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Stanislaw Lem [1] [2]
V. S. Ramachandran
 


Neues aus dem Neuron Valley


  
Vilaynur S. Ramachandran
   

So wie das riesige Arbeitszimmer von V. S. Ramachandran an der Universität von Kalifornien, stellt man sich wohl den Raum eines Alchemisten früherer Tage vor. Im wohlgeordneten Chaos seiner Aservatenkammer finden sich neben dem prähistorischen Schädel eines Säbelzahntigers, ein Porträt von Charles Darwin, alte antike Schriften, Mikroskope und andere historische Messinstrumente, Statuen tanzender indischer Göttinnen, Gehirnpräparate, kleine geheimnisvolle Fläschchen und selbst gebastelte Versuchsinstrumente. Der aus Madras in Indien stammende Ramachandran, den alle hier nur Rama nennen, liebt die Wissenschaft und die Wissenschaft liebt ihn.
Ramachandran ist immer für eine Überraschung gut, da er es sich erlaubt, auch völlig „verrückte“ und querdenkerische Ansätze in der Wissenschaft zu verfolgen. Getreu der Maxime seines indischen Lehrers, wonach man in der Wissenschaft mit der merkwürdigsten Sache beginnen und diese dann erforschen sollte, hat Ramachandran bereits ein ansehnliches Kuriositätenkabinett zusammengetragen.

Vilaynur S. Ramachandran gilt als Enfant terrible der Neurowissenschaften. Er erforschte seltene und merkwürdige neurologische Störungen, wie das Capgras-Syndrom, bei dem der Patient ihm nahe stehende Menschen für Hochstapler hält oder die intensiven religiösen Erlebnisse, über die Patienten mit einer Epilepsie des Temporallappens berichten. Doch der Direktor des Centers for Brain and Cognition interessiert sich nicht nur für die rätselhaften Phänomene unseres Bewusstseins, er hat auch Lösungen und Therapien parat. Mit einfachsten Mitteln wie Spiegeln, einem Wattebausch oder kleinen Holzkisten gelingt ihm an der University of California, was seinen mit Hightech aufgerüsteten Kollegen oft verwert bleibt.


Interview mit Vilaynur S. Ramachandran in San Diego

  

Herr Ramachandran, die südkalifornische Pazifikküste scheint eine ganz besondere Anziehung für Neurowissenschaftler zu haben.

Ramachandran: Oh ja, neben mir bevölkert eine ganze Menge Stars der Szene diese traumhafte Gegend. Unweit unserer University of California finden Sie einige Nobelpreisträger. Ein wenig die Straße runter und sie treffen den Mitentdecker der DNS, Herrn Francis Crick im Salk Institute, keine Meile entfernt davon forscht Gerald Edelman und versucht dem menschlichen Bewusstsein auf die Spur zu kommen. Die Konzentration an Neurowissenschaftlern pro Quadratmeter ist wohl nirgendwo so hoch wie hier in La Jolla. Anstatt von einem Silikon Valley, können sie durchaus von einem „Neuron Valley“ sprechen.

Sie gelten nicht gerade als Anhänger der Hightech-Forschung. Ihnen genügen oft einfachste Hilfsmittel wie Spiegel, ein Wattebausch oder eine kleine Holzkiste um Probleme zu lösen, an denen, mit Hightech ausgerüstete Forscher sich die Zähne ausgebissen haben.

Ramachandran: Oh, ich habe nichts gegen Hightech. Die neuen Scan-Verfahren zur Erforschung des Gehirns sind hochinteressant. Das Wichtigste jedoch ist, wenn der Forscher von einer wirklichen Neugier angetrieben wird und er seinen Beruf nicht als einen simplen „Nine-to-five Job“ begreift. Ich übe meinen Beruf als Wissenschaftler deshalb ein wenig altmodisch aus. Schauen sie, ich bin ein sehr pragmatischer Mensch, aber ich erlaube es mir durchaus naive Fragen zu stellen. Auch sie dürfen gerne eine naive Frage stellen, wenn sie wollen. Das sind mir oft die liebsten.


