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Uwe Justus Wenzel findet den Vorstoß einiger Wissenschaftler, "Neuro-Enhencement" in der Gesellschaft positiv zu besetzen, nicht okay. Sieben Wissenschaftler der Medizin, Philosophie, Ethik und der Rechtswissenschaft verfassten im aktuellen Magazin "Gehirn und Geist" ein entsprechendes "Memorandum" für Gehirn-Doping. Nicht nur für Wenzel klingt das Ganze mehr nach "Zombies mit frisierten Gehirnen" und einer Ethik, die beliebig ist:

"Zwar fänden die Autoren es 'höchst problematisch, wenn zunehmend nur die Nutzer von Neuro-Enhancement privilegierte Zugänge zu bestimmten Arbeitsplätzen und anderen Positionen erhielten'. Aber davor, ins soziale Hintertreffen zu geraten, sollen 'Enhancement-Unwillige' nur geschützt werden, 'solange' sich die Neuro-Pharmazeutika 'nicht als physisch wie psychisch' unbedenklich erwiesen haben. Mit solcher Güterabwägung bewegt sich die angewandte als angepasste - und darum überflüssige? - Ethik auf der Höhe der Zeit, die von ihren Niederungen ebenso schwer zu unterscheiden ist wie der Gebrauch vom Missbrauch der Pharmaka."

Thomas Fuchs hat eine Kritik der neuronalen Vernunft geschrieben und prangert einen Grundirrtum der Hirnforschung an: Nicht das Gehirn denkt und fühlt, sondern der ganze Mensch mit Muskeln, Nerven und Eingeweiden:.
Michael Pawlik, der "Das Gehirn - ein Beziehungsorgan" gelesen und rezensiert hat, meint, der Autor spreche das aus, worauf die neurowissenschaftliche Debatte lange habe warten müssen.

In seiner Rolle als „Organ des Geistes“ erweist sich das Gehirn deshalb nicht etwa als ein Käfig, sondern als ein Organ der Möglichkeiten. „Nicht der Geist muss tun, was die Neuronen ihm vorschreiben, sondern die Neuronen ermöglichen alles, was sich im Geist entfaltet.“

Was für mich ein Alptraum ist, ist für andere ein Traum: Im Gehirn eines anderen wie in einem Buch lesen und dessen Wünsche, Träume, Lügen und Begierden aufspüren zu können. Ein amerikanisches Forscherteam wollte wissen, wie viel davon heute schon möglich ist, und testete die Erkennbarkeit von Gedanken an 130 Versuchspersonen. Resultat: Bei einfachen Fragestellungen, so beschreiben sie in der Fachzeitschrift "Psychological Science", lässt sich heute zu 80 Prozent erkennen, was der Mensch gerade denkt.
Acht geistige Aufgaben sollten die Versuchspersonen im Experiment von Russell Poldrack und Kollegen von der University of California lösen - zum Beispiel einen Text laut lesen oder angeben, welche Wortpaare sich reimen. Die Wissenschaftler berechneten mit statistischen Methoden, wie genau sie aufgrund der Darstellung der Gehirnaktivität mittels der Magnetresonanz-Tomografie angeben konnten, mit welcher der acht Aufgabe ein Versuchsteilnehmer gerade beschäftigt war.
"Es zeigte sich, dass wir recht gut bestimmen konnten, welche der acht Aufgaben eine Versuchspersonen gerade löste", erklärt Poldrack. "Wenn wir nur geraten hätten, hätten wir nur zu 13 Prozent richtig gelegen. Wir hatten es aber zu 80 Prozent richtig getroffen. Das ist nicht perfekt, aber schon recht gut - aber nicht annähernd gut genug, damit diese Methode bei Gericht zugelassen werden könnte." Doch der allgemeinen Möglichkeit des Gedankenlesens erteilt der Forscher - zum jetzigen Zeitpunkt - eine klare Absage: "Unsere Studie macht deutlich, dass wir von diesen Dingen, die manche Leute mit 'Gedanken lesen' oder Ähnlichem bezeichnen, wahrscheinlich noch ziemlich weit entfernt sind. Wenn wir nur eine 80-prozentige Genauigkeit bei acht möglichen Gedanken-Themen haben und wir herausfinden wollen, welchen von Millionen möglichen Gedanken jemand gerade hat, dann sind wir noch sehr weit davon entfernt, dies zu schaffen."
Was aber die Treffsicherheit der Bestimmung angeht, welche der acht Aufgaben die Versuchspersonen gerade lösten, so hat diese mit der erstaunlichen Ähnlichkeit der Gehirnstrukturen der Menschen zu tun. "Unsere Studie zeigt, dass die Gehirne von ganz verschiedenen Menschen sehr ähnlich arbeiten", sagt Poldrack. "Wir konzentrieren uns oft darauf, wie unterschiedlich jedes Gehirn ist, aber unsere Studie legt den Schluss nahe, dass das Gehirn einer gesunden Person ähnlich arbeitet wie das einer anderen gesunden Person, sonst hätte unser Ansatz gar nicht funktioniert."
Wa

