Neurowissenschaft: Die Gedankenleser

Sie haben sich entschlossen, diesen Artikel zu lesen. Vermutlich, weil Sie etwas Neues über das Gehirn erfahren wollen. An dieser Stelle sind allerdings bereits Zweifel angebracht. Genauer: an Ihrem Entschluss. Denn nicht Sie haben sich vorgenommen, diesen Beitrag zu lesen, sondern Ihr Gehirn. Zumindest ist das so, wenn man neuen Ergebnissen der Neurowissenschaft Glauben schenkt. Das Gehirn hat Sie nur beiläufig über seine Entscheidung informiert, den Artikel lesen zu wollen, es Sie gnädig wissen lassen. Gut möglich, dass der freie Wille sich als Illusion erweist.

John-Dylan Haynes, 39, ist einer von den Wissenschaftlern, die den freien Willen in Frage stellen. Haynes’ Arbeitsplatz ist ein unscheinbares Backsteingebäude auf dem idyllischen, parkähnlichen Nordcampus der Humboldt-Universität. Hier residiert das Bernstein-Zentrum für Computational Neuroscience, eine Einrichtung von Charité und Humboldt-Universität. 2008 veröffentlichte Haynes eine Untersuchung, in der er deutliche Hinweise darauf fand, dass das Gehirn längst entschieden hat, bevor das bewusste Ich glaubt, dies zu tun. „Der Mensch denkt – das Gehirn lenkt“ lautet Haynes Pointe.

Kaum verwunderlich, dass seine Forschung weltweit Aufsehen erregt. Der Wissenschaftler bleibt dennoch gelassen. Wenn es um große Fragen wie die nach dem freien Willen geht, hält er den Ball flach. Er lässt ganz einfach die Ergebnisse seines Experiments sprechen. „Ich bin Pragmatiker“, sagt er, während er einen Espresso aus dem Automaten serviert.

Der Versuchsaufbau für das Experiment zum freien Willen ist typisch für Haynes’ Arbeit. Die Teilnehmer mussten sich dazu in einen Hirnscanner legen. Dieses Gerät misst mit einem Verfahren namens funktionelle Kernspintomografie anhand des Sauerstoffgehalts im Blut, welche Gehirnregion gerade aktiv ist. Viel Sauerstoff spricht danach für ein besonders munteres Areal.

Jeder Teilnehmer des Experiments sollte sich frei entscheiden, die linke oder rechte Taste einer Computermaus zu drücken. Während des Entscheidungsprozesses sahen die Versuchspersonen wechselnde Buchstaben auf einem Bildschirm und mussten später angeben, bei welchem Buchstaben sie sich entschieden hatten, welche Taste sie drücken wollten.

Anhand der charakteristischen Durchblutungsmuster des Gehirns konnten Haynes und seine Mitarbeiter schon vor einer „freiwilligen“ Entscheidung für rechts oder links bestimmen, wie sich die Versuchsperson entscheiden würde.

Haynes vergleicht dieses „Gedankenmuster“ mit einem Fingerabdruck. Hat man ihn einmal gespeichert, so ist es möglich, neue Abdrücke auf das gespeicherte Rillenmuster der Fingerbeere zurückzuführen. Auch ein einmal registrierter typischer „Gedankenabdruck“ lässt sich bei erneutem Auftreten herausfinden. Das Denken ist lesbar geworden.

Bisher hatte man einen Vorlauf des Gehirns zum bewussten Ich von allenfalls Bruchteilen von Sekunden gefunden. Haynes’ Team stellte nun fest, dass die Entscheidung des Gehirns der des „denkenden“ Menschen um bis zu zehn Sekunden vorauseilte. Ein bisschen unheimlich mag einem dieses Ergebnis bei allem Pragmatismus schon vorkommen, kehrt es doch die traditionelle Rollenverteilung im Kopf um. Viele Menschen werden noch eher die Vorstellung haben, ihr Ich sei nicht stofflicher Natur und bediene sich des Gehirns wie einer Apparatur. Das Ich, ein Geist in der Körper-Maschine. Nun aber sieht es ganz danach aus, als ob Körper und Geist die Plätze getauscht hätten: die Seele wird zur Marionette des Gehirns.

Und noch etwas legen die Experimente nahe. Die Trennung von Geist und Körper, wie sie der Leib-Seele-Dualismus propagiert, existiert nicht. Beide sind eins, verschmelzen im Muster eines „Gedankenabdrucks“. Ob solche Erkenntnisse unser Selbstbild ändern werden?

„Die meisten Menschen sind gefühlsmäßige Dualisten, und auch manche Philosophen versuchen, die Idee des frei schaltenden und waltenden Geistes zu retten“, sagt Haynes. „Aber am Determinismus, dem zwingenden Nacheinander von Ursache und Wirkung, führt kein Weg vorbei.“ Die Philosophie solle sich eher mit den Konsequenzen aus den Befunden der Hirnforschung beschäftigen, als verlorenes Terrain weiter zu verteidigen, schlägt er vor. Was folgt für unser Menschsein aus der Tatsache, dass Psyche und Gehirn eine untrennbare Einheit bilden? Wie lebt es sich ohne freien Willen?