Ramas Arbeitszimmer I

Herr Ramachandran, was bringt sie dazu die rätselhaften Phänomene des menschlichen Geistes zu erforschen?

Ramachandran: Einstein hat einmal gesagt, er hätte sich seine kindliche Neugier bis ins hohe Alter erhalten, bei mir ist es wohl ähnlich. Ich interessiere mich einfach für alle Dinge, die mich zum Staunen bringen und das sind sehr viele.

Über was staunen sie derzeit am meisten?

Ramachandran: Ich staune ja immer gleichzeitig über mehrere Sachen. Da wäre zum einen die Neuroästhetik, ein Gebiet, das noch kaum erforscht ist. Ich habe in den neuen Reith Lectures in England darüber gesprochen. Was bedeutet Schönheit im neurologischen Sinn? Das ist sehr spannend. Warum finden wir die prähistorischen Zeichnungen in der Höhle von Lascaux in Südfrankreich z.B. so schön? Was wollten die Künstler mit diesen Zeichnungen ausdrücken?

Haben sie eine Ahnung? Ich nehme an, es waren Schamanen, die Bisons und andere Jagdtiere zum Schmücken ihres Tanzplatzes verwendeten?

Ramachandran: Ich sage ihnen, was mich hier zum Staunen bringt. Ist ihnen schon einmal aufgefallen, dass es keine „Krikelkrakel“-Anfänger-Zeichnungen in den Höhlen gibt? Wo sind die Zwischenstufen? Haben die Menschen denn Malen damals nicht geübt? Dem Betrachter werden immer fertige Kunstwerke präsentiert. Warum sollte es sich bei den Höhlenmalereien nicht um eine Art „Vorlesung“ handeln? Stellen sie sich die Höhle als ersten Vorlesungs-Raum vor. In einer Art „Virtueller Realität“ wird den Zuschauern ein Szenario, eine Jagdszene erklärt. Den unerfahrenen Jägern wird geschildert, welche Tiere gut zu jagen sind, welcher Bär gefährlich ist usw. Im geschützten Raum dieser Bildergeschichten gingen die zukünftigen Jäger keinerlei Gefahr ein. Gefahrloses Lernen war erstmals mittels „Virtueller Realität“, nämlich einer gezeichneten Phantasie-Jagd-Geschichte möglich.“
Die spannendste Frage lautet hier jedoch: „Wie kam es zu diesem kognitiven ästhetischen Funken im Kopf der frühen Menschen? Wie und wieso haben sie überhaupt angefangen, das, was sie Jahrtausende hindurch gejagt haben – abzubilden und auszudrücken?“ Ich glaube die Kunst spielte eine nicht zu unterschätzende Rolle in der Entwicklung des menschlichen Gehirns.

Eines ihrer Lieblingsthemen: „Wie kommt die Kunst in den Kopf“ oder „The artful brain“?

Ramachandran: Ja. Für viele Wissenschaftler spielt die Kunst keine besonders große Rolle. Sie ist quasi nur als Nebenprodukt eines größer werdenden Gehirns entstanden. Sie diente vordergründig keinem direkten Zweck – außer der Verschönerung der menschlichen Umgebung. Ich denke jedoch die Kunst der Höhlenmalerei diente in der Tat zur ersten virtuellen Simulation der Wirklichkeit. Der Mensch bildet seine Welt ab und malt sie an die Wand um andere Menschen zu unterrichten. Diese können dann in einer Geschichte aus Bildern und Tönen virtuell erleben, welche Tiere man jagen kann, wie die Jungtiere aussehen, welche Laute sie von sich geben usw. Unsere Gehirnentwicklung hat auf jeden Fall von der Entwicklung der Kunst profitiert und umgekehrt.

Wie man sehen kann, sind sie auch ein Liebhaber traditioneller indischer Plastiken. Was fasziniert sie so sehr an der Kunst?