Je dichter die Masse an Gewebe in bestimmten Gehirnregionen, desto geselliger, umgänglicher und warmherziger ist ein Mensch. Diese Entdeckung machte ein britisch-finnisches Forscherteam in einer Analyse von Gehirn-Scans und Selbstbewertungen von über 40 Probanden. Allerdings mahnen die Forscher auch gleichzeitig zur Vorsicht, wie sie im "European Journal of Neuroscience" darlegen: Es könne auch sein, dass nicht nur das Gehirngewebe die Persönlichkeit forme, sondern auch die Persönlichkeit das Gehirngewebe.

Um der Frage nachzugehen, warum manche Menschen immer gern in Gesellschaft sind und andere eher für sich bleiben, untersuchte das Team um Graham Murray und Maël Lebreton 41 Männer mit Hilfe von Magnetresonanz-Tomografie und einem Fragebogen zur Selbsteinschätzung. In dem Fragebogen sollten die Probanden angeben, wie weit sie Aussagen wie etwa "Ich werde schnell mit anderen Menschen warm" oder "Ich tue mein Möglichstes, um andere Menschen glücklich zu machen" zustimmten.
Es zeigte sich, dass bei denjenigen, die sich selbst als gesellige und warmherzige Menschen sahen, tatsächlich im orbitofrontalen Cortex und im ventralen Striatum eine dichtere Gewebekonzentration nachzuweisen war als bei jenen, die eher Distanz zu anderen Menschen hielten. "Soziabilität und emotionale Wärme sind komplexe Merkmale unserer Persönlichkeiten", erklärt Graham Murray. "Diese Forschung hilft uns auf einer biologischen Ebene zu verstehen, warum Menschen sich in diesen Merkmalen so sehr unterscheiden." Aber der Wissenschaftler mahnt auch gleichzeitig zur Vorsicht: "Da unsere Forschung nur auf einer Korrelation beruht, kann nicht endgültig bewiesen werden, dass die Gehirnstruktur die Persönlichkeit bestimmt. Es kann sogar sein, dass unsere Persönlichkeiten - durch die Erfahrungen, die sie machen - dazu beitragen, die Gehirnstruktur zu bestimmen."
Wa

