Geschichte der Hirnforschung

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Die Anfänge der Hirnforschung
2.1 Trepanation
2.2 Die Anfänge der Hirnforschung in der Antike
2.3 Hippokrates
2.4 Platon vs. Aristoteles
2.5 Herophilos und Erasistratos
2.6. Claudius Galenus

3. Die Hirnforschung im Mittelalter

4. Die Hirnforschung in der Neuzeit
4.1 Renaissance
4.2 Andreas Vesalius
4.3 Descartes
4.4 Die Lokalisationstheorie der Hirnfunktionen
4.5 Weitere Erkenntnisse des 19. Jahrhunderts

5. Hirnforschung im 20. Jahrhundert
5.1 Weitere Forschungen auf dem Gebiet der Nerven
5.2 Vogt und das erste Hirnforschungszentrum
5.3 Ideologisierung der Hirnforschung

6. Die zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts

7. Der gegenwärtige Stand der Forschung und ihre Perspektiven

8. Bibliographie

1. Einleitung

Die Geschichte der Hirnforschung ist aufgrund des Gegenstandes, welcher ihr Zentrum bildet, hochinteressant. Würde man beispielsweise die Geschichte der Chirurgie beschreiben, so müsste man sich auf die reine Aneinanderreihung von in der jeweiligen Zeit neu gewonnenen Erkenntnissen und Methoden begnügen, denn mehr wäre für eine ganzheitliche Betrachtung nicht notwendig. Die Geschichte der Hirnforschung hingegen kann man nicht nur auf dem rein praktisch-medizinischen Gebiet beleuchten, sonst würde man ihr nicht gerecht werden und könnte die Vorstellungen, Erkenntnisse und Ideen, die im Laufe der Jahrhunderte vorherrschend waren, überhaupt nicht nachvollziehen.

Dies liegt an einem spezifischen Merkmal der Gehirnforschung, welches bis heute noch immer der Frage nach der Funktion des Gehirns hartnäckig anhaftet und auch mit gerade in der letzten Zeit exponentiell zunehmenden Erkenntnissen bislang nicht entschlüsselt werden konnte: Die Frage nach dem Gehirn als Organ des Geistes und die Frage nach dem Verhältnis von Leib und Seele.

Es ist nicht verwunderlich, dass der Mensch immer wieder das Bedürfnis hat und hatte, diese Fragen zu lösen. Denn die Frage nach dem Geist oder der Seele ist auch eine Frage nach unser Ich. Mit der Forschung am Gehirn ging auch immer die Hoffnung einher, die Bedeutung des Hirns in Bezug auf die Seele zu entschlüsseln. Und die Frage, ob das Ich materialisierbar ist, muss aufgrund fehlender Forschungsergebnisse immer noch hauptsächlich dem Bereich der Philosophie zugeschrieben werden (Breidbach 1997). Das große Interesse an der Lösung dieser Frage ist hauptsächlich in ihrer Wichtigkeit begründet, da die Antworten nicht nur unser jeweiliges Selbstverständnis bestimmen, sondern auch unsere gesamte Kultur und auch die Welt qualifizieren, in der wir uns finden (Breidbach 1997).

Die Geschichte der Hirnforschung reicht viel weiter zurück, als man zunächst vermuten würde. Ihren Beginn kann man schon in der Zeit der Ägypter um 3000 v. Chr. ausmachen. Und bei der näheren Betrachtung dieses Gegenstandes wird sehr schnell deutlich, dass diese Geschichte schon von ihren Anfängen an von der Frage nach dem Sitz und der Bedeutung der Seele bestimmt wurde. So ist es auch nicht weiter verwunderlich, dass zunächst die meisten Hirnforscher auch Philosophen waren. Beachtet werden muss hierbei allerdings, dass es sich um Philosophen im klassischen Sinn handelte - etwa wie Platon, Aristoteles und Descartes – und nicht um Philosophen, so wie sie in unserer Gegenwart definiert werden.

So ist es auch nicht erstaunlich, dass sich Aristoteles’ Lehre vom Pneuma, welches Träger aller Sinneseindrücke und die Substanz der Seele sei^[1], auch bis ins 18. Jahrhundert gehalten hatte und immer wieder von Forschern aufgenommen und in ihre Arbeiten integriert wurde.

Die meisten Erkenntnisse verdanken wir aber den letzten 200 Jahren der Forschungsgeschichte, was zum Einen an der Loslösung von hemmendem Gedankengut aus früheren Zeiten lag und zum Anderen natürlich auch auf die immer größeren Möglichkeiten der Technik zurückzuführen ist. Ihren Höhepunkt erreichte diese Phase der Forschungsgeschichte im 20. Jahrhundert in der Entwicklung der bildgebenden Verfahren, mithilfe derer die Hirnforschung weltweit zu einer der erfolgreichsten wissenschaftlichen Unternehmungen der Gegenwart wurde (Oeser 2002).

