Techniken des Gedankenlesens

26. Juni 2016

"Die Freiheit des Denkens" stand beim neunten und somit vorletzten Vortrag des Bochumer Biopsychologen Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Onur Güntürkün im Mittelpunkt. Im Zuge seiner Vorlesungsreihe "Psychologie und Gehirn: Zur Innenansicht des Menschen" schaute der diesjährige Inhaber der Johannes Gutenberg-Stiftungsprofessur auf die Möglichkeiten der Wissenschaft, menschliches Gedankengut zu entschlüsseln.
 

Die Gedanken sind frei, / wer kann sie erraten, / sie fliehen vorbei / wie nächtliche Schatten. / Kein Mensch kann sie wissen, / kein Jäger erschießen, / es bleibet dabei: / die Gedanken sind frei.

"Das waren die ersten Worte, die ich auf Deutsch gehört habe", erinnert sich Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Onur Güntürkün. Seine Familie hatte entschieden, nach Deutschland zu gehen. "Meine schlaue Schwester wandte ein: 'Aber die reden da gar nicht Türkisch.'" Die Kinder wollten wissen, was das für eine Sprache ist, das Deutsche. "Daraufhin fing mein Vater an, dieses Lied zu singen, das er in der Schule gelernt hatte – das schönste Lied in deutscher Sprache."

Im neunten Teil seiner Vorlesungsreihe "Psychologie und Gehirn: Zur Innenansicht des Menschen" widmete sich der Johannes Gutenberg-Stiftungsprofessor 2016 der "Freiheit des Denkens". Dieser Abend mit Güntürkün stand unter einem besonderen Vorzeichen, da zur selben Zeit die deutsche Nationalmannschaft ihr drittes Gruppenspiel in der Fußballeuropameisterschaft zu bestehen hatte. Doch selbst das schien keine allzu große Konkurrenz zu sein: Zwar blieben ausnahmsweise einige Plätze frei im größten Hörsaal auf dem Gutenberg-Campus, doch der Zuspruch war weiterhin ausgesprochen groß.

Gedanken bleiben frei

"Es geht um die Frage, inwieweit es möglich sein wird, die Gedanken wirklich frei zu halten. Können wir Neurowissenschaftler Erkenntnisstrukturen schaffen, die dazu führen, dass wir wirklich Gedanken lesen?" Güntürkün gibt gleich die Antwort: "Es ist nicht möglich." Für den Johannes Gutenberg-Stiftungsprofessor ist klar: Niemals werden Wissenschaftler die Gedanken anderer Menschen wie ein offenes Buch lesen. "Wir werden hier diskutieren, warum wir überhaupt in der Lage sind, bis zu einem gewissen Grad Gedanken zu lesen."

Kurz rekapituliert Güntürkün drei Grundprinzipien, über die das Hirn sich selbst organisiert: Wenn eine Nervenzelle aktiviert wird und eine Verbindung zu einer anderen Nervenzelle herstellt, dann wird diese Verbindung gestärkt. Ein Lernprozess findet statt. Das Gelernte kann später abgerufen werden, die Verbindung wird sich jedes Mal verstärken. Auf höherer Ebene bilden sich durch das Lernen Gruppen von Nervenzellen, sogenannte Assemblies. Sie können sich durch Lernprozesse vergrößern, können Nervenzellen hinzugewinnen. Zudem bilden Assemblies Sequenzen: "Wenn eine Assembly erlöscht, wird eine andere aktiviert." Wie das geschieht, ist allerdings noch unklar.

"Assemblies können durch geeignete Verfahren sichtbar gemacht werden." Güntürkün nennt das Beispiel eines Gitarristen: Seine Finger sind im Hirn durch gewisse Bereiche repräsentiert. Im Laufe des Trainings mit dem Instrument haben sich gerade für die sehr aktive linke Hand große Neuronen-Assemblies gebildet. Ihre Aktivität lässt sich im Scanner messen. "Wir können also fragen: Sind Sie eventuell Profigitarrist oder Geigenspieler?"

Kortikaler Dschungel

Hier wird die Beziehung zwischen Realem und Vorgestelltem interessant. "Wenn ich eine Flasche hochhebe, werden dann dieselben Hirnbereiche aktiviert wie wenn ich mir nur vorstelle, eine Flasche hochzuheben?" Tatsächlich sind die aktivierten Areale fast deckungsgleich. Lediglich der Bereich, der die Muskeln direkt zum Hochheben veranlasst, bleibt deaktiviert. "Wir können sagen: Du denkst gerade daran, mit deiner linken Hand etwas zu tun."

