden Schaltstellen und Kreuzungen, die plötzlich sichtbar werden, erhofft man sich herauszufinden, wo die Seele, das Bewußtsein des Menschen sitzen könnte. Prof. Weiskopf ist da eher skeptisch. Was er aber glaubt ist, dass dass Connectom uns helfen kann zu verstehen, wie unser Gehirn Entscheidungen trifft.

Dieses Thema im Programm: MDR AKTUELL Radio | 04. Januar 2017 | 06:50 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 02. Mai 2018, 14:22 Uhr