Doch bis dahin war es ein weiter, steiniger Weg, der in aller gebotenen Kürze nun überblicksartig skizziert werden soll. Den Schwerpunkt möchte ich allerdings auf die Betrachtung der Antike legen, da das Nachvollziehen und Verstehen der Entdeckungen und deren Interpretation durch die fehlenden Möglichkeiten immer wieder zu hochinteressanten Vorstellungen führten, welche die schlichte Aneinanderreihung von Fakten an Spannung weit zu überbieten vermögen.

2. Die Anfänge der Hirnfoschung

2.1 Trepanation

Aufgrund von Funden aus dem frühen Ägypten wissen wir, dass vor 5000 Jahren Menschen mit ersten operativen Eingriffen in das Zentralnervensystem begannen, wie an systematischen Schädelöffnungen (Trepanationen) dieser Zeit abzulesen ist. Etwa 70 Prozent der Schädel, die solche Merkmale aufweisen, zeigen Zeichen der Heilung und lassen daher auf eine erfolgreiche Anwendung der Technik schließen, da der Patient den Eingriff um Monate oder gar Jahre überlebt haben muss. Die ersten direkten, schriftlich nachweisbaren Belege tauchen allerdings erst später auf. Das sog. „Papyrus Smith“, ein medizinisches Schriftstück aus dem alten Ägypten, welches um das 17. Jahrhundert v. Chr. datiert wird, enthält Schilderungen von Kopfverletzungen und chirurgischen Eingriffen, die sowohl die ersten bekannten Darstellungen der Gehirnfurchen und –windungen als auch Hinweise auf Funktionsstörungen enthalten (Oeser 2002). Wie Changeaux (1984) zwar völlig richtig feststellt, muss man sich davor hüten, mit dem neurobiologischen Wissen unseres Jahrhunderts zu viel in einen so fragmentarischen Text hineinzulesen, jedoch geht ungeachtet dessen aus diesem Dokument eindeutig hervor, dass die Zuständigkeit des Gehirns für die Bewegung, auch weit vom Kopf entfernt liegender Glieder und Organe, bekannt war^[2].

Diese Zeitspanne kann man also durchaus schon als Geburtstunde der Neurochirurgie bezeichnen. Das anfangs als so wichtig beschriebene Phänomen des Zusammenhangs von Seelendenken und Hirnforschung tritt hier allerdings noch nicht auf, da die Ägypter das Herz als den Sitz der Seele ansahen. Folglich durfte dieses auch bei der Einbalsamierung eines Toten nicht angerührt werden, wohingegen das Gehirn zusammen mit den anderen leicht in Fäulnis übergehenden Weichteilen entfernt wurde^[3].

2.2 Die Anfänge der Hirnforschung in der Antike

Im 6. Jahrhundert beginnt dann die eigentliche Geschichte der Hirnforschung. Alkmaion von Kroton war der Erste, der in der Antike eine Sektion vornahm, wobei er Nervenstränge, beispielsweise den optischen Nerv, entdeckte und den Vorgang des Sehens zu beschreiben versuchte. Aufgrund seiner Entdeckungen kam er zu dem Schluss, dass das Gehirn die Tätigkeit des Hörens, Sehens und Riechens verleiht. Seiner Vorstellung nach waren die Nerven hohl.

Demokrit führte diese Vorstellungen dann insofern weiter, als dass er die Nerven als Kanäle ansah, in denen die Sinneswahrnehmungen zu den Sinnesorganen geleitet werden.

2.3 Hippokrates

Im 5. Jahrhundert v. Chr. war es Hippokrates, der Vater der Medizin, der den nächsten bedeutenden Schritt in der Hirnforschung vollzog. Er beobachtete Menschen, die an Epilepsie erkrankt waren, einer Krankheit, die zu seiner Zeit noch als „Heilige Krankheit“ galt. Seiner Meinung war die Epilepsie eine Krankheit wie jede andere und auch in den meisten Fällen heilbar. Er führte sie auf das Gehirn zurück, welches bei den erkrankten Personen mit angeborener schleimiger Konstitution durchnässt und feucht ist und vor Schleim, den es nicht mehr ausscheiden kann, überläuft.

Allerdings sind diese Erkenntnisse mehr der Intuition eines praktischen Arztes entsprungen, da ihm die anatomische Struktur und Funktionsweise des Gehirns noch weitgehend unbekannt war. Dennoch war er der Meinung, dass „für alle Sinnesempfindungen allein das Gehirn verantwortlich ist. Die Augen, die Ohren, die Zunge, die Hände und die Füße führen nur das aus, was das Gehirn für richtig hält“ (Hippokrates 1962, S. 146).