Haynes hat Psychologie und Philosophie studiert, bevor er sich der naturwissenschaftlichen Hirnforschung zuwandte. Er verkörpert damit die Vielseitigkeit des Bernstein-Zentrums. Hier arbeiten Mathematiker, Physiker, Biologen, Mediziner, Psychologen und Ingenieure zusammen, um die Geheimnisse des Denkorgans zu ergründen. Ebenso vielfältig sind die Themen, vom „Gedankenlesen“ über das Studium von Lernprozessen, Bewusstseinsvorgängen und Nervenleiden bis zum Entwickeln von Geräten, mit denen das „Auslesen“ von Gedanken erleichtert werden soll. Etwa, um das Steuern von Prothesen zu erleichtern.

Das Berliner Bernstein-Zentrum gehört zu einem bundesweiten, vom Forschungsministerium geförderten Netzwerk, mit Ablegern in Freiburg, Göttingen, Heidelberg-Mannheim, München und Tübingen. Die Bernstein-Idee lautet: Verbinde Neurowissenschaft, Computertechnik und Medizin. Mit Hilfe mathematischer Methoden wird zunächst die Arbeitsweise des Gehirns beschrieben, um aus den so gewonnenen Modellen technische Systeme zu entwickeln, die wiederum Menschen mit Störungen des Nervensystems helfen sollen.

„Ohne die Mathematik wird man nicht in die Zukunft aufbrechen können“, sagt Haynes über sein Gebiet. „Es ist wie in der Physik – die Mathematik lieferte die Instrumente, mit denen Galileo und Newton ihre revolutionären Erkenntnisse gewinnen konnten.“ Bei Kernspin-Aufnahmen des Gehirns werden Unmengen von Daten gewonnen, pro Aufnahme an die 100 000 dreidimensionale Bildpunkte, Voxel genannt. Jeder Bildpunkt steht für die Aktivität von Tausenden von Nervenzellen. Aber eine Aufnahme genügt nicht. Wer das Denken verstehen will, muss den Prozess dokumentieren. Und so entsteht bei einer Kernspin-Sitzung zum Beispiel alle zwei Sekunden ein neues Bild, und das über den Zeitraum von einer Stunde. Multivariate Musteranalyse heißt die mathematische Technik, mit der aus dem Datenozean am Ende ein sinnvolles Bild der Denkabläufe herausgefischt wird.

Trotz aller Fortschritte, sind die Gedankenleser noch immer himmelweit davon entfernt, wirklich zu entziffern, was einem Menschen gerade spontan durch den Kopf geht. Kernspinbilder sind nur grobe Verallgemeinerungen, wenn man sich vor Augen hält, dass das Gehirn 100 Milliarden Nervenzellen in sich trägt. „Die Sprache des Gehirns ist noch nicht bekannt“, sagt Haynes. Bisher kann man nur einzelne Vokabeln entziffern, nicht ganze Sätze oder gar Absätze.

Vor jedem Auslesen der Gedanken muss das Gerät auf die Versuchsperson „geeicht“ werden, um bestimmte Gedanken wie „ja“, „nein“, „Tennis spielen“ „linke Taste“ und „rechte Taste“ überhaupt erkennen zu können. Denn der Bauplan des Gehirns ist zwar im Prinzip bei allen Menschen gleich, aber die individuellen Unterschiede im Detail können erheblich sein. Die Bilder aus dem Gehirn spiegeln auch persönliche Erfahrungen, sind ein Produkt der Biografie.

„Gedankenlesen“, der Ausdruck ist so griffig wie schillernd, erinnert er doch ein wenig an die Künste esoterischer Telepathen. Haynes spricht deshalb lieber von „mentalen Zuständen“, die erforscht werden. Kritisch sieht er auch manche Anbieter auf dem rasch wachsenden Markt der Neuro-Gadgets. Etwa Firmen, die Lügendetektortests auf Basis von Kernspinaufnahmen anbieten, obwohl die Technik noch nicht ausgereift ist und keine Qualitätsstandards festgelegt sind.

Haynes hofft, dass eines Tages auch schwerkranke Patienten von den Erkenntnissen des Bernstein-Zentrums profitieren. Gleichwohl sieht er auch ein Missbrauchspotenzial der sich rasch entwickelnden Neurotechnik. „Wir machen das Unbeobachtbare beobachtbar“, sagt er. „Und mit dem ,Gedankenlesen’ dringen wir in die mentale Privatsphäre ein.“ Deshalb wünscht sich der Forscher eine breite Debatte darüber, welche Anwendungen künftig unterstützt werden sollten und wo Grenzen zu ziehen sind.

Denn auch wenn das mit dem freien Willen so eine Sache ist – zumindest die Gedanken sollten frei bleiben.