«Die Liebe kommt aus dem Hypothalamus»

Der amerikanische Bewusstseinsforscher Christof Koch glaubt, dass die weltweit lancierten Megaprojekte die Fortschritte in der Hirnforschung beschleunigen werden.

Nervenfasern im Gehirn, abgebildet mit 3-D-Technologie. Foto: Pasieka, Science Photo Library, Keystone

Nervenfasern im Gehirn, abgebildet mit 3-D-Technologie. Foto: Pasieka, Science Photo Library, Keystone

Sie bezeichneten sich einmal selber als romantischen Reduktionisten. Wie passt das zusammen?
Jeden Morgen, wenn ich aufwache, bin ich immer wieder erstaunt über das Wunder des Bewusstseins. Dass mein Gehirn, das im Grunde nur ein Stück Materie und denselben Naturgesetzen unterworfen ist wie ein Stein, ein Stern oder eine Schneeflocke, dass dieses Gehirn die Welt bewusst sieht, hört, erlebt!

Sie erforschen das Bewusstsein mit kalter, rationaler Naturwissenschaft. Reicht das, um dieses Wunder zu entschlüsseln?
Natürlich kann ich nicht in die Zukunft sehen. Aber die Fortschritte der modernen Hirnforschung haben uns in den vergangenen 40 Jahren mehr über die Grundlagen des Bewusstseins gelehrt als die Erkenntnisse der Philosophie in den vorherigen 2400 Jahren seit Aristoteles.

Und zwar?
Wir verstehen langsam den zunehmenden Grad an Abstraktionen beim Informationsfluss von den peripheren Hirnregionen in die zentraleren Hirnregionen. Zum Beispiel war ich an einer Entdeckung von Nervenzellen in einem sehr hoch entwickelten Teil des Gehirns beteiligt. Diese Zellen reagieren, wenn man jemandem Bilder von bekannten Menschen wie Jennifer Aniston zeigt. Heute können wir nachverfolgen, wie die Information dorthin kommt, wie sie verarbeitet wird und wo sie mit dem Gedächtnis verbunden wird, wo Jennifer Aniston schon abgespeichert sind.

Ist das Bewusstsein nichts anderes als eine raffinierte Abspeicherung und Abrufung des Bildes von Jennifer Aniston?
Es ist natürlich viel mehr als das. Aber wie das Gehirn aus den elektrischen Impulsen diese Subjektivität entstehen lassen kann, haben wir bis jetzt noch nicht verstanden.

Neue milliardenschwere Projekte wie das europäische Human Brain Project, die amerikanische Brain Initiative oder das Projekt in China wurden kürzlich lanciert. Werden sie den Durchbruch bringen?
Der Fortschritte sind immer noch sehr langsam. Wir haben zwar eine riesige Menge von Daten angehäuft, aber wir wissen in vielen Fällen noch nicht, was sie bedeuten. Seit rund 120 Jahren wird Hirnwissenschaft betrieben, aber die Anzahl Krankheiten, die wir damit heilen können, ist nicht gerade gross.

 «Seit rund 120 Jahren wird Hirnwissenschaft betrieben, aber die Anzahl Krankheiten, die wir damit heilen können, ist nicht gerade gross.»

Waren die Hoffnungen der Hirnforscher überzogen?
Das Gehirn ist bei weitem das komplexeste System im Universum. Heute versuchen 60'000 Hirnforscher mit Milliarden Dollar dieses System zu verstehen – und dennoch ist der Fortschritt langsam, zähflüssig. Trotzdem gibt es keine Alternative. Eine meiner Töchter ist am plötzlichen Kindstod gestorben, mein Vater litt am Lebensende an der Parkinsonkrankheit, und eine Freundin beging Suizid, weil sie an Schizophrenie litt. Ich könnte selber Alzheimer haben in zehn Jahren. Natürlich würde ich mir deshalb wünschen, dass all diese Krankheiten schon lange hätten geheilt werden können. Wir haben also keine andere Wahl, als noch mehr in die Hirnforschung zu investieren als bisher. Wir müssen noch mehr Menschen überzeugen, wir müssen noch mehr Funding anziehen, wir müssen die Industrie als Partner der Hirnforscher gewinnen, weil diese eventuell bessere Technologien mitbringen. Und all das passiert wirklich, wir leben in einem goldenen Zeitalter für die Neurowissenschaften.