Greift ein Pianist daneben, hat sein Gehirn den Fehler bereits registriert - lange bevor der falsche Ton erklingt. Das haben Forscher des Max-Planck-Instituts für Kognitions-und Neurowissenschaften in Leipzig und des Instituts für Psychologie der Universität Sussex (GB) jetzt herausgefunden. Wahrscheinlich geschieht dies, so vermuten die Wissenschaftler, indem das Hirn schon früh Vorhersagen darüber macht, welches Ergebnis eine Handlung bewirken wird. Steht die Vorhersage dabei im Widerspruch zum eigentlichen Handlungsziel, kann das Gehirn den Fehler bereits entdecken, bevor er überhaupt produziert worden ist.
Kaum eine Tätigkeit fordert das Hirn so sehr wie das Spielen eines Instruments. Die Liste der Handlungen, die etwa beim Klavierspielen gleichzeitig und in hohem Tempo gesteuert und überwacht werden müssen, ist lang: "Ein Pianist muss wissen, welche Note als nächste wie gespielt werden soll, die entsprechenden Bewegungen müssen geplant und ausgeführt werden. Parallel dazu wird ständig die Richtigkeit des Klangs überprüft", erklärt Clemens Maidhof, einer der beteiligten Wissenschaftler.
Das Fehlerüberwachungssystem des Hirns haben die Forscher bei Pianisten während des Klavierspielens untersucht. Die Testpersonen waren professionelle Musiker mit jahrzehntelanger Erfahrung. Für das Experiment mussten sie ihre Kunst unter ungewöhnlichen Bedingungen ausüben: Aus dem Gedächtnis sollten sie wieder und wieder verschiedene Tonfolgen beidhändig reproduzieren, die ihnen zuvor vom Band vorgespielt worden waren. Um Ablenkungen vorzubeugen, wurden ihnen zudem die Augen verbunden. Ihre Hirnaktivität beim Spielen wurde dabei mithilfe der Elektroenzephalographie (EEG) überwacht. Bei dieser Technik werden Schwankungen der elektrischen Potenziale im Hirn durch Elektroden an der Kopfhaut aufgezeichnet. "Die Reaktionen auf verschiedene Einflüsse lassen sich so bis auf die Millisekunde genau verfolgen. So konnten wir ganz genau feststellen, wie das Hirn auf einen Fehler reagiert - und vor allem, wann", sagt Clemens Maidhof.
Unterlief den Musikern ein Fehler, führte das zu einem Anstieg im EEG, und zwar bis zu 100 Millisekunden bevor eine falsche Taste gedrückt worden war und die Pianisten den falschen Ton gehört haben konnten. Das Hirn schien den Fehler schon eine zehntel Sekunde, bevor er geschehen ist, zu erkennen. Die falschen Tasten wurden zudem leiser und mit Verzögerung angeschlagen. Auch die zweite Hand, die zur gleichen Zeit die richtige Taste spielte, wies diese Verzögerung auf. "Möglicherweise spiegelt sich darin ein Versuch, den Fehler noch zu vermeiden", vermuten die Wissenschaftler.
Die Grundlage dieser frühen Fehlerkennung sind wahrscheinlich neuronale Mechanismen, die, schon während eine bestimmte Bewegung initiiert wird, eine Vorhersage über das zu erwartende Resultat dieser Bewegung treffen. Ein Widerspruch zwischen dieser Vorhersage und dem eigentlichen Handlungsziel führt dann zur schnellen Entdeckung des Fehlers.

Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. in journalmed

Die extreme Neugier der Neurologen hat zu einem Experiment geführt, in dem versucht wurde, Angsterinnerungen im menschlichen Gedächtnis zu löschen. Anhand dieses Experimentes mit Freiwilligen haben Hirnforscher gezeigt, dass sie Erinnerungen aus dem Angstgedächtnis blockieren und löschen können.
In dem kontrollierten Laborexperiment konnten niederländische Forscher den Zugriff auf Inhalte aus dem Angstgedächtnis komplett verhindern. Selbst längere Zeit nach dem Experiment schreckten die Probanden nicht mehr vor den Angstreizen, die sie zuvor belastet haben, zurück. Damit könnten Therapien für posttraumatische Belastungsstörungen entwickelt werden, die als Folge von Unfällen oder Kriegserlebnissen entstanden sind, schreiben die Wissenschaftler um Merel Kindt von der Universität Amsterdam im Fachmagazin "Nature Neuroscience".
Quelle

