Wer kümmert sich um Einsteins Gehirn?

Sie kennen wahrscheinlich diesen Typen namens Albert Einstein. Ziemlich berühmter Wissenschaftler, eigentlich. Hat etwas Physik gemacht. Ein unglaublich begabter Querdenker, bevor die Leute überhaupt diesen Satz benutzten. Ein kürzlich erschienener Artikel beschrieb ihn als "einen der brillantesten Männer, die jemals gelebt haben". Und klar war er.

Eine aktuelle Studie "Die Hirnrinde von Albert Einstein: Eine Beschreibung und vorläufige Analyse unveröffentlichter Fotografien" von Falk und Kollegen an der Florida State University, die in der Zeitschrift "Brain" veröffentlicht wurde, hat so viel Medieninteresse hervorgerufen. Leider ist der Spin, der aus vielen Schlagzeilen (aber nicht von den eigentlichen Autoren der Studie) hervorgegangen ist, größtenteils absurd. Über die zweifelhaften Eigenheiten in der Anatomie von Einsteins Gehirn und sein offensichtliches Genie wurde zu viel getan.

Was die Frage aufwirft, ist die Gehirnanatomie wirklich relevant?

Physiologie (wie es funktioniert) vieler Körpersysteme kann von der Anatomie (wie es aussieht) vorhergesagt werden. Mit anderen Worten, die Funktion kommt von der Form. Ihr Herz-Kreislauf-System hat eine große Muskelpumpe in der Form des Herzens, das Blut überall im Körper aufnimmt und drückt. Wenn man sich die Anatomie des Herzens anschaut, können die spezialisierten Ventile, die verschiedenen Kammern und die ein- und ausfließende Rohrleitung eine vernünftige Einschätzung dessen abgeben, was es tut und wie es funktioniert.

Das Nervensystem ist nicht so einfach. Besonders wenn wir über das Gehirn sprechen. Ein echtes menschliches Gehirn enthält etwa 100 Milliarden Neuronen (die Zellen des Nervensystems). Diese 100 Milliarden Neuronen könnten etwa 5000 synaptische Verbindungen von anderen Neuronen haben. Das ist ein Ballpark von ~ 100 Billionen Verbindungen. Eine ziemlich große Nummer. Weit größer als die geschätzte Anzahl von Galaxien im Universum. Welches ist zwischen 200 bis 500 Milliarden, falls Sie zählen.

Dies ist Teil dessen, was es dem Nervensystem erlaubt, mit einem viel breiteren Bereich zu präsentieren. Nicht weil die Anatomie in verschiedenen Bereichen des Gehirns undurchdringlich oder viel komplizierter ist. Es ist sicherlich komplex, aber die allgemeinen Merkmale der Verbindungen von diesen 100 Milliarden Neuronen bilden sich zu Trakten und Banden von Verbindungen innerhalb des Gehirns, die (meistens) vernünftig identifiziert werden können.

Das eigentliche Problem mit dem Nervensystem kommt von der Tatsache, dass die Funktion – das Verhalten – des Gehirns nicht direkt aus der Anatomie vorhergesagt werden kann. Gib diese 100 Billionen Verbindungen ein. Der Schlüssel ist, dass die Netzwerkaktivität im Gehirn aus der Aktivität der Sammlungen von Synapsen hervorgeht, die zu einem bestimmten Zeitpunkt aktiv sind. Und dies ist eine sich ständig verändernde Landschaft von Netzwerkaktivitäten.

Eine allzu einfache Annäherung ist, an ein Boot zu denken, das auf dem Wellengang der Wellen auf und ab geht. Wirklich große Rollen. Während du in deinem Boot sitzt und um dich herum aussiehst, heben und senken sich andere Boote. Zu jedem Zeitpunkt sehen Sie verschiedene Boote. Diese Boote stellen alle aktive Verbindungen zwischen Neuronen dar, die exprimiert werden, wenn Sie sie sehen können, und zum Schweigen gebracht, wenn Sie es nicht können. Vervollständigen Sie die Metapher mit vielen Billionen.

Das macht die Entschlüsselung der Gehirnfunktion von der Anatomie zu einer so entmutigenden Aufgabe – und unmöglichen – Aufgabe. Alles, was Sie sehen, ist der Ozean und nicht die Netzwerkfunktion. Dies kann nur durch bildgebende Verfahren des Gehirns – funktionelle bildgebende Verfahren wie fMRT und PET-Scans – aufgedeckt werden, die Physiologie und Anatomie messen. Es kann nicht durch die Anatomie bestimmt werden, unabhängig von der Auflösung. Leider kann diese Art von Analyse nur prospektiv durchgeführt werden und ist nicht für forensische Analysen geeignet. Wir werden niemals über die Physiologie – die wirkliche Funktion – von Einsteins Gehirn wissen.