Könnte es nicht auch sein, dass in der modernen Wissenschaft das Gehirn zu sehr im Mittelpunkt steht?
Mit Sicherheit nicht. Denn wir sind das, was wir sind, primär dank unseres Gehirns.

Man weiss heute, dass Immunsystem und Bakterienflora auch für die Psyche eine wichtige und zum Teil noch unterschätzte Rolle spielen.
Es stimmt, Ihr Körper trägt mit dem ­Immunsystem zu ihrer Persönlichkeit bei, und auch das Mikrobiom im Magen ist sehr wichtig. Aber ohne Ihr Gehirn sind Sie nichts. Die Leute sagen zwar, sie lieben mit dem Herzen, aber wir wissen, das das nicht stimmt. Die Liebe hängt vom Hypothalamus ab und nicht vom Herzmuskel. Wenn Ihr Gehirn nachts ausgeschaltet ist und Sie sich im Tiefschlaf befinden, sind Sie, subjektiv gesehen, weg. Wenn Sie einen Unfall und eine Gehirnverletzung haben, ist nichts mehr da, kein Bewusstsein, gar nichts. Einige Hirnregionen sind absolut essenziell für die wichtigsten Fragen unseres Daseins. Alles das passiert in der Hirnrinde und nicht im Magen. Deshalb glaube ich nicht, dass die Neurowissenschaftler das Gehirn überschätzen.

«Einige Hirnregionen sind absolut essenziell für die wichtigsten Fragen unseres Daseins.»

Werden die grossen Hirnprojekte die Forschung beschleunigen?
Diese Projekte sind grossartig, sie werden wie das Rennen zum Mond unseren Blick für ein neues Universum öffnen. Aber bevor diese Erkenntnisse zu therapeutischen Anwendungen führen, dauert es natürlich sehr lange. Ein Beispiel ist die Augenkrankheit Retinitis pigmentosa. Das ist ein Projekt, das vor 50 Jahren gestartet wurde, aber erst jetzt haben wir eine Behandlung.

Die gleichzeitige Lancierung dieser Megaprojekte mutet an wie ein Rennen um den ersten Platz an.
Natürlich spielt das nationale Prestige auch eine Rolle. Die Europäer waren die Ersten und stachelten dann die Amerikaner an. Dann kamen die Chinesen und auch die Japaner dazu. Der Unterschied zu anderen wissenschaftlichen Rennen, etwa im Weltraum oder um die Entschlüsselung des menschlichen Genoms ist, dass es in der Hirnforschung kein klares gemeinsames Ziel gibt.

Das Ziel ist doch, das Gehirn zu verstehen.
Ja, aber was bedeutet das, das Gehirn zu verstehen? Bedeutet das, ein Hirn simulieren zu können oder auf jede Region zu zeigen, die für eine bestimmte Funktion aktiv ist? Das Ziel ist überhaupt nicht definiert – in dem Sinne ist es auch kein Rennen.

In welches Projekt würden Sie investieren?
Es ergibt keinen Sinn, sich jetzt schon auf ein Projekt und einen Ansatz zu fokussieren. Am Ende wird es wohl eine Kombination der verschiedenen Projekte sein.

Das Human Brain Project etwa hat beim Start versprochen, das menschliche Gehirn entschlüsselt und zum Beispiel Angststörungen enträtselt zu haben.
Natürlich müssen wir vorsichtig sein als Wissenschaftler und dürfen nicht versprechen, dass wir in zehn Jahren alle klinisch relevanten Probleme gelöst haben. Das braucht Zeit. Ein guter Vergleich ist der Kampf gegen Krebs. In den 70er-Jahren wurden in den USA die Investitionen in die Grundlagenforschung unter dem Motto «The War on Cancer» deutlich gesteigert. Heute, 40 Jahre später, ernten wir allmählich die Früchte davon. Zum Beispiel gibt es immer bessere Immuntherapien, die auf rationaler wissenschaftlicher Arbeit basieren.