Gehirnforschern ist es gelungen, spontane Gedanken der Zustimmung oder Verneinung zu entschlüsseln. In einem Experiment an der kanadischen Kinderklinik Bloorview Kids Rehab erkannten Neurologen aus der Absorption von Infrarot-ähnlichem Licht im Gehirngewebe, für welche von zwei Möglichkeiten sich ihre Versuchspersonen entschieden. Das im Journal of Neural Engineering veröffentlichte Experiment ist Teil von Forschungen, die es sprech- und bewegungsbeeinträchtigten Kindern ermöglichen sollen, sich durch kleine Körperbewegungen wie Atemrhythmus, Herzschlag oder Gehirntätigkeit mitzuteilen.
Dazu setzten die Probanden ein Kopfband mit Fiberoptik auf, das einen Lichtstrahl in die Frontallappen des Großhirns aussendete. Sie wurden aufgefordert, in Gedanken zu entscheiden, welches von zwei nacheinander gezeigten Getränken sie bevorzugten. Die Forscher maßen die Absorption des Lichtes. "Bei Hirnaktivität steigt der Sauerstoff im Blut an. Je nach dessen Konzentration absorbiert das Blut somit mehr oder weniger Licht", sagt Forschungsleiterin Sheena Luu. Da bei manchen Leuten das Gehirn bei Zustimmung, bei anderen bei Abneigung stärkere Aktivität zeigte, wurde der Computer zunächst auf das Muster der Gehirnaktivität des jeweiligen Probanden trainiert. Als Ergebnis gelang den Wissenschaftlern eine Vorhersage für die Wahl des Getränks, die in acht von zehn Fällen stimmte. Bei bisherigen Versuchen war diese Dekodierung nur durch die Umleitung der Bejahung in andere mentale Aktivitäten möglich gewesen, etwa durch das gedankliche Singen eines Liedes.
Patienten, die eine Blutung im Hirnstamm erlitten haben, können von Sprechschwierigkeiten besonders betroffen sein. "Obwohl bei manchen alle motorischen Funktionen ausgeschaltet sind, verfügen sie unter Umständen noch über alle kognitiven Fähigkeiten", sagt Hans Schwegler, Leiter der Logopädie im Schweizer Paraplegiker Zentrum in Nottwil. Im Betreuungsalltag dieser Patienten versuche man, die Kommunikation auf Ja-Nein-Entscheidungen herunterzubrechen. "Nachdem man es geschafft hat, gemeinsam mit dem Patienten zu definieren, was ja und was nein bedeutet, kann die Verständigung etwa über Augenbewegungen erfolgen. Für kompliziertere Fragen dient eine Buchstabentabelle, die zwar hohen Zeitaufwand bedeutet, zugleich aber dem Betroffenen bessere Artikulation ermöglicht", so Schwegler.
Darüber hinaus sind bereits heute Computersysteme im Einsatz, die auf Bewegungen von Augen, Kopf oder Fingern reagieren. "Vielleicht ist es in Zukunft möglich, durch Gehirnströme einen Rollstuhl oder einen elektrischen Arm zu steuern", so der Nottwiler Logopäde. Die kanadischen Forscher steuern hingegen die Entwicklung eines Infrarot-Sensors an, der im vorderen Teil des Gehirns implantiert ist und durch kabellose Übertragung auch Kindern, die nicht sprechen und sich nicht bewegen können, die Möglichkeit eigener Entscheidung geben. Damit könne das Gefühl der Hilflosigkeit ein Stück überwunden werden, das einer Weiterentwicklung oft im Wege steht, so die Forscher. Die zufälligen Gedanken eines Menschen könne man jedoch auch in Zukunft nicht entschlüsseln, sagt Studienleiterin Sheena Luu. "Dazu ist das Gehirn zu komplex. Doch wenn wir die Entscheidungen auf Fragen und wenige zur Verfügung stehende Antworten beschränken, dann ist Gedankenlesen möglich."
ptat

