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„Das Hirn wird kein Kästchen sein“

Katrin Amunts
Katrin Amunts(c) Katharina Roßboth
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Neurowissenschaften. Die Hirnforscherin Katrin Amunts baut einen dreidimensionalen Gehirnatlas. Im Interview spricht sie über Science-Fiction, Orang-Utans und die Realität.

Die Presse: Sie sprechen in Alpbach über „Neurowissenschaften at the Crossroads“. Steht Ihre Disziplin am Scheideweg?

Katrin Amunts: Ja, wieder einmal. Wir Hirnforscher müssen runter von unserer kleinen Insel und uns viel stärker für andere Gebiete öffnen – die Mathematik oder das Computing. Wir müssen interdisziplinärer werden.

Mehr als 300 Neurowissenschaftler haben in einem offenen Brief an die Europäische Kommission das Human Brain Project scharf kritisiert und warnen vor einem Etikettenschwindel. Sie sind an dem Projekt beteiligt. Wie gehen Sie damit um?

Manches verletzt schon. In dem Brief stehen Pauschalverurteilungen, die unangemessen sind. Natürlich machen wir Fehler, aber wir nehmen die Kritik konstruktiv.

 

Das Projekt gilt als Flaggschiff der EU und kostet eine Milliarde Euro. Ziel ist eine Simulation des menschlichen Gehirns auf Basis neuromorpher Supercomputer, also eines Systems, das der Funktion des Nervensystems nachempfunden ist. Den Forschern ist die These zu eng formuliert.

Das Projekt ist ehrgeizig und fundamental. Neuromorphes Computing ist ein Aspekt von vielen. So ein Projekt gab es in Europa noch nicht. Ich sehe darin eine riesige Chance für die Neurowissenschaften. Eine Milliarde klingt erst einmal viel, heruntergebrochen auf zehn Jahre und die einzelnen Institutionen in rund 135 Ländern bleibt aber nicht mehr viel für das einzelne Labor übrig.

 

Kritisiert wird auch, dass die kognitive Neurowissenschaft mit 18 Laboren gestrichen und der IT-Bereich forciert wurde.

Ausgangspunkt ist eine Technologie, dabei geht es um eine Verständnisfrage. Wir wollen eine Infrastruktur schaffen, die es ermöglicht, das menschliche Gehirn zu verstehen. Dazu gehören auch die kognitiven Wissenschaften.

Und in zehn Jahren haben wir dann eine perfekte Simulation vor uns?

Wir werden kein kleines Kästchen vor uns haben, das dann das Gehirn ist und alle Funktionen auf jeder zeitlichen und räumlichen Ebene korrekt widerspiegelt. Eher wird es ein System aus verschiedenen Modellen sein, die auf Computern gerechnet werden. Wir haben noch zu viele Unbekannte, etwa das Bewusstsein.

Sie haben über den 3-D-Gehirnatlas „JuBrain“ einen Blick in das menschliche Gehirn geworfen. Was haben Sie gesehen?

Die mikroskopische Architektur, also die Verteilung der Nervenzellen in 3-D. Wir erstellen Karten, aus denen wir Unterschiede in der Form und der Lage der Hirnareale erkennen. Je nach Gehirnfunktion und Lokalisation sind die Zellen anders verteilt. Manche Areale verarbeiten Bewegungen, andere Töne oder Lichtsignale. Wir erfassen mit unserem Atlas auch Unterschiede zwischen den Gehirnen. Die Größe des Sprachgebiets variiert zum Beispiel um das Fünffache zwischen einzelnen Personen. Ich denke, dass diese Unterschiede funktionell relevant sind.

 

Ein Beispiel?

Die Hirnstruktur von Musikern und nicht musikalischen Menschen weicht voneinander ab. Auch zeigen Gebiete, die sich sehr früh in der Evolution entwickeln, weniger Variabilität als solche, die später dazukommen. Zu verstehen warum, wäre wichtig.

Forscher haben oft das Problem, Diener zweier Herren zu sein – einerseits dienen sie der Wissenschaft, andererseits ihren Financiers. Wie erleben Sie diesen Zwiespalt?

In einzelnen Bereichen der klinischen Forschung kann das problematisch sein. In der Grundlagenforschung haben wir damit kaum Schwierigkeiten. Derzeit sind keine großen Konzerne in Sicht.

Auch das Militär finanziert wissenschaftliche Projekte, um die Ergebnisse für sich zu nutzen.

