Hirnforschung: Zukunft ist Bewegung
So schnell kann es gehen: War am letzten Tag des Jahres noch die Rückschau gefragt, ist schon am ersten des neuen spannender, was wohl die Zukunft bringen mag. Hirnforscher interessiert dabei besonders, was Vorausschau für unser Gehirn überhaupt bedeutet.
Bunte Bilder von arbeitenden Gehirnen haben andauernde Konjunktur – dem Kopf beim Denken zuschauen zu können, kitzelt eben die Fantasie und Sensationslust bei Publikum und wissenschaftlichem Forschervolk gleichermaßen. Allerdings ist zunehmend auch Demut eingekehrt bei allen, die sich der Magnetresonanzdurchleuchtung verschiedener Hirnareale widmen: Ganz so leicht ist eben eine Gleichung des Musters "dieser Teil der Großhirnrinde macht dies, jener jenes" nicht aufzustellen, ohne rot zu werden.
Mit gewissen Vereinfachungen muss also noch eine Weile gelebt werden, wenn Denkprozesse mit Gehirnaktivitäten und Tomografiebildern korreliert werden sollen. Dies vorweggeschickt kann man, was Karl Szpunar und seine Kollegen mit 21 Freiwilligen und einem Magnetresonanztomografen der Washington-Universität herausgefunden haben, dann wie folgt zusammenfassen: Das Gehirn denkt, wenn es an die Zukunft denkt, vor allem in Bewegungen. Wie das?
Den Forschern war es zunächst darum gegangen, herauszufinden, was sich im Gehirn abspielt, wenn eher abstrakte Gedankenkonzepte geschaffen und abgearbeitet werden, die sich mit der Rolle des Denkenden in der Zukunft beschäftigen. Vielleicht, so die Ausgangsidee der Forscher, beschäftigen sich mit dieser Aufgabe ja Areale unseres Denkapparates, die auch bei der Planung von Handlungen eine Rolle spielen – und vielleicht ist so sogar ein gehirneigenes Konzept der Zeitbehandlung identifizierbar.
Die Probanden in Szpunars Labor sollten daher – stets unter penibler fMRI-Kontrolle – an imaginäre kommende Ereignisse mit gewissem Thrill denken, etwa an eine wilde Geburtstagsparty, ein Grillfest im Sommer oder eine Situation, in der sie sich in unvertrauter Umgebung hoffnungslos verirren. Zum Vergleich waren die Kandidaten angehalten, sich an die Erlebnisse zurückliegender Geburtstagsfeste zu erinnern oder sich vorzustellen, wie ein Bekannter daran teilgenommen hat.
Am Ende zeigte sich zunächst einmal erwartungsgemäß, dass eigene fantasierte Erlebnisse immer lebhafter, also hirnaktivierender waren als solche, in denen Andere die Hauptrolle spielen. Interessanter war schon, dass sich aus dem Datenwust der im Experiment gesammelten Gehirnbilder zwei grundlegend unterscheidbare Muster schälten, die regelmäßig beim Umschalten von imaginierter Vergangenheit in Zukunft und umgekehrt wechselten.
Zur Überraschung von Szpunar und Co verhielt sich beim Gedanken an Episoden der Zukunft speziell ein typisches Sammelsurium von drei Hirnregionen verräterisch: der linke prämotorische Kortex mitsamt einer Region im rechten vorderen Kleinhirn sowie dem linken Präcuneus in der vorderen Großhirnrinde.
Alle Regionen springen, das war schon bekannt, auch bei der gedanklichen Simulation von Bewegungen an. Im Experiment von Szpunars Team schwiegen sie aber zudem verdächtig, sobald an zurückliegende Ereignisse gedacht wurde. Damit unterscheidet sich ihr Aktivitätsmuster deutlich von allen anderen bewegungstypischer Regionen – etwa jenem der beider Seiten des vorderen cingulären oder parahippocampalen Gyrus, die sich im Gedankenexperiment sowohl beim Denken an Zukunft als auch Vergangenheit deutlich regten.
