Das Rätsel der ungleichen Hirnhälften

6. Juni 2016

Die Asymmetrien des Gehirns standen beim sechsten Abend mit Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Onur Güntürkün im Mittelpunkt. In seiner Vorlesungsreihe "Psychologie und Gehirn: Zur Innenansicht des Menschen" lenkte der Johannes Gutenberg-Stiftungsprofessor den Blick der Zuhörer auf die Unterschiede zwischen der linken und der rechten Hirnhälfte.
 

In den 1960er- und 1970er-Jahren wimmelte es von Plattitüden rund um die unterschiedlichen Funktionen der beiden Hirnhälften. In der einen sitze das Gefühl, hieß es, in der anderen der Verstand. Und gewisse indigene Völker würden eine andere Hirnhälfte benutzen als Menschen in der sogenannten "zivilisierten Welt". Derartige kulturalistische Aussagen lehnt Onur Güntürkün ab. "Das schreckte viele Wissenschaftler ab", erklärt er. In der Folge scheuten sie das Thema.

Dann eröffneten moderne Techniken wie die Magnetresonanztomografie neue Möglichkeiten, sich genauer und ernsthafter mit den beiden ungleichen Hirnhälften zu beschäftigen. "Die Asymmetrie ist ein zentrales Organisationsprinzip des Gehirns", konstatiert Güntürkün heute. "zugleich ist sie aber auch das mysteriöseste und komplexeste Prinzip. Es ist ein Thema, das mir besonders am Herzen liegt."

Linkes Hirn – Rechtes Hirn

Wie bei den vergangenen Terminen war auch am sechsten Abend seiner Vorlesungsreihe "Psychologie und Gehirn: Zur Innenansicht des Menschen" das Interesse am Vortrag des Biopsychologen ungeheuer groß. Die Veranstaltung wurde sogar in einen weiteren Hörsaal auf dem Gutenberg-Campus übertragen, wo Hunderte zusätzliche Plätze zur Verfügung standen. Der Vortrag des Inhabers der 17. Johannes Gutenberg-Stiftungsprofessur stand diesmal unter der Überschrift "Linkes Hirn – Rechtes Hirn".

Eine mittlerweile überholte Methode zur Behandlung schwerster Epilepsien ist die Trennung der beiden Hirnhälften. Die epileptischen Anfälle bauen sich in einer Art Pingpongspiel zwischen den Hälften auf. Das sollte so verhindert werden. "Die Ärzte kappten die größte Verbindung, den Corpus callosum. Damit kappten sie rund 400 Millionen Nervenfasern." Es funktionierte. Bei den Split-Brain-Patienten wurden die Anfälle schwächer und seltener. "Alles schien in Ordnung."

Güntürkün zeigt das Schema eines Katzenhirns: Das linke Auge ist mit der rechten Hirnhälfte, das rechte mit der linken Hirnhälfte verbunden. Der Corpus callosum wurde durchtrennt. Ein Auge wird abgedeckt. Die Katze lernt durch Belohnung, ein bestimmtes Muster zu erkennen. Soll sie nun dasselbe Muster mit dem anderen Auge erkennen, versagt sie. Sie muss es mit der anderen Hirnhälfte ganz neu lernen.

Split-Brain-Patienten

"Beim Menschen sendet jedes Auge Informationen an beide Hirnhälften." Dort sollte solch ein Phänomen also nicht auftreten. Michael Gazzaniga, damals ein junger Wissenschaftler am Caltech in Pasadena, war misstrauisch und ließ seinen Patienten auf einen Punkt schauen. Darauf sollte er sich konzentrieren. Dann blitzten links oder rechts kurz Bilder auf, beispielsweise rechts ein Hammer. Der Patient meinte: "Ich sehe einen Hammer." Irgendwann dann auch links ein Hammer. "Ich sehe nichts", behauptete der Mann.

Mit der rechten Hand sollte er aus einer Kiste den Gegenstand kramen, den er gesehen hatte. Er nahm den Hammer. Das sollte er auch mit links tun. "Aber ich habe doch nichts gesehen." Gazzaniga insistierte. Hervor kam der Hammer.

"Gazzaniga hatte es mit zwei getrennten Personen in einer zu tun." Die eine Person hatte keinen Zugriff auf das Sprachzentrum, das bei den meisten Menschen in der linken Hirnhälfte liegt. Sie sah mit dem linken Auge zwar etwas, es fehlte ihr aber in der rechten Hirnhälfte die Möglichkeit, das zu artikulieren – im Gegensatz zu jener anderen Person, bei der das rechte Auge mit der linken Hirnhälfte und dem Sprachzentrum in Verbindung stand. Dennoch: Beide Personen griffen den Hammer.