Kommunikation ist das A und O des Gehirns. Als Meister des Datenaustausches steht jede der rund hundert Milliarden Nervenzellen in unserem Gehirn mit tausenden Nachbarzellen in Kontakt. An diesen Kontaktstellen, den Synapsen,fließt die neuronale Information entlang einer Einbahnstraße: von der vorgeschalteten zur nachgeschalteten Zelle. Nur wenn Nervenzellen zur richtigen Zeit und am richtigen Ort über solche Kontaktstellen Informationen austauschen können, kann das Gehirn seine komplexen Aufgaben bewältigen.
Es ist daher kein Wunder, dass eine der herausragenden Eigenschaften des Gehirns seine immense Anpassungsfähigkeit ist. Diese basiert auf der Veränderlichkeit der Synapsen, die je nach Bedarf auf- und auch wieder abgebaut werden können. Für die meisten Neurowissenschaftler steht fest, dass Lernen und Gedächtnis erst durch diesen flexiblen Informationsaustausch möglich werden.
Beim Auf- und Abbau neuer Synapsen spielen die Empfängerseiten der Kontaktstellen, die Dornen, eine aktive Rolle. Müssen mehr Informationen verarbeitet werden, so stellt eine Nervenzelle mehr Empfangsstationen auf: Neue Dornen wachsen auf Nachbarzellen zu, neue Synapsen können entstehen. Verringert sich der Informationsfluss, verschwinden die Synapsen und die Dornen können sich wieder zurückziehen. Der zweiten Seite der Synapse, der Sendeeinheit (auch Bouton genannt), haben die Wissenschaftler bislang bei der Synapsengestaltung dagegen nur eine reagierende Rolle zugewiesen.
Diese Annahme war jedoch falsch, wie Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie nun zeigen konnten. Erstmals gelang es ihnen, nicht nur die Empfänger-Seite sondern auch die Sendestationen über einen längeren Zeitraum zu beobachten. Hierzu markierten sie einige Nervenzellen mit einem roten Fluoreszenzfarbstoff und färbten die mit ihnen verbundenen Zellen grün. Mithilfe eines hochauflösenden Zwei-Photonen-Mikroskops konnten sie so die Veränderungen beider Synapsenseiten im Zeitraffer beobachten. Schnell war klar, dass die Sendeeinheit einer Synapse eine deutlich aktivere Rolle bei deren Auf- und Abbau spielt, als bisher gedacht. Verringert sich der Informationsfluss, den eine Nervenzelle weitergeben muss, so werden viele der nun überflüssigen Sendestationen abgebaut. Zudem konnten die Wissenschaftler die These belegen, dass der Abbau von Dornen tatsächlich zum Verlust von Synapsen führt, da der neuartige experimentelle Ansatz ihnen erlaubte das "Auseinanderbrechen" der Kontakte zwischen Boutons und Dornen direkt am Mikroskop zu beobachten.
"Besonders spannend ist auch, dass unterm Strich die Anzahl der Sendestationen ungefähr gleich blieb", sagt Valentin Nägerl, der Leiter der Studie. Denn obwohl bei einer Verringerung im Informationsfluss die Anzahl der Synapsen reduziert wird, entstanden an anderer Stelle neue Sendestationen. Da nur die ursprünglich miteinander kommunizierenden Nervenzellen farblich markiert waren, konnten die Wissenschaftler nicht erkennen, ob die neuen Sender Informationen an bisher nicht an der Kommunikation beteiligte Nervenzellen weitergaben. "Es könnte sein, dass auf diese Weise Synapsen zu hemmenden Nervenzellen entstehen, die eine Weitergabe des abgeschwächten Informationsflusses weiter reduzieren", interpretiert Nadine Becker ihre Ergebnisse. Ob das der Fall ist, wollen die Wissenschaftler nun mit weiter ausgedehnten Zellfärbungen untersuchen. Eines steht jedoch fest: Es ist nicht nur die Empfänger-Zelle, deren Strukturveränderungen die Verarbeitung von Informationen ermöglicht. Auch die Sender-Zelle reagiert aktiv auf die aktuelle Situation und spielt so eine bedeutende Rolle in unserer Fähigkeit Dinge zu lernen, oder uns an sie zu erinnern.
Originalveröffentlichung:
Nadine Becker, Corette Wierenga, Rosalina Fonseca, Tobias Bonhoeffer, U. Valentin Nägerl, LTD induction causes morphological changes in presynaptic boutons and reduces their contacts with spines - Neuron, 26. November 2008 - Quelle journalmed