Aufwühlende zukünftige Ereignisse scheinen also in einer Art Bewegungssprache kodiert zu sein – sie sind, wie die Forscher schreiben, in einen räumlich-visuellen Ordnungsrahmen und Kontext eingebettet, der dagegen für eine Einordnung zurückliegender Episoden nicht notwendig zu sein scheint. Irgendetwas ist also dran an der Aktivität von linkem prämotorischen Kortex, rechtem vorderen Kleinhirn und linkem Präcuneus, das als neuronales Korrelat des Konzeptes "Zukunft" gelten muss. Für eine präzisere Beschreibungen dieses Etwas verweisen die Forscher noch angemessen demütig selbst auf die Zukunft: Ihr Ergebnis schätzen sie als nicht mehr ein denn einen "empirischen Ausgangspunkt" für die noch kommende Erforschung vorausschauender Fähigkeiten im Gehirn.
Mit gewissen Vereinfachungen muss also noch eine Weile gelebt werden, wenn Denkprozesse mit Gehirnaktivitäten und Tomografiebildern korreliert werden sollen. Dies vorweggeschickt kann man, was Karl Szpunar und seine Kollegen mit 21 Freiwilligen und einem Magnetresonanztomografen der Washington-Universität herausgefunden haben, dann wie folgt zusammenfassen: Das Gehirn denkt, wenn es an die Zukunft denkt, vor allem in Bewegungen. Wie das?
Den Forschern war es zunächst darum gegangen, herauszufinden, was sich im Gehirn abspielt, wenn eher abstrakte Gedankenkonzepte geschaffen und abgearbeitet werden, die sich mit der Rolle des Denkenden in der Zukunft beschäftigen. Vielleicht, so die Ausgangsidee der Forscher, beschäftigen sich mit dieser Aufgabe ja Areale unseres Denkapparates, die auch bei der Planung von Handlungen eine Rolle spielen – und vielleicht ist so sogar ein gehirneigenes Konzept der Zeitbehandlung identifizierbar.
Die Probanden in Szpunars Labor sollten daher – stets unter penibler fMRI-Kontrolle – an imaginäre kommende Ereignisse mit gewissem Thrill denken, etwa an eine wilde Geburtstagsparty, ein Grillfest im Sommer oder eine Situation, in der sie sich in unvertrauter Umgebung hoffnungslos verirren. Zum Vergleich waren die Kandidaten angehalten, sich an die Erlebnisse zurückliegender Geburtstagsfeste zu erinnern oder sich vorzustellen, wie ein Bekannter daran teilgenommen hat.
Am Ende zeigte sich zunächst einmal erwartungsgemäß, dass eigene fantasierte Erlebnisse immer lebhafter, also hirnaktivierender waren als solche, in denen Andere die Hauptrolle spielen. Interessanter war schon, dass sich aus dem Datenwust der im Experiment gesammelten Gehirnbilder zwei grundlegend unterscheidbare Muster schälten, die regelmäßig beim Umschalten von imaginierter Vergangenheit in Zukunft und umgekehrt wechselten.
Zur Überraschung von Szpunar und Co verhielt sich beim Gedanken an Episoden der Zukunft speziell ein typisches Sammelsurium von drei Hirnregionen verräterisch: der linke prämotorische Kortex mitsamt einer Region im rechten vorderen Kleinhirn sowie dem linken Präcuneus in der vorderen Großhirnrinde.
Alle Regionen springen, das war schon bekannt, auch bei der gedanklichen Simulation von Bewegungen an. Im Experiment von Szpunars Team schwiegen sie aber zudem verdächtig, sobald an zurückliegende Ereignisse gedacht wurde. Damit unterscheidet sich ihr Aktivitätsmuster deutlich von allen anderen bewegungstypischer Regionen – etwa jenem der beider Seiten des vorderen cingulären oder parahippocampalen Gyrus, die sich im Gedankenexperiment sowohl beim Denken an Zukunft als auch Vergangenheit deutlich regten.
Aufwühlende zukünftige Ereignisse scheinen also in einer Art Bewegungssprache kodiert zu sein – sie sind, wie die Forscher schreiben, in einen räumlich-visuellen Ordnungsrahmen und Kontext eingebettet, der dagegen für eine Einordnung zurückliegender Episoden nicht notwendig zu sein scheint. Irgendetwas ist also dran an der Aktivität von linkem prämotorischen Kortex, rechtem vorderen Kleinhirn und linkem Präcuneus, das als neuronales Korrelat des Konzeptes "Zukunft" gelten muss. Für eine präzisere Beschreibungen dieses Etwas verweisen die Forscher noch angemessen demütig selbst auf die Zukunft: Ihr Ergebnis schätzen sie als nicht mehr ein denn einen "empirischen Ausgangspunkt" für die noch kommende Erforschung vorausschauender Fähigkeiten im Gehirn.
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