Spieglein, Spieglein im Gehirn

Es begann alles mit einer Rosine. Und mit einem unglaublichen Zufall. Denn eigentlich hatten die italienischen Neurophysiologen Giacomo Rizzolatti, Vittorio Gallese und Leonardo Fogassi an diesem Tag etwas völlig anderes im Sinn.

Sie wollten wissen, wie das Säugerhirn Bewegungen plant. Dafür platzierten sie einige haarfeine Elektroden im Denkorgan eines Makakenäffchens, genauer gesagt, in einem Areal namens F5 des prämotorischen Cortex, einer Hirnregion, in der Handlungen geplant und angestoßen werden. So konnten sie die Aktivität einzelner Neuronen messen, während das Tier nach verschiedenen Objekten griff, nach Obststückchen etwa, Nüssen oder Spielzeug. Dann aber langte einer der Forscher selbst nach einer Rosine – und sorgte für großes Erstaunen im Labor der Universität Parma: Obwohl sich der Affe selbst nicht bewegt hatte, erscholl aus dem Lautsprecher ein hartes „Tack-tack-tack-tack“, ein Zeichen dafür, dass die angezapfte Nervenzelle feuerte.

Das konnte nicht sein. Oder vielleicht doch? Die Geräte waren jedenfalls voll funktionsfähig, und das seltsame Messergebnis ließ sich zuverlässig wiederholen. Ein und dieselbe prämotorische Nervenzelle wurde aktiv – egal, ob der Affe selbst nach dem Objekt seiner Begierde griff oder nur zusah, wie jemand anderes das tat. Langsam dämmerte den Wissenschaftlern, dass sie etwas völlig Neues gefunden hatten. Ihre Entdeckung tauften sie „Spiegelneuronen“ – Nervenzellen, die das Beobachtete spiegeln. Und so die Basis für –

Vollmundige Prophezeiungen

Natürlich dauerte es seine Zeit, bis das Team aus Parma Mitte der 1990er Jahre mit seinen Ergebnissen an die Öffentlichkeit ging und bis die Forschergemeinde diese auch akzeptierte. Doch dann lösten die Spiegelneuronen einen wahren Hype aus. Plötzlich sollten sie für alles herhalten: Ein ansteckendes Gähnen? Spiegelneuronen! Tränen im Kino? Spiegelneuronen! Ein Baby, das beim Spiel mit der Mutter zurücklächelt? – Auch das ein klarer Fall für die Spiegelneuronen.

Der Interpretationswahn ging noch weiter: Kulturfähigkeit, Religion, Sprache, Empathie, Ich-Entgrenzung – bei fast allen Aspekten des menschlichen Miteinanders sah man eine Rolle für die Stars unter den Nervenzellen. Von „Dalai-Lama-Neuronen“ sprach der indische Neurologe Vilayanur Ramachandran vom Center for Brain and Cognition an der University of California in San Diego, von Neuronen, „welche die Grenze zwischen dir und deinem Gegenüber auflösen“. Dank dieser Zellen übersetze das Gehirn mühelos eine beobachtete Szene in etwas selbst Erlebtes, glaubten viele und wollten hier ebenso die Wurzeln des Mitgefühls sehen wie die neuronale Basis der Fähigkeit, andere zu verstehen. „Ich prognostiziere, dass die Spiegelneuronen für die Psychologie das sein werden, was die DNA für die Biologie war“, ließ Ramachandran im Jahr 2000 vollmundig verlauten.

Kein Anlass zur Überinterpretation

Doch kann ein bisschen Gewebe im Oberstübchen tatsächlich der Schlüssel zur Menschlichkeit sein? Wie menschlich wären dann Affen, die ja offensichtlich ebenfalls über diese Ausstattung verfügen? Und machen uns diese Zellen nicht schlicht zu Marionetten, die zwangsläufig auf ihr Gegenüber reagieren und diesem entsprechend handeln müssen? Der Mensch als Spielball seiner eigenen Elektrophysiologie – wem möchten da nicht Zweifel kommen!

Tatsächlich klang die Interpretation der italienischen Entdecker der Spiegelneuronen nicht ganz so blumig: Die Zellen erlaubten, die Absicht fremder Aktionen intuitiv zu verstehen, in dem wir unbewusst die Handlung simulieren und so den wahrscheinlichen Ausgang vorwegnehmen können, glaubte man in Parma. Auch Christian Keysers, der sich seine ersten wissenschaftlichen Sporen im Labor der Italiener verdiente und heute am Netherlands Institute for Neuroscience in Amsterdam forscht, beschwichtigt: „Die Aufregung war vor allem deswegen so groß, weil man mit den Spiegelneuronen erstmals einen Mechanismus entdeckt hatte, der sich auf die Intersubjektivität auswirkt, darauf, wie wir eine Handlungsplanung mit jemandem teilen können“, sagt er. Das Thema sei nach wie vor spannend, einen Anlass zur Überinterpretation sieht Keysers aber nicht.

Sie existieren – aber wozu?

Geradezu „langweilig“ findet er dagegen die Diskussion um die Übertragbarkeit der Ergebnisse vom Affen auf den Menschen – zumal es Roy Mukamel und Itzhak Fried im April 2010 gelang, die Aktivität von Spiegelneuronen im menschlichen Denkorgan direkt zu messen. Damit entkräfteten die Forscher der University of California in Los Angeles, USA, ein gewichtiges Argument der Spiegelneuronen-Gegner: Die Zellen seien beim Menschen gar nicht nachgewiesen und bildgebende Verfahren wie die funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT) keine adäquate Methode, um ihre Aktivität zu bestimmen.