Wie unterscheiden sich hervorragend funktionierende Gehirne sehr alter Menschen von normalen alten Gehirnen? lautete die Frage, der amerikanische Neurobiologen nachgegangen sind. Die Antwort, die sie gefunden haben, ist überraschend und einfach zugleich. Alte "Superhirne" haben nur wenige so genannte Neurofibrillen. Das sind fadenartige Strukturen in Hirnzellen, die aus dem Protein Tau bestehen. Dieses Protein steht im Verdacht, Nervenzellen zu zerstören. Je weniger dieser Fibrillen ein Mensch in hohem Alter in seinem Gehirn hat, desto besser ist seine kognitive Leistung.
"Dies ist eine aufregende neue Erkenntnis", sagt Changiz Geula von der Northwestern University. "Man hat immer angenommen, dass die Anhäufung solcher Fibrillenbündel ein fortschreitendes Phänomen im Alterungsprozess sei. Aber jetzt sehen wir, dass einige Individuen gewissermaßen immun gegen die Fibrillenbildung sind und dass ihr Vorkommen die kognitive Leistung beeinflusst."
Geula und seine Kollegen haben die Verstandesleistungen der Superhirne noch zu Lebzeiten untersuchen können. Dabei kam heraus, dass die über 80-jährigen Superhirne noch die kognitive Leistungsfähigkeit von 50-Jährigen besaßen. Die alten Menschen konnten zum Beispiel den Inhalt einer Kurzgeschichte noch nach 30 Minuten mit zahlreichen Einzelheiten wiedergeben. Außerdem fielen ihnen noch 15 wichtige Wörter ein, die in der Geschichte vorkamen. "Wir wollen jetzt untersuchen, was die Gehirne dieser Individuen vor den Verwüstungen schützt, die zum Gedächtnisverlust führen", sagt Changiz Geula. Das heißt, man will nach den spezifischen genetischen und molekularen Charakteristiken dieser Gehirne suchen.
Doris Marszk/Northwestern University

Kinder, die dadurch auffallen, dass sie gern andere quälen, erleben tatsächlich eine Lust am Schmerz anderer. Dies konnten amerikanische Forscher durch die Untersuchung der Gehirnaktivität bei auffälligen und normalen Kindern feststellen. Die Unterschiede machen sich vor allem in jenen Hirnregionen bemerkbar, die für das Belohnen zuständig sind, schreiben die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift "Biological Psychology".
Zwei Gruppen von Jugendlichen im Alter zwischen 16 und 18 Jahren sahen verschiedene Videoclips, in denen Menschen entweder ein kleiner Unfall zustieß oder in denen ihnen absichtlich etwas Schmerzhaftes zugefügt wurde. Die eine Versuchsgruppe bestand aus Jugendlichen, die bereits wegen "Bullying" - dem absichtlichen Ärgern und Quälen anderer - auffällig geworden waren. Die andere Versuchsgruppe bestand aus unauffälligen Jugendlichen. "Bei den aggressiven Jugendlichen zeigte sich eine spezifische und starke Aktivität der Amygdala und des ventralen Striatums - Regionen, die die für Belohnungen zuständig sind -, wenn sie sahen, wie jemandem absichtlich Schmerz zugefügt wurde", erläutert Jean Decety von der University of Chicago. "Das deutet darauf hin, dass sie Freude daran hatten, den Schmerz anderer zu sehen." Bei den normalen Jugendlichen zeigte sich dagegen die Gehirnaktivität vor allem im medialen präfrontalen Cortex und in der temporoparietalen Junktion. Diese Gehirnregion ist für die Verknüpfung von visuellen Informationen und der Selbstwahrnehmung zuständig. Hier entsteht auch die Einfühlung, die Empathie.
Die Forschungsergebnisse von Jean Decety und seinen Kollegen geben möglicherweise sehr viel Aufschluss darüber, wie Aggression und Gewalt im Jugendalter entstehen.
University of Chicago / eigene Recherche