Ich bin immer noch bei dem Thema aus dem letzten Beitrag, wie legt unser Gehirn Informationen ab. Was ist da der Stand der Wissenschaft und wie sind wir überhaupt zu diesen Einsichten gekommen? So lange können wir ja noch nicht in unsere Köpfe schauen, wenigstens nicht, wenn wir danach noch einige Zeit weiterleben wollen.
Als Albert Einstein am 18. April 1955 in Princeton starb, wollte er verbrannt werden – ganz ohne Aufhebens. Der Pathologe Thomas Harvey sah das anders. Bei der Autopsie entnahm er kurzerhand das Gehirn des Physikers, konservierte es, zerschnitt es in 240 würfelförmige Blöcke und ließ davon Tausende mikroskopischer Schnitte anfertigen. Die Genehmigung dafür holte er sich, wenn überhaupt, eher im Nachhinein bei Einsteins Sohn.
Harveys Motiv war eigentlich simpel: Wenn Genie irgendwo im Gehirn „sitzt“, dann müsste man es doch bei Einstein finden. Er verschickte Gewebeproben an Forscher auf der ganzen Welt – teils, so will es die Anekdote, in einem alten Mayonnaise-Glas. Es dauerte Jahrzehnte, bis überhaupt jemand etwas Auffälliges fand: 1985 entdeckte die Neurologin Marian Diamond mehr Gliazellen pro Neuron in bestimmten Arealen. 1999 stellte Sandra Witelson fest, dass Einsteins unterer Parietallappen – zuständig für räumliches Denken und mathematische Fähigkeiten – etwa 15 Prozent breiter war als bei Vergleichspersonen, wobei ihm gleichzeitig eine bestimmte Hirnfurche in dieser Region komplett fehlte. Spätere Untersuchungen fanden ungewöhnlich stark ausgeprägte Verbindungen zwischen beiden Hirnhälften.
Nur: Beweiskräftig war am Ende nichts davon. Dieselben Besonderheiten fanden sich auch in Gehirnen völlig durchschnittlich begabter Menschen. Der heutige Konsens: Intelligenz sitzt nirgendwo – sie entsteht aus dem Zusammenspiel vieler Areale, und höchst unterschiedlich gebaute Gehirne können zu erstaunlich ähnlicher geistiger Leistung fähig sein.
Kurz: Man hat Einsteins Gehirn zerlegt, fotografiert, um die Welt verschickt und jahrzehntelang durchleuchtet – und ist der eigentlichen Frage, wie und wo wir denken und uns erinnern, damit kein Stück nähergekommen. Die Antworten kamen von ganz anderer Seite: von einer Ratte, einem Mann ohne Gedächtnis und einer Meeresschnecke.
Hermann Ebbinghaus (1885) – Kann man Vergessen messen?
Ebbinghaus wollte wissen, ob sich Gedächtnis überhaupt wissenschaftlich fassen lässt, statt nur philosophisch. Sein Vorgehen war denkbar unglamourös: Er lernte selbst sinnlose Silbenreihen auswendig und maß akribisch, wie schnell er sie wieder vergaß. Daraus entstand die berühmte „Vergessenskurve“ – der erste Beweis, dass Gedächtnis kein mystisches Phänomen ist, sondern messbare Gesetzmäßigkeiten hat.
Karl Lashley (1920er–1950er) – Wo genau sitzt eine Erinnerung?
Lashley fragte sich, in welchem Hirnareal eine bestimmte Erinnerung „gespeichert“ ist. Er trainierte Ratten auf Laufwege durch ein Labyrinth und entfernte ihnen anschließend systematisch verschiedene Hirnareale, um zu sehen, wann die Erinnerung verschwindet. Nach 30 Jahren Forschung sein Fazit: Es gibt keinen einzigen Ort. Egal welches Areal er entfernte – ein Rest der Erinnerung blieb meist erhalten. Eine frustrierende, aber wichtige Erkenntnis: Gedächtnis ist über das Gehirn verteilt, nicht an einer Stelle „abgespeichert“.
Donald Hebb (1949) – Wie könnte Lernen auf Zellebene funktionieren?
Rein theoretisch, ohne ein einziges Experiment, formulierte Hebb die Idee, dass zwei gleichzeitig aktive Neuronen ihre Verbindung verstärken. Sein Satz „Neurons that fire together, wire together“ wurde zur Blaupause für alles Weitere – blieb aber zunächst reine Spekulation.
Patient H.M. / Brenda Milner (ab 1953) – Sind alle Gedächtnisarten dasselbe?
Dem Epilepsie-Patienten Henry Molaison wurde beidseitig der Hippocampus entfernt. Die Folge: Er konnte keine neuen bewussten Erinnerungen mehr bilden, blieb aber intelligent und ansprechbar. Die Neuropsychologin Brenda Milner untersuchte ihn über Jahrzehnte und entdeckte etwas Entscheidendes: H.M. konnte neue motorische Fertigkeiten lernen (etwa Spiegelzeichnen) – ohne sich je zu erinnern, geübt zu haben. Damit war erstmals belegt, dass es nicht „das eine“ Gedächtnis gibt, sondern getrennte Systeme: bewusstes (deklaratives) Gedächtnis über den Hippocampus, unbewusstes (prozedurales) Gedächtnis über andere Bahnen.