Diese Faszination für Einsteins Gehirn ist natürlich durchaus verständlich. Es fängt leicht die Vorstellungskraft ein. Aber es tut dem besseren Verständnis der Neurowissenschaften einen schlechten Dienst, indem es Stereotypen über die Gehirnfunktion aufrechterhält, die zusammen mit der Phrenologie verschwunden sein sollten.

Phrenologie ist eine Pseudowissenschaft, die Ende des 19. Jahrhunderts vom deutschen Arzt Franz Joseph Gall als echte Wissenschaft eingeführt wurde. Der Grundpächter der Phrenologie stützt sich auf echte Wissenschaft. Dies ist der Gedanke, dass es eine bestimmte regionale Organisation im Gehirn gibt. Dies bedeutet, dass bestimmte Bereiche Neuronen enthalten, die in Netzwerken für spezialisierte Funktionen angeordnet sind. Wie motorische Planung, Empfindung, Sehen, Hören und so weiter.

Mit der Phrenologie ging alles schief, als der Hauptweg zur Beurteilung der Gehirnanatomie in der Messung von Beulen am Schädel bestand! Auf den ersten Blick ist es leicht einzusehen, warum die Leute dies befürworten. Es klingt, als ob es Sinn macht.

Die Linie des Denkens war so etwas. Die Anatomie des Gehirns hat etwas mit der Gehirnfunktion zu tun. Das Gehirn ist im Schädel. Der Schädel muss ein wenig vom Gehirn geformt sein. Dann haben Beulen am Schädel etwas mit der Anatomie des Gehirns zu tun. So können Unebenheiten auf dem Schädel uns über verschiedene Aspekte der Persönlichkeit, des Intellekts usw. erzählen.

All das ist natürlich völliger Unsinn. Deshalb wurde die Phrenologie schon vor langer Zeit in die Schublade der Pseudowissenschaft gedrängt. Übrigens, für eine ausgezeichnete Beschreibung des Fehlschlusses der Phrenologie zusammen mit einer Entlarvung des "IQ-Tests", siehe bitte "The Mismeasure of Man" von dem verstorbenen Stephen Jay Gould.

Dies illustriert eine Kardinalsünde der Wissenschaft – Annahme von Kausalität mit Korrelation. Nur weil es eine Beziehung zwischen etwas gibt, bedeutet das nicht, dass eine Sache die andere verursacht.

Um die Frage, die als Titel dieses Posts gestellt wird, zu beantworten, hoffe ich, dass sich niemand um Einsteins Gehirn kümmert. Damit meine ich seine Gehirnanatomie. Ich bin nicht sicher, warum wir uns um seine Gehirnanatomie kümmern sollten. Zumindest nicht in den Schlagzeilen wie "Einsteins Gehirn enthüllt Hinweise auf Genie" oder "Ungewöhnliche Eigenschaften von Einsteins Gehirn könnten seine bemerkenswerten kognitiven Fähigkeiten erklären".

Stattdessen sollten wir uns alle sehr um seinen Intellekt, seine Einsicht und seine Fähigkeit kümmern, über äußerst komplexe Fragen tief nachzudenken. Das sind Dinge, nach denen man streben muss. Nicht zufällige Anatomie. Nichts davon kann aus der Anatomie von Einsteins Gehirn oder dem Gehirn eines anderen vorausgesagt werden.

Wirklich was ich sage ist, es ist alles relativ. Und ja, ich habe darauf gewartet, dies die ganze Zeit zu schreiben. Relative Fähigkeiten können nicht einfach aus der Anatomie extrahiert werden. Wenn es um das Gehirn geht, diktiert Form nicht immer die Funktion.

Die wahre Bedeutung unserer Gehirne liegt in ihrer Rolle als funktionale Prozessoren, nicht als anatomische Konstrukte. Unser wahres Potenzial als Menschen – ob wissenschaftliche Genies oder nur Durchschnitt von Joans und Joes – kommt von unserer Fähigkeit zu lernen, die Welt zu erfahren und unser Gehirn durch unsere Erfahrungen zu verändern.

© E. Paul Zehr, 2012