Ramachandran: Ist ihnen schon einmal aufgefallen, dass die Kunst gerne übertreibt? So werden die Brüste dieser indischen Tänzerin, die sie hier sehen, ganz bewusst übertrieben groß dargestellt. Die Abbilder der Wirklichkeit werden in künstlerischen Werken gerne übertrieben. Unser Gehirn liebt Übertreibungen, da auf diese Weise bestimmte Dinge überdeutlich werden. Nehmen sie Ratten, die lernen sollen zwischen einem Rechteck und einem Quadrat zu unterscheiden. Geben sie der Ratte Käse wenn sie ein Rechteck sieht. Sehr bald lernt die Ratte das Prinzip „Rechteckigkeit“ – denn wenn sie nun hingehen und das Rechteck in die Länge ziehen und abflachen, also länger und dünner machen, zieht die Ratte dieses Rechteck dem ursprünglichen vor. Denn für die Ratte ist es nun noch rechteckiger! Innerlich sagt sie vielleicht, „Wahnsinn, was für ein Rechteck“ - und erwartet mehr Käse. Dasselbe passiert in der Kunst und in der Karikatur. Übertreibungen lösen stärkere Reize aus, deswegen wendet die Kunst diese Reize als Technik an.


Ramas Kuriositätenkabinett I

Welche Erkenntnisse kann man aus der Erforschung der Neuroästhetik ziehen?

Ramachandran: Picasso hat einmal gesagt: „Kunst ist die Lüge, die die Wirklichkeit verdeutlicht.“ Dieser Gedanke hat mir sehr imponiert. Also habe ich, als ich einmal in einem Tempel in Indien saß, aus einer Laune heraus 10 universelle neurologische Gesetze der Kunst formuliert. Sie können sie in meinem Buch „The artful mind“ nachlesen. (Das Buch liegt bisher nicht in deutscher Übersetzung vor!) 90% dessen, was wir Kunst nennen ist kulturell bedingt. Mich hingegen interessieren die 10%, die Rückschlüsse darüber zulassen, wie unser Gehirn funktioniert. Kontrast, Symmetrie und Gruppierung sind wichtig. Auch das Prinzip der Übertreibung hatte ich Ihnen bereits genannt. Mitunter ziehen selbst Kinder Computersimulationen der Realität vor. Übertreibung, Verzerrung - das funktioniert also sehr gut. Aber auch das Gegenteil kann als neurologische Verstärkung eingesetzt werden: die Reduzierung von Reizen.

Aber ist das kein Widerspruch? Wie kann die Übertreibung und der genaue Gegensatz, die Reduzierung von Reizen, auf die gleiche Art wirken?

Ramachandran: Einerseits reagiert das Gehirn auf starke Reize, auf Übertreibungen, Verzerrungen, Überspitzungen. Andererseits jedoch hat bereits der Verhaltensforscher Niko Tinbergen mit seinen Versuchen an Möwenküken gezeigt, wie Reduzierung als starker auslösender Reiz wirken kann. Die Evolution liebt die ökonomische Variante und spart Energie wo es nur geht. Ein geschlüpftes Möwenküken einer bestimmten Art benötigt nur einige bunte Flecken als Auslösemechanismus für ganze Verhaltensketten. Im Falle des Herrn Tinbergen reichte ein langer gelber Stab mit drei roten Strichen darauf aus, um die Küken dazu zu bringen, den Stab um Futter anzubetteln. Dasselbe geschieht in der abstrakten Kunst eines Picasso. Reduzierung als Reiz auslösender Mechanismus. Wenn diese gelben Möwen eine Kunstgalerie hätten, so würden sie wahrscheinlich einen gelben Besenstiel mit drei roten Streifen dort präsentieren, ihn Picasso nennen, Millionen von Dollar dafür zahlen und nicht wissen, wieso sie dies tun.

Um die Auswirkungen von Sprache und Kunst auf das Gehirn zu erforschen gehen sie auch in ihren Seminaren eigentümliche Wege? Lindsey Schenk, eine Studentin von ihnen, hat mir verraten, sie würden gerne „verrückte Experimente und Expeditionen“ mit den Studenten durchführen.