Sogar Gedanken zu einer in der nächsten Zukunft geplanten Handlung können sichtbar gemacht werden. Bei einer Ratte, die in einem Bogen läuft, lassen sich korrespondierend feuernde Nervenzellen erkennen, die einem gewissen Muster folgen: Einzelne Neuronen werden nur zu einem bestimmten Zeitpunkt aktiv, nämlich dann, wenn es darum geht, einen bestimmten Sektor des Bogens demnächst zu durchqueren. "Es entsteht eine Repräsentation einer vor uns liegenden Handlung. Wir können also auch sagen: Na, Du denkst gerade daran, eine dritte Stufe zu nehmen."

Die kortikale Landschaft des Denkens insgesamt allerdings ist schwer zu interpretieren. Güntürkün vergleicht sie mit einem Dschungel. Viele Gedanken laufen gleichzeitig ab, nicht nur die wenigen, derer sich der Mensch gerade bewusst ist. Wie das genau passiert, wann der eine Gedanke hochwuchert, der andere wieder zurückweicht, ist bisher unklar, auch wenn es Theorien dazu gibt.

Chance für Gelähmte

Doch die bisherigen Erkenntnisse lassen erstaunliche Anwendungen zu: Menschen, die an Amyotropher Lateralsklerose leiden, sind vollständig gelähmt. "Sie können nichts sagen, sind aber kognitiv vollständig da." Die Forschung ermöglicht ihnen, den Käfig ihrer Krankheit einen Spalt weit zu öffnen. Durch Training könne sie ihre Gehirnströme verändern, was sich wiederum mit Elektroden, die ins Hirn eingebracht werden, messen lässt. Manche Patienten schaffen es, einen einzelnen Punkt auf einem angeschlossenen Bildschirm zu bewegen. So wird zumindest etwas Kommunikation möglich.

"Es ist ein elendig langes Training", räumt Güntürkun ein. Doch durch die Punktbewegung können die Patienten buchstabieren. Ist ein Buchstabe aus dem zweiten Teil des Alphabets gemeint, sackt der Punkt nach unten. Nach diesem Prinzip wird der Buchstabe immer weiter eingegrenzt. Es kann Minuten dauern, bis ein Buchstabe feststeht. "Das ist ein phänomenaler Durchbruch, etwas ganz Großartiges. Der Nachteil: Nur ein Teil der Patienten schafft es."

Ein anderes Verfahren macht sich die Tatsache zunutze, dass gewisse Körperteile mit Arealen im Hirn korrespondieren – und nicht nur das: Wörter, die zu Körperteilen in Beziehung stehen, finden sich in der Nähe dieser Areale. So lässt sich durch einen Hirnscanner der Gedanke an einen Hammer identifizieren. Allerdings muss vorher jener Scanner auf das betreffende Hirn geeicht werden. Denn jeder denkt etwas anders an einen Hammer. "Unsere Gehirne sind noch unterschiedlicher als unsere Fingerabdrücke", gibt Güntürkün zu Bedenken.

Wissenschaft und Emotionen

Doch ist das einmal geschafft, können Querschnittsgelähmte nach einem Training Prothesen in Gang setzen. Güntürkün zeigt einen kurzen Film: Ein zur Bewegungslosigkeit verurteilter junger Mann setzt einen mechanischen Arm in Bewegung, um seiner Freundin über die Wange zu streichen. Es ist das erste Mal, dass er sie wieder berühren kann – und der Dokumentarfilm wiederum berührt seine Zuschauer zutiefst.

"Wissenschaft hat viel mit Emotionen zu tun. Viel mehr als man meint", sagt Güntürkün. Er sieht, dass all diese Versuche, Gedanken zu lesen, Ängste auslösen können. Also lud der Bochumer Biopsychologe Kollegen zu sich nach Hause ein. Mit den Hirnforschern Gabriel Curio, John-Dylan Haynes und Emrah Düzel hat er die Frage erörtert: Werden wir jemals Gedanken lesen können?

Tatsächlich sind einfache Prozesse bereits zu lesen. Doch schon dafür müssen die Geräte auf jedes Hirn neu eingestellt werden. Der Gehirndschungel mit all seinen Facetten, all seinen parallel laufenden Aktivitäten, seinen nie verbalisierten Gedanken, wird im Dunkel bleiben. "Es gibt Millionen geistiger Zustände und Millionen von Kombinatorien", schließt Güntürkün. "Ich denke, dass unsere Gedanken frei bleiben und dass wir trotzdem Menschen helfen können, die unsere Hilfe benötigen."