Das menschliche Gehirn ist ein unglaublich komplexes Objekt. Bei Milliarden von Zellen mit Tausenden von Verbindungen ist es schwierig zu wissen, wo man anfangen soll. Neurowissenschaftler können das Gehirn mit Elektroden untersuchen, mit Scannern darin sehen und beobachten, was mit Menschen passiert, wenn Teile davon bei Unfällen und Krankheiten beschädigt werden. Aber all diese Informationen zusammenzufassen ist eher wie das Rekonstruieren eines Puzzles ohne das Bild auf der Kiste als Anleitung.
Wir könnten uns vom Human Genome Project inspirieren lassen. Das Genom ist auch extrem komplex mit Milliarden von Bausteinen. Trotz dieser Herausforderungen konnte das Genom 2003 mit Kosten von rund 3,8 Milliarden US-Dollar erfolgreich entschlüsselt werden. Das durch das Humangenomprojekt generierte Wissen hat schätzungsweise 141 US-Dollar in der Wirtschaft für jeden US-Dollar für Forschung erbracht.
Nun plant die Obama-Regierung, das gleiche für das menschliche Gehirn zu tun, in einem ähnlich ehrgeizigen Maßstab (3 Milliarden Dollar in zehn Jahren). Das Ziel der "Brain Activity Map" (BAM) ist es, die Aktivität jedes Neurons und jeder Verbindung im lebenden Gehirn abzubilden. Da die Aktivität des Gehirns unser geistiges Leben bestimmt, besteht die Hoffnung darin, dass eine umfassende Roadmap hilft, zu verstehen, wie Erinnerungen entstehen, wie bestimmte Medikamente psychische Störungen lindern können und sogar wie das Gehirn Bewusstsein erzeugt. Die relevanten Technologien (Multi-Elektroden-Aufzeichnung, Optogenetik) entwickeln sich rasant, und groß angelegte Studien liefern bereits neue Erkenntnisse darüber, wie Zellnetzwerke miteinander interagieren. Eine erfolgreiche Brain Activity Map ist in Reichweite.
Aber wie sieht der Erfolg aus? Wird eine Karte des menschlichen Gehirns genauso nützlich sein wie eine Karte des menschlichen Genoms? In der Genetik ermöglicht uns der Erfolg, physikalische Eigenschaften zu verstehen und zu kontrollieren. In den Neurowissenschaften sollte Erfolg zu einem gleichwertigen Verständnis des Geistes führen. Wir wären in der Lage, die Karte zu verwenden, um abweichende Emotionen bei posttraumatischen Belastungsstörungen zu reduzieren, die Stimmung in Depressionen zu heben und den Rückgang der Alzheimer-Patienten umzukehren. Doch all diese Anwendungen beruhen auf einem gründlichen Verständnis des Geistes und des Gehirns.
Der Informatiker David Marr bemerkte, dass der Verstand nur durch die Verbindung von drei Ebenen vollständig verstanden werden kann: die Funktion des Systems, die Berechnungen, die das System ausführt, und wie diese Berechnungen im Gehirn implementiert werden. Das Aufzeichnen von selbst zündenden Gehirnzellen, sogar Tausende von ihnen, wird uns nur so weit bringen. Stellen Sie sich vor, Sie könnten die Elektronik Ihres Computers visualisieren, während Sie auf eine E-Mail tippen. Die Muster, die Sie sehen, könnten Ihnen im Großen und Ganzen sagen, wie die Dinge funktionieren, aber Sie konnten nicht erkennen, dass Sie einen Webbrowser geöffnet hatten, und sicherlich nicht, dass Sie an einen alten Freund geschrieben haben. In einem Artikel in der Fachzeitschrift Neuron erinnern uns die Wissenschaftler hinter dem BAM-Vorschlag daran, dass die Gehirnfunktion "aus komplexen Wechselwirkungen zwischen den Bestandteilen" entsteht. Sie scheinen Marr zuzustimmen. Aber obwohl wir nicht alle Details des Vorschlags kennen, wird die Mehrheit der BAM-Finanzierung in seiner jetzigen Form darauf ausgerichtet sein, nur eine seiner drei Ebenen zu verstehen: die Umsetzung.
Ein Level ohne das andere zu studieren, ist vergleichbar mit dem Bau des Large Hadron Collider, ohne dass man in die theoretische Physik investiert. Psychologen und Kognitionswissenschaftler sind Experten bei der Überbrückung der Kluft zwischen Geist und Gehirn. Zum Beispiel, indem sie Verhaltenstests sorgfältig entwerfen, die eine psychische Dysfunktion untersuchen können, beginnen sie, unter die traditionellen Klassifikationen von psychischen Störungen zu gehen, um zu verstehen, wie bestimmte Komponenten des Geistes schief gehen. Diese Personen müssen Hand in Hand mit den Technologen an vorderster Front der Hirnforschung gehen. Die neuen Technologien, die von den BAM-Wissenschaftlern verfochten werden, werden eine reiche Sammlung von Daten über das Gehirn liefern, und sie sind ein entscheidender Teil einer langfristigen Investition in die Hirnforschung. Aber ohne ähnliche Investitionen in die Geisteswissenschaften werden wir darüber nachdenken, wie die Stücke in unseren Alltag passen. Nur wenn wir uns Gedanken über das Gehirn machen, werden wir mehr BAM für unser Geld bekommen.
