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Übermensch
Nachrichten über die Verbesserung, Erweiterung und Ablösung des Menschen

Zehn neurowissenschaftliche Fragen für 2010

Wo steht die Hirnforschung - und wo will sie hin?

Wenn es ein Wort des Jahres in der populärwissenschaftlichen Presse geben würde, dann müsste dies für 2009 sicher "Neurowissenschaft" heißen. Irgendwie war alles "Neuro" im letzten Jahr, zuletzt sogar das Marketing. Die Philosophen sahen ihre Felder unbefugt beackert, "Freier Wille ist das Stichwort", wie Ditsche wohl sagen würde. Reduktionismus der alte Vorwurf.

Wie aber steht es tatsächlich um die Erkundung der materiellen Basis des menschlichen Zentralorgans? Grundlagen sind verstanden, auf der anderen Seite befindet sich die Hirnforschung noch in der Initialphase des Verstehens der Komplexität der Vorgänge von Speicherung, Beibehaltung und Abruf von Informationen im Gehirn. Eine Reihe von offenen Fragen harrt auf Antwort, das neue Jahrzehnt kann kommen.

1. Welche synaptischen Signale koordinieren den Übergang vom Kurzzeit- zum Langzeitgedächtnis? Stickoxid und sogenannte Neurotrophine können eine Rolle spielen, der wissenschaftliche Beweis fehlt.

2. Was trägt die Proteomforschung bei? Die Bestimmung aller in der vor-synaptischen und nach-synaptischen Zone aktiven Proteine (das Proteom) war vielleicht der neurowissenschaftliche Meilenstein im letzten Jahrzehnt. Damit scheint es möglich, die Modulation der Wirkkraft der einzelnen Synapse besser zu verstehen.

3. Welche Erkenntnisse können Computermodelle zur Erklärung der synaptische Plastizität beitragen? Die synaptische Plastizität beschreibt die aktivitätsabhängige Änderung der Stärke der synaptischen Übertragung in Gehirn und Körper. Noch gelingt es den Modellen nicht, die Rolle der modulierenden Neurotransmitter und die molekularen Komponenten der Synapsen zu berechnen.

4. Wie und warum enstehen neue, synaptische Verbindungen?

5. Wie wird das Erinnerungsvermögen außerhalb des Hippocampus' gespeichert? Lange galt der Hippocampus als der Ort im Gehirn, wo Erinnerungen abgelegt werden. Die Forschung zeigt, das diese Region nicht der ultimative Speicherplatz ist. Alle Formen des deklarativen Gedächtnisses werden beispielsweise im evolutionär jüngeren Neocortex gespeichert. Sie scheinen dort unabhängig vom Hippocampus zu existieren. Wie genau dies funktioniert ist noch unbekannt.

6. Wie werden Gedächtnisinhalte abgerufen? Ein Problem, dessen Analyse erst begonnen hat. Erste Hinweise zeigen sich: In einer Hirnregion mit Namen Amygdala werden bei Furcht die selben Nervenzellen aktiviert, die später beim Abrufen dieser Angstzustände reaktiviert werden. Mehr noch, die Stärke der Angst korreliert mit der Anzahl der reaktivierten Zellen. Noch unklar ist, welche Rolle die modulierenden Neurotransmitter Dopamin und Acetylcholin dabei spielen.

7. Noch völlig ungeklärt ist die Rolle der microRNA bei der synaptischen Plastizität und Merkfähigkeit. MicroRNA sind kleine RNA-Moleküle, die die Genexpression regulieren. Sie sind aktivitätsabhängig und in der Synapse vorhanden, man vermutet, das sie eine wichtige Rolle bei der Proteinsynthese spielen, welche wiederum das Nervenzellenwachstum und die Aktivität einer Zelle steuern.

8. Welche neuen Ansätze gibt es bei der Entwicklung neuer Medikamente für kognitive Defizite? Trotz aller Fortschritte im Bereich der Neurowissenschaften wurde in den letzten 40 Jahren kein einziger neuer Wirkstoff gegen Schizophrenie und in den letzten 20 Jahren kein einziger neuer Wirkstoff gegen Depression entwickelt.

9. Welche Kriterien können entwickelt werden, um die Daten aus den bildgebenden Verfahren (wie fMRI) zu interpretieren? Zur Zeit existieren wenig Unterscheidungsmerkmale, um zwischen dem gutartigen, altersbedingen Gedächtnisverlust und Alzheimerdemenz zu unterscheiden.

10. Existiert für jeden geistigen Zustand ein neuronales Korrelat? Und wie beeinflussen sich Bewusstseins- und Gehirnprozesse gegenseitig?

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