«Die Linderung menschlichen Leids ist aber die einzige ethisch akzeptable Rechtfertigung für solche Tierversuche.»

Wo sind in der Hirnforschung die ethischen Grenzen, die nicht überschritten werden sollten?
Es gibt diese Grenzen. Viele Versuche können nicht bei Menschen gemacht werden, weil jedes Mal, wenn sie durch die Schädeldecke dringen, das Risiko von Blutungen, Infektionen oder gar Todesfällen besteht. Deshalb sind solche Versuche nur möglich, wenn es einen medizinischen Grund gibt wie zum Beispiel bei Parkinson oder bei Epilepsie. Oft bleibt aber nur der Tierversuch, was wiederum andere ethische Fragen aufwirft. Zum Beispiel die Frage, wie viel Forschung wir mit Affen machen dürfen, wie stark wir diese für ein Krankheitsmodell verändern und ihnen menschliche Gene einpflanzen dürfen.

Gerade China fokussiert in seinem Brain Project stark auf die Forschung mit Affen.
In China sind die ethischen Richtlinien diesbezüglich anders als in Europa oder bei mir in den USA. Jedes Land muss dies letztlich alleine entscheiden. Ich selber bin Vegetarier, weil ich das Bewusstsein erforsche und zur Überzeugung gelangt bin, dass alle Tiere ein ­Bewusstsein haben und ich genügend Alternativen zum Fleischessen habe. Um viele fatale Krankheiten des Gehirns zu besiegen, braucht es aber Tierversuche, die natürlich sorgfältig und rücksichtsvoll durchgeführt werden müssen. Die Linderung menschlichen Leids ist aber die einzige ethisch akzeptable Rechtfertigung für solche Tierversuche.

Hirnforscher der Welt suchen das Miteinander

Internationale Megaprojekte der Gehirnforschung gründen eine gemeinsame Plattform.

Vor kurzem noch schien es wie ein Wettrennen unter Giganten – nun haben sich die weltweit grössten Hirnprojekte zusammengeschlossen. Im Rahmen der 71. UNO-Generalversammlung in New York Ende September haben 400 Hirnforscher und Forschungsförderer aus ­allen Kontinenten die «International Brain Initiative» lanciert, welche die Zielsetzungen und Resultate der weltweit grössten Hirnprojekte koordinieren soll. Darunter befindet sich das europäische Human Brain Project (HBP), aber auch die 2013 von Präsident Obama lancierte amerikanische Brain Initiative ­sowie chinesische und japanische Megaprojekte. Alle haben einen leicht anderen Fokus bei der Erforschung des menschlichen Gehirns, alle werden aber mit grossen Summen von Fördergeldern alimentiert.

Eine Weltkarte des Gehirns

Die neue Initiative möchte den Austausch und die Analyse der Ergebnisse der einzelnen Projekte fördern. Im Gespräch ist zum Beispiel eine weltweite Plattform für die Kartierung des Gehirns. Solche Plattformen gibt es bereits, doch werden diese mit unterschiedlichen Standards betrieben.

Das an der ETH Lausanne initiierte HBP war durch Executive-Direktor Christoph Ebell sowie die neue wissenschaftliche Direktorin Katrin Amunts vom Forschungszentrum Jülich vertreten. Wie Ebell gegenüber «Nature» sagte, sei nun der richtige Zeitpunkt, um die Projekte zu harmonisieren. Trotz der grossen Ziele gibt es noch viele Unklarheiten. Zum Beispiel wurde noch nichts über allfällige Kosten und deren Finanzierung bekannt. Andere Forscher befürchteten, dass der Schulterschluss der reichsten Projekte einmal mehr die Entwicklungsländer, die sich solche Investitionen nicht leisten können, ausschliessen würde.

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