Bei einem ähnlichen Versuch sollte ein Split-Brain-Patient thematisch verwandte Bilder miteinander kombinieren. Links war eine Schneelandschaft zu sehen. Er wählte dazu die Schneeschaufel. Rechts sah er einen Hühnerfuß, dazu wählte er den Hühnerkopf. Gefragt, warum er die Schaufel gewählt habe, meinte er: Hühner machen Dreck, der muss weggeschaufelt werden.

Sinn einhauchen

"Das ist typisch für unser Gehirn", sagt Güntürkün. "Manchmal ist es so, dass wir uns selbst beobachten und dem, was wir tun, nachträglich einen Sinn einhauchen. Das ist eine ernüchternde Erkenntnis: Wir tun vieles, das einen Sinn hat, aber nicht unbedingt den, den wir meinen, das es hat."

Von den Split-Brain-Patienten kommt der Stiftungsprofessor zu Probanden mit intaktem Corpus callosum – und zu akustischen Experimenten. Es zeigt sich, dass die linke Hirnhälfte, also die mit dem Sprachzentrum, besser darin ist, kurz hintereinander geschaltete akustische Stimuli zu unterscheiden. Die rechte hingegen erkennt Frequenzvarianten besser.

Gerade die Erkennung von zeitlichen Mustern ist für das Verstehen von Sprache, von schnell aufeinanderfolgenden Vokalen und Konsonanten wichtig. Die Frequenzerkennung spielt eher eine untergeordnete Rolle. Beim Hören von Musik kommt sie zum Tragen oder wenn ein Satz besonders intoniert wird und dadurch plötzlich eine andere Bedeutung bekommt.

Güntürkün betont, dass dies nur wenige Beispiele von vielen sind, in denen sich die Asymmetrie des Gehirns und die verschiedenen Funktionen von rechtem und linkem Hirn widerspiegeln. Er könnte also noch lange so weiter machen.

Auge, Hirn und Hand

Stattdessen wendet er sich den Tieren zu. "Lange ging man davon aus, dass Asymmetrie im Hirn nur beim Menschen vorkommt." Das jedoch ist nicht der Fall. Auch bei Vögeln ist sie auszumachen, auch hier lassen sich unterschiedliche Strukturen mit unterschiedlichen Funktionen nachweisen. Die Asymmetrie ist also ein stammesgeschichtlich altes Erbe. Sie reicht rund 300 Millionen Jahre zurück.

Was aber löst diese Asymmetrie aus? Genetische Gründe zu nennen, ist Güntürkün zu wenig. Sicher spielen sie mit hinein, doch der Biopsychologe stellte bei Tauben etwas Erstaunliches fest: Die Vogelembryonen im Ei drehen ihren Kopf so, dass ihr rechtes Auge mehr Licht bekommt als das linke. Das Hirn entwickelt sich asymmetrisch. Wenn nun aber beide Augen dieselbe Dosis Licht bekommen, entsteht ein für Tauben völlig untypisches symmetrisches Gehirn.

"Damit haben wir den Auslöser für die Asymmetrie gefunden. Aber hat das Implikationen für uns alle? Meine Kollegen verneinen das fast alle." Doch auch menschliche Embryonen drehen den Kopf. Zwei Drittel aller Babys drehen ihn bis zum sechsten Monat nach rechts. Sie schauen viel auf ihre rechte Hand. Entstehen so unterschiedliche Hirnhälften, entstehen so vielleicht Rechtshänder?

Angeblich verliert sich dieses Neigen des Kopfes. Das bezweifelt Güntürkün. Er ist viel unterwegs und hat sich, ganz nebenbei, küssende Menschen angeschaut – ob am Hotelempfang in der Lobby oder sonstwo. "Zwei Drittel wenden beim Küssen ihren Kopf nach rechts. Ich habe mich allerdings nicht getraut zu fragen, ob sie auch Rechtshänder sind."

Für Güntürkün aber ist nach alledem klar: "Hirnasymmetrien werden durch Umweltstimulation während der Reifung des Gehirns beeinflusst. Somit beeinflusst unsere Blickrichtung auch ein bisschen unsere Händigkeit." Nur ein paar Kolleginnen und Kollegen muss er davon noch überzeugen.