Bliss & Lømo (1973) – Gibt es Hebbs Mechanismus wirklich?
24 Jahre nach Hebbs Theorie testeten sie am Kaninchen-Hippocampus, ob elektrische Reizung tatsächlich zu einer dauerhaft verstärkten Signalübertragung führt. Sie fanden genau das – die Langzeitpotenzierung (LTP). Erstmals gab es ein handfestes biologisches Korrelat für eine bis dahin rein theoretische Idee.
Eric Kandel (1960er–1990er) – Was passiert dabei chemisch in der Zelle?
Kandel wollte wissen, welche molekularen Prozesse eine Synapse dauerhaft verändern. Er wählte dafür die Meeresschnecke Aplysia – wegen ihrer ungewöhnlich großen, gut untersuchbaren Nervenzellen. So konnte er zeigen, über welche biochemischen Kaskaden (u. a. das Molekül cAMP) aus kurzfristiger neuronaler Aktivität eine dauerhafte Veränderung wird. 2000 gab es dafür den Nobelpreis.
Endel Tulving (1972) – Sind alle Erinnerungen gleich?
Tulving unterschied episodisches Gedächtnis (persönlich Erlebtes, z. B. „meine erste Reise nach Fécamp“) von semantischem Gedächtnis (reines Faktenwissen, z. B. „Fécamp liegt in der Normandie“). Eine Unterscheidung, die bis heute zentral ist – und erklärt, warum man Fakten vergessen, aber Erlebnisse behalten kann, oder umgekehrt.
Karim Nader (2000) – Bleibt eine Erinnerung beim Abrufen unverändert?
Nader zeigte, dass bereits gespeicherte Erinnerungen sich beim Abrufen erneut destabilisieren und neu gefestigt werden müssen – Rekonsolidierung genannt. Die Konsequenz: Jedes Erinnern verändert die Erinnerung ein kleines Stück. Erinnerung ist kein Abspielen einer Aufnahme, sondern eine Rekonstruktion.
Susumu Tonegawa (ab 2012) – Kann man eine einzelne Erinnerung finden und anfassen?
Mit Optogenetik – Licht steuert gezielt einzelne, genetisch markierte Neuronen – gelang es, genau jene Zellen zu identifizieren, die eine bestimmte Erinnerung tragen, sogenannte Engramm-Zellen. Tonegawas Team konnte bei Mäusen eine Erinnerung künstlich auslösen und sogar falsche Erinnerungen implantieren. Lashleys gesuchtes Engramm war damit, fast 60 Jahre später, tatsächlich gefunden – nur eben verteilt über ganze Zellensembles statt an einem Ort.
Wer dabei unweigerlich an „Total Recall“ denken muss, liegt goldrichtig. Douglas Quaid lässt sich im Film eine komplette Erinnerung an eine Marsreise implantieren, die er nie erlebt hat – am Ende weiß niemand mehr, was „echt“ war und was Fälschung.
Tonegawas Team hat genau das im Kleinen tatsächlich gemacht, nur eben an Mäusen: Sie markierten die Zellen einer harmlosen Erinnerung, aktivierten diese künstlich per Lichtreiz in einer völlig anderen Umgebung und koppelten sie mit einem unangenehmen Reiz. Danach zeigte die Maus Angst an einem Ort, an dem ihr bisher nie etwas passiert war – eine implantierte falsche Erinnerung, Science-Fiction mit echten Nagern statt mit Arnold Schwarzenegger.
Was bleibt von meiner Betrachtung
Von der sturen Selbstbeobachtung eines Mannes mit Silbenkarten bis zur Lichtsteuerung einzelner Mausneuronen – der Weg zur heutigen Gedächtnistheorie war alles andere als geradlinig. Er führte über einen frustrierten Rattenforscher, einen Patienten, der sein eigenes Vergessen nicht bemerkte, und eine Schnecke, die zufällig die geeigneten Neuronen hatte.
Und Einstein? Sein Gehirn liegt heute, fein säuberlich in Scheiben geschnitten, in verschiedenen amerikanischen Museen verteilt – ein bisschen wie eine Reliquie, der man alles zutraute, außer der einen Sache, die man von ihr wollte: eine einfache Antwort. Die eigentliche Erkenntnis über das Gedächtnis kam nicht aus dem Gehirn eines Genies, sondern aus dem einer Ratte und einer Schnecke im Labor. Manchmal ist Wissenschaft eben kein Geniestreich eines einzelnen, sondern das mühsame Zusammensetzen vieler kleiner Puzzleteile – bis über Jahrhunderte ein gesamtes Bild entsteht.