„Es ist Fakt, dass diese Zellen existieren, die Frage ist nur: Was machen sie?“, sagt Christian Keysers, um sofort zuzugeben, dass er darauf auch noch keine rechte Antwort weiß. Vieles deutet heute darauf hin, dass Spiegelneuronen dafür sorgen, dass Bewegungsmuster unterschwellig aktiviert werden – die Voraussetzung, um schnell auf andere zu reagieren und mit ihnen zusammenarbeiten zu können. „Achtung, hier kommt eine Information!“, könnte die Botschaft der Zellen lauten.

Allerdings feuern Spiegelneuronen auch, wenn statt eines Menschen ein Roboter Alltagshandlungen ausführt, etwa ein Glas Wein „trinkt“ oder Suppe löffelt. Das ergab eine Studie, die Keysers im Jahr 2007 gemeinsam mit seinen italienischen Kollegen in Parma durchführte. Erstaunlicherweise zeigten sich im fMRT sogar kaum Unterschiede, ob die Freiwilligen menschliche Akteure oder Blechkameraden beobachteten. Die seltsamen Nervenzellen spiegelten demnach das „Verhalten“ der Maschinen, obwohl sicherlich allen klar war, dass diese mit ihrem Tun nicht wirklich eine Absicht verfolgen. Spätestens hier wird offensichtlich: Spiegelneuronen erzählen nicht die ganze Geschichte vom menschlichen Miteinander.

Spiegelzellen erkennen eine Handlung, verstehen sie aber nicht

Eine Handlung wahrzunehmen, bedeutet nicht, sie zu verstehen. Zu diesem Schluss kam Rafaella Rumiati vom neurowissenschaftlichen Forschungszentrum in Triest und kippte damit Wasser auf die Mühlen der Spiegelneuronen-Kritiker. Die Psychologin untersuchte Apraxie-Patienten, also Menschen, deren Gehirn derart geschädigt ist, dass sie nicht mehr in der Lage sind, bestimmte Handlungen gezielt auszuführen. Wie Rumiati feststellte, können manche Betroffene Objekte zwar nicht erkennen, nutzen sie jedoch korrekt. Andere sind dagegen nicht fähig, selbst zu agieren, wissen aber, was man mit den jeweiligen Gegenständen macht. Demnach sind Wahrnehmung und Verstehen im Denkorgan räumlich getrennt – und somit nicht in ein und demselben Spiegelneuron vereint. Kippt damit die Geschichte der Spiegelneuronen? Das Entdecker-Team aus Parma postulierte schließlich, dass die Superzellen auch fürs Handlungsverstehen verantwortlich zeichnen. Oder muss man sie nur neu erzählen?

„Möglicherweise reagieren Spiegelneuronen zunächst auf bestimmte Formen von Bewegungen und erkennen diese als solche“, sagt Kai Vogeley vom Zentrum für Neurologie und Psychiatrie an der Universitätsklinik Köln. „Um sie in ihrem sozialen Kontext zu verstehen, braucht es aber zusätzliche Mechanismen.“ Das legen auch Ergebnisse seines Teams aus dem Jahr 2010 nahe. Die Kölner baten Versuchspersonen in den Magnetresonanztomografen und ließen sie eine Simulation beobachten, bei der sich einfache geometrische Figuren entweder wie physikalische Objekte oder wie animierte Personen bewegten.

Anschließend sollten die Probanden beurteilen, wie stark die geometrischen Formen im Verlauf des Experiments für sie in die Rolle von Personen geschlüpft waren. Interessanterweise spiegelten sich diese Einschätzungen in den fMRT-Scans wieder: Je weniger personalisiert die Versuchspersonen die Figuren empfanden, desto stärker war ihr Spiegelneuronensystem aktiv. Menschelten die Objekte mehr, wurde es vom Theory-of-Mind-Netzwerk abgelöst, zu dem unter anderem Regionen im Stirnhirn und im Scheitellappen sowie der temporo-parietale Übergang zählen. Diesem Netzwerk ordnen Wissenschaftler eine zentrale Rolle zu, wenn es darum geht, sich in andere hineinzuversetzen, also deren Handlungen zu verstehen und nachzuvollziehen. Nur ein Teil der Wahrheit „Ich habe nichts gegen das Konzept der Spiegelneurone“, sagt auch Claus Lamm, der an der Universität Wien die Rolle des Inselcortex für die Empathie erforscht. „Man muss sich aber im Klaren darüber sein, dass sie nicht die ganze Geschichte erzählen.“

Die Neuversion könnte also lauten: Zwischenmenschliches Miteinander läuft im Gehirn auf mehreren Ebenen ab. Eine davon besetzen die Spiegelneuronen, indem sie eine beobachtete Handlung als solche registrieren und Aktionen anderer nachvollziehbar machen.

So legen sie den Grundstein für ein soziales Miteinander. Gilt es jedoch, sich in die handelnde Person hineinzuversetzen oder deren Emotionen mitzuempfinden, müssen sie anderen Systemen das Feld überlassen. So gesehen könnte Vilayanur Ramachandrans vollmundige Prophezeiung, die Spiegelneurone würden für die Psychologie das werden, was die DNA für die Biologie sei, der Realität sehr nahe kommen: Schließlich mussten auch die Molekularbiologen im Laufe der Jahre einsehen, dass der reine DNA-Text nur einen winzigen Ausschnitt des Lebens zu erklären vermag.

 

(Quelle: www.dasGehirn.info – ein Projekt der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung, der Neurowissenschaftlichen Gesellschaft e. V. in Zusammenarbeit mit dem ZKM | Zentrum für Kunst und Medientechnologie Karlsruhe)

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