Ramachandran: Nun, man könnte das, was wir in den Seminaren manchmal erproben „Praktische experimentelle Neurowissenschaft“ nennen. Wissenschaftliche Forschung durch Ausprobieren. Auch Gedanken-Expeditionen in die Frühgeschichte der Menschheit können sehr spannend sein. Wie ist beispielsweise die menschliche Sprache entstanden?
Warum benutzen die Menschen die Vokale i und e um kleine Dinge zu bezeichnen, während a, u und o in den meisten Sprachen eher für große Dinge verwendet werden? Wenn sie selbst Lautfolgen einmal mit dem Mund nachahmen, so bekommen sie ein Gefühl dafür, wie es gewesen sein könnte, als Menschen die ersten Worte formten. Wenn sie den Laut „mi mi mi“ aussprechen ist ihnen instinktiv klar, dass damit niemals etwas gigantisch Grosses bezeichnet werden konnte. Aber warum ist das so?
Wenn sie einen kleinen Gegenstand teenyweeny nennen und mit einem Pinzettengriff danach greifen, entsteht eine Drei-Wege-Synergie in ihrem Gehirn. Einerseits sehen sie das kleine Etwas, dann greifen sie mit dem Daumen und Zeigefinger nach etwas Kleinem und dann formen sie es mit ihrem Mund nach und sprechen es aus: teenyweeny. So könnte die Proto-Sprache entstanden sein. Ursprünglich bestand eine sehr enge Verbindung zwischen den Gegenständen der Welt und den Begriffen, die die Menschen den Dingen verliehen.


Tänzerin Patanjali

Könnten sie ein konkretes Beispiel für Protosprache geben, ein Protowort sozusagen?

Ramachandran: Nun, ein sehr schönes Beispiel ist der Ausdruck: „zick-zack“. Es gibt lautmalerisch nicht ein Geräusch oder einen Tierlaut wieder wie „kuckuck“, sondern Richtungen. Genauer gesagt sogar einen Richtungswechsel. Was einem vielleicht als erstes in den Sinn kommen mag ist eine horizontale zick-zack-Linie – etwa am Horizont verlaufende Bergketten.
Die Frage: „Welchen Laut würden sie einer aufsteigenden schrägen Linie geben?“ würde bestimmt so manchen Wissenschaftler aus der Fassung bringen. Was denken sie?

Nun, ich würde eine aufsteigende schräge Linie, ihrem Beispiel entsprechend mit „zick“ bezeichnen und die abfallende Linie mit einem „zack“.Nun, ich würde eine aufsteigende schräge Linie, ihrem Beispiel entsprechend mit „zick“ bezeichnen und die abfallende Linie mit einem „zack“.

Ramachandran: Sehen sie, das ist praktische experimentelle Neurowissenschaft wie ich sie liebe. Sie haben nämlich, als sie „zick“ sagten ihre Stimme erhoben und gedehnt: „ziiiick“ Sie beschrieben die gedachte Länge der Linie mit dem gedehnten I. Der K-Laut bezeichnet klar das Ende dieser Linie und dann haben sie beim „zack“ die Stimme gesenkt: „ziiiick-zack, „ziiiick-zack“. Zudem haben sie mit ihrem Zeigefinger die Linien in die Luft gezeichnet. Wieso ist all das für die Neurowissenschaft interessant?

Ja, wo steckt hier der Erkenntnisgewinn?

Ramachandran: Das werden sie gleich erkennen. Allerdings muss ich dazu eines unserer verrückten Experimente mit ihnen anstellen, auf welches die Studentin Lindsey Schenk hingewiesen hat.
Nehmen wir wieder die uns bekannte Zick-Zack-Linie und formen uns eine Art Stern mit wilden Zacken daraus. Eine geschlossene Figur. Daneben befindet sich eine weitere geschlossene Figur, eine amorphe runde Masse aus lauter Kurven ohne gerade Linie. Nur zum Spaß sage ich in meinen Seminaren, diese beiden Formen seien Bestandteile eines marsianischen Alphabets. Wir wissen sogar, dass eine der beiden Figuren Bumpelhumpel und die andere Tikiwiki heißt. Nur welcher Name gehört zu welcher Figur.