2.4 Platon vs. Aristoteles

Zwei Thesen standen sich in der Antike konkurrierend gegenüber, und zwar gehörten die beiden Philosophen, die ihre jeweilige These vertraten und entwickelten, zu den bedeutendsten ihrer Zunft.

Auf der einen Seite stand die zephalozentrische These Platons. Er stellt zunächst einen Bezug zwischen dem Denken und dem Gehirn her. Dabei unterscheidet er drei Teile der Seele, den erkennenden, den mutigen und den begierigen Teil. Den erkennenden Teil lokalisiert er im Gehirn, wodurch er diesem eine Führungs- und Kontrollfunktion zuschreibt. Allerdings geht es ihm nicht so sehr um die Beziehung zwischen Körperteilen, wie bei seinen Vorgängern, sondern vielmehr um die Beziehung zwischen den eben genannten Seelenteilen. Sein Hauptanliegen ist es, die Herrschaft des unsterblichen vernünftigen Seelenteiles im Kopf über die niedrigeren sterblichen Seelenteile in Brust und Unterleib zu erklären^[4].

Träger aller Sinneseindrücke bei Platon ist das Blut, einzige Ausnahme bildet der Sehvorgang, in dessen Zusammenhang von Platon keine Blutgefäße erwähnt werden.

Entscheidend ist hier in jedem Fall, dass Platon dem Kopf eine hervorragende Stellung gegenüber dem Rumpf und allen anderen Körperteilen zuspricht.

Auf der anderen Seite stand nun die kardiozentrische These Aristoteles’. Aristoteles spricht dem Gehirn jegliche empfindende oder kognitive Fähigkeit ab. Er sieh seine Funktion einzig und allein in der eines Kühlaggregates, welche darin besteht, die Temperatur des mit Nahrung beladenen Blutes zu senken. Das Herz ist bei ihm im Gegensatz zu Platon das Zentralorgan, welches der Wohnsitz der Ernährungs- und Wahrnehmungsseele ist, womit wir auch schon bei der Seelenlehre des Aristoteles sind, welche ihn im Hinblick auf die Geschichte der Hirnforschung erst so bedeutend machte^[5].

Nach Aristoteles handelt die Seele mit allen ihren Teilen in Gemeinschaft mit den Körperorganen, wobei die aktive Vernunft hier eine Ausnahme bildet (Oeser 2002, S. 33). Er beschäftigt sich nun mit der Frage, wie die Empfindungen der Sinnesorgane zum Herzen geleitet werden. Das Blut schließt er als Empfindungsträger aus, es sei nur der Träger des Ernährungsvermögens. So kommt es, dass er eine Lehre, die den gesamten weiteren Weg der Hirnforschung bestimmen sollte: Die Lehre vom Pneuma, das als „Spiritus animalis“ bis weit in die Neuzeit fast alle Hirnphysiologen beeinflusst hat. Unter Pneuma versteht Aristoteles eine eingeborene Substanz, die in den Gängen des Geruchs und des Gehörs, welche mit der Luft in Verbindung stehen, von vornherein vorhanden sei. Das Pneuma stellt ein Prinzip der Bewegung dar. Das Pneumatische Prinzip ist nach Aristoteles also für alle Bewegungen verantwortlich, sei es bei Mensch oder Tier. Wie dieses Pneuma zu den Gliedern, Sinnesorganen oder zum Herzen gelangen kann, untersuchte er nicht. Dies blieb der nächsten Generation vorbehalten und führte zur Entdeckung der Nerven.

[...]

^[1] Die Lehre vom Pneuma ist komplex und seine Form und Funktion wandelte sich immer wieder im Laufe der Jahrhunderte, weshalb die hier angesprochenen Punkte nur bedingt korrekt verwendet werden können. Im Laufe dieser Arbeit soll aber der vollständige Weg über die Bedeutung und das Wesen des Pneumas skizziert werden.

^[2] Für Details siehe hierzu insbesondere Oeser, 2002, S. 17.

^[3] Detaillierte Informationen befinden sich bei Finger, 2000, u.a. S. 18.

^[4] Für eine genauere Betrachtung des Seelenbegriffes bei Platon siehe u.a. Wolfram Brinker, Artikel Seele, in: Christian Schäfer (Hrsg.), Platon-Lexikon, Darmstadt 2007, S. 255–257 und die dort genannten Belege.

^[5] Für eine genauere Betrachtung seiner Schrift „De Anima“ („Über die Seele“) siehe bspw. Georg Picht: Aristoteles' 'De anima'. Vorlesungen, Klett-Cotta 1992.