Die Gefahr einer Einflussnahme besteht in einigen Ländern, auch wenn vieles dabei nach Science-Fiction klingt. Hier braucht es eine ethische Diskussion, um eine Dual-Use-Problematik früh zu erkennen. Je genauer wir wissen, welchen Einfluss bestimmte Prozesse in den Nervenzellen auf das menschliche Verhalten haben, desto intensiver wird die Frage gestellt, wie man diese manipulieren oder steuern kann. Beispiele sind Neural Interfaces oder bioregulatorische Agenzien wie Neurotransmitter, Hormone und Zytokine des Nervensystems.

 

Für die Werbe- und Spielebranche sind die Ergebnisse der Hirnforschung ebenfalls interessant. Umgekehrt treten Hirnforscher als Experten für Verkaufssteigerung oder auf Werbekongressen auf. Siegt der Kommerz über die Wissenschaft?

Primär muss es darum gehen, medizinische und grundlagenwissenschaftliche Fragen zu lösen, Menschen mit Handicaps zu helfen und neue Therapien zu finden. Dafür sollen Steuergelder verwendet werden. Herauszufinden, wie die Verkaufszahlen gesteigert werden können, ist nachrangig.

Sie sitzen seit 2012 im Deutschen Ethikrat. Wo sind die Grenzen der Hirnforschung?

Dort, wo Menschen schaden nehmen. Die Argumente genau gegeneinander abwägen muss man etwa bei Entscheidungsunfähigen wie Kindern oder Demenzkranken. Man muss hier forschen, damit man helfen kann. Die Betroffenen selbst können aber keine Zustimmung geben.

2004 skizzierten elf Hirnforscher, darunter der Bremer Gerhard Roth, in einem „Manifest“ die Aussichten ihrer Disziplin. 2014 würde man Alzheimer verstehen können, hieß es. Für Schizophrenie wurde „eine neue Generation von Psychopharmaka“ angekündigt. All das ist nicht eingetreten. Warum?

Es war komplizierter als gedacht. Dennoch haben wir heute bessere Einblicke in Mechanismen der Alzheimer-Demenz oder bei Parkinson. Das ist Voraussetzung, um letztlich solche Erkrankungen früh diagnostizieren und später heilen zu können.

 

Was ist Ihr persönliches Ziel als Neurowissenschaftlerin?

Ich möchte in den kommenden fünf Jahren einen kompletten Hirnatlas, das JuBrain, verwirklichen, 60 Prozent sind schon erreicht. Dieser Atlas basiert auf Karten von Hirnarealen aus zehn verschiedenen Gehirnen. Außerdem möchte ich verstehen, was diese einzelnen Organisationsprinzipien bedeuten. Das ist ja nicht wie bei einem Mosaik, das man aus Steinchen zusammensetzt. Wir haben vielmehr Strukturen, die sich einmal mehr und einmal weniger ähneln und ineinandergreifen. Es ist letztlich nicht klar, warum ein Orang-Utan nicht sprechen kann, obwohl sein Gehirn dem eines Kleinkindes in vielem sehr ähnlich ist.

ZUR PERSON

Katrin Amunts ist deutsche Medizinerin und Professorin für Hirnforschung. Seit 2012 ist die 51-Jährige Mitglied des Deutschen Ethikrates. Amunts studierte Medizin und Biophysik. Seit 2013 ist sie Professorin an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und Direktorin des Cécile-und-Oskar Vogt-Instituts für Hirnforschung des
Universitätsklinikums Düsseldorf. Seit 2008 ist Amunts zudem Direktorin des Instituts für Neurowissenschaften und Medizin am Forschungszentrum Jülich.

Der „JuBrain“-Atlas und „Big Brain“ sind aktuelle Projekte. Letzteres soll um Daten über den molekularen Aufbau, genetische Informationen oder um Verbindungen zwischen den Hirnarealen erweitert werden. Die Auflösung ist 50-mal genauer als das, was bisher möglich war. Der neue Gehirnatlas soll künftig auch Karten über die Verbindungen zwischen den Hirnarealen enthalten, die bei vielen Hirnerkrankungen geschädigt sind. Er soll etwa Neurologen und Chirurgen helfen, ihre Befunde genauer zu lokalisieren. Der Atlas ist frei verfügbar und wird schon jetzt in vielen Studien verwendet.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 23.08.2014)