Das ist einfach, Tikiwiki das ist der gezackte Stern und Bumpelhumpel steht zweifellos für die runde gebogene Amöbe.

Ramachandran: Sehen sie und warum wissen sie das? Warum sagen hier mehr als 98% aller Menschen das gleiche? Wir haben Patienten mit einer kleinen Läsion in der linken Hirnhemisphäre dieselbe Aufgabe gestellt und sie konnten nur raten. Die neurologische Lösung lautet: Von Beginn an sind alle Menschen mehr oder weniger synästhetisch veranlagt. Sicherlich haben sie davon gehört. Es gibt Menschen, die hören eine bestimmte Frequenz, wenn sie eine Farbe wahrnehmen oder sie sehen dort, wo wir Normalsterbliche nur schwarze Zahlen auf weißem Grund erkennen Farben. Dieses Phänomen nennt man Synästhesie. Der Laut Tikiwiki löst in ihrem auditiven Zentrum etwas Ähnliches aus wie der Stern in ihrem visuellen Zentrum. Hier kommt es zu einer synästhetischen Kreuzung zwischen den beiden Zentren. Die meisten Menschen wissen gar nicht, dass sie im Grunde synästhetisch veranlagt sind.


Ramas Kuriositätenkabinett II

 
Sie würden also sagen, die Entstehung unserer Sprache ließe sich auf unsere Begabung zur Synästhesie zurückführen?

Ramachandran: Ja sicher. Das Studium alter Sprachen ist hier sehr aufschlussreich. In meinem Heimatland Indien gibt es in Hindi einen Begriff, der aus dem Sanskrit stammt: „pakerna“. Er bedeutet soviel wie zugreifen, etwas fassen. Doch wenn ich „pakerna“ sage, so habe ich auch das Empfinden, als ob dieser sehr alte Begriff genau dem entspricht, was ich da tue. Das ist unbewusste Synästhesie.

Das ist ein sehr interessantes Beispiel für die indo-germanische Sprachverwandtschaft. Auch im Deutschen kennen wir den Begriff „zu-packen“. „Pakerna“ und „packen“ - das klingt sehr ähnlich.

Ramachandran: Sehen sie, wenn sie alte Sprachen oder Musik studieren, so kann das sehr interessant sein. Übrigens auch neurologisch. Haben sie schon einmal darauf geachtet, wo in ihrem Körper die Vokale repräsentiert sind. Man muss gar nicht an das System der Chakras glauben. Sie können selbst nachempfinden, dass die Frequenz eines tiefen U-Lautes nicht in ihrem Hals oder Kopf sitzt, sondern in ihrem Bauch. Formen sie hingegen ein hohes I – so wird diese Frequenz zweifellos viel weiter oben, nämlich in ihrem Kopf erzeugt. Damit hätten wir auch die Lösung, warum sie bei der Zick-Zack-Linie beim Ausdruck „Zick“ zwangsläufig an etwas nach oben Strebendes denken, während das „Zack“ nach unten abfällt. Es ist Wissen, das sich über die Jahrtausende in ihrem Körper, in ihrem Gehirn gebildet hat.

Aber ist das alles nicht höchst spekulativ? Wie weit darf sich die Wissenschaft in das Reich der Spekulation vorwagen?

Ramachandran: Wissenschaft ist immer eine Reise zu unerreichbaren Orten, ins Reich dessen „was wahr sein könnte“. Spekulation ist wunderbar, solange sie zu sinnvollen Vorhersagen führt und der Wissenschaftler deutlich macht, wann er sich auf dünnes Eis begibt.

Jahrelang war den Neurologen nicht klar, wie Menschen mit einer Amputation ihren so genannten Phantomschmerz loswerden könnten. Sie haben dieses Rätsel mit einem einfachen Spiegel gelöst. Könnten Sie bitte erklären wie sie darauf kamen?

Ramachandran: Das Gehirn ist im Falle einer Amputation sehr stark irritiert. Die internen Repräsentationen für einen amputierten Arm sind zweifellos noch vorhanden, dennoch meldet das visuelle Zentrum das Fehlen des Armes. Die Forschung tappte, was den so genannten Phantomschmerz betrifft, seit Jahrzehnten im Dunkeln. Der nach Amputationen auftretende Schmerz wurde erst als Phantasieprodukt abgetan, dann versuchte man durch immer weitere „Nachamputationen“ die Neuronen zu „beruhigen“. Mir ist es gelungen das Gehirn durch ein kleines Zauberkunststück, einen Holzkasten mit einem inneren Spiegelsystem, zu überlisten. Der Patient legt seinen gesunden Arm in die eine Seite des Kastens und platziert seinen Phantomarm auf die andere Seite. Mittels eines Spiegels erscheint es dem Patienten so, als habe er zwei gesunde Arme. Mit Hilfe dieser Therapie konnte ich so manchen Patienten von seinen Phantomschmerzen befreien. Ich habe ihm sozusagen die Schmerzen aus dem Kopf amputiert.

Ähnlich wie ihr Kollege Oliver Sacks sind sie vor allem an außergewöhnlichen Fällen der Neurologie interessiert. In ihrem Buch „Die blinde Frau, die sehen kann“ (engl. Phantoms in the Brain) berichten sie u.a. über Fälle in denen Menschen ihre Verwandten für Hochstapler halten.

Ramachandran: Die Erforschung des Außergewöhnlichen und des offensichtlich Normalen liegt oft eng beieinander. Beides gibt uns Neurowissenschaftlern gleichermaßen Rätsel auf. Haben Sie schon einmal gesehen, wie ein kleiner Shaolin – Mönch aus fünf Metern Entfernung eine dünne Nadel in eine Glasscheibe wirft, so dass diese stecken bleibt. Schon physikalisch ist das schwer erklärbar. Es ist außergewöhnlich. Doch die Wissenschaft steht auch was den gewöhnlichen Schlaf und das Lachen anbelangt noch immer vor Rätseln. Selbst die Erforschung des Gewöhnlichen kann außergewöhnlich sein, wenn sie mit der entsprechenden Sichtweise herangeht.

Doch Menschen mit außergewöhnlichen Fähigkeiten oder Symptomen sind selten. Wie aussagekräftig ist ein einziger nachgewiesener Fall?

Ramachandran: Zuerst einmal erforschen wir außergewöhnliche Symptome um etwas über die Funktionsweise eines normalen, gesunden Gehirns zu verstehen. Ein einzelner sorgfältig untersuchter Fall kann hier ebenso aussagekräftig sein, wie statistische Erhebungen an Hunderten von Fällen. Viele der Syndrome die im Laufe der Zeit zum wissenschaftlichen Fundus der Neurologen geworden sind, beruhen auf „Single Case Studies“. Nehmen sie die Aphasie oder die von Brenda Milner und Elizabeth Warrington beschriebenen Fälle von Amnesie.
Ich habe schon oft betont, …schauen sie, wenn ich ihnen jetzt hier ein sprechendes Schwein in mein Arbeitszimmer bringen würde, dann wären sie doch verblüfft - oder etwa nicht? - Gut - Würden sie dann hingehen und das sprechende Schwein in Zweifel ziehen indem sie sagen: „In Ordnung, das ist ein sprechendes Schwein – aber es ist nur ein Schwein!“

Sie haben sich die Worte eines Schriftstellers als Motto gewählt: „Suche auf jedem Gebiet die merkwürdigste Sache und dann erforsche sie.“ Was war für sie bisher die „merkwürdigste Sache“?

Ramachandran: Als Wissenschaftler hat mich bisher am meisten die Tatsache fasziniert, wie ein halbseitig gelähmter Mensch nicht nur seine eigene Lähmung ignorieren konnte sondern auch die Lähmung eines anderen Patienten. Als Jugendlicher hat mich fasziniert, dass unsere kleinen Hörknöchelchen im Innenohr sich im Laufe der Evolution aus den Kieferknochen der Reptilien entwickelt haben. Unglaublich aber wahr.


Ramas Arbeitszimmer II

 
 

 

 
 

 

 
 
     

 


 

 
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