Der Kosmos im Fokus der Forschung

Alles, was den Menschen bewegt, seine Neugierde, seine Traurigkeit, seine Freude, all dies kann man ohne Neurowissenschaften nicht verstehen. Professor Friedrich G. Barth vom Dept. für Neurobiologie und Verhaltenswissenschaften der Universität Wien und Präsident der Österreichischen Gesellschaft für Neurowissenschaften hat keinen Zweifel daran, dass die Wissenschaft von Nervensystem und Gehirn, wobei es nicht nur um das menschliche Denkorgan geht, zu den derzeit spannendsten Forschungsgebieten gehört. Darin ist er sich mit seinem Kollegen von der deutschen Fachgesellschaft einig. Für Professor Klaus-Peter Hoffmann vom Institut für allgemeine Zoologie und Neurobiologie der Ruhr-Universität Bochum ist die Neurowissenschaft die interdisziplinäre und integrierende Leitwissenschaft in den modernen Lebenswissenschaften, die darüber hinaus auch die Geistes-, Gesellschafts- und Ingenieurwissenschaften beeinflusst. Hoffmann: Die Untersuchung der komplexen Fähigkeiten des Gehirns begeistert viele Fachrichtungen.

In der Tat arbeiten in keinem anderen Wissenschaftsgebiet so unterschiedliche Fachrichtungen wie in den Neurowissenschaften: Biochemiker und Molekularbiologen, Mediziner und Psychologen, Pharmakologen, Physiologen, Psychiater und Neurologen, Sprach- und Verhaltensforscher, Ingenieure, Informatiker und Philosophen, sie alle studieren von ihrer Warte aus den komplexen Kosmos im Kopf. Ich bin überzeugt, sagt Barth, dass in zehn Jahren niemand mehr Philosophie studieren kann, ohne wissen zu müssen, wie das Gehirn funktioniert. Doch auch die Biologen und Mediziner profitieren von den Beiträgen anderer Fachrichtungen. Barth: Angeregt von den Erkenntnissen der Psychologen nimmt beispielsweise die Kognitionsforschung in den Neurowissenschaften einen enormen Aufschwung.

Entsprechend viele Fachrichtungen sind daher auch auf dem Forum der Föderation der europäischen neurowissenschaftlichen Gesellschaften (FENS) vertreten, das vom 8. bis 12. Juli in Wien stattfindet. Mehr als 5000 Teilnehmern aus 76 Nationen haben sich angemeldet. Damit ist dieser Kongress der bislang größte seit der ersten Tagung im Jahr 1998, freut sich Professor Alois Saria, Vorsitzender des lokalen Organisationskomitees und Leiter des Neurochemischen Labors an der Psychiatrischen Klinik der Universität Innsbruck. Spätestens mit diesem Treffen in Wien wird sich das Forum der europäischen Neurowissenschaftler in die Spitzengruppe der internationalen Fachkongresse auf diesem Gebiet katapultieren.

In 56 Symposien und neun Plenarsitzungen mit mehr als 3500 Vorträgen und Postern werden die Forscher in Wien das Terrain ihres Faches ausleuchten. Großen Wert haben die Veranstalter auf die Teilnahme von Studenten und Doktoranden gelegt: Der wissenschaftliche Nachwuchs stellt mit 40 Prozent einen erheblichen Anteil der Teilnehmer, sagt Alois Saria.

Die modernen Neurowissenschaften decken ein breites Forschungsspektrum ab. Dieses reicht von der Untersuchung einzelner Moleküle in Nervenzellen bis hin zur Analyse komplexer Verhaltensmuster und das quer durch die vielfältige Welt der belebten Natur, von einfachen Würmern und Insekten angefangen bis hin zu Säugetieren inclusive Mensch. Gleichwohl gibt es Hot Spots der Forschung, die sich auch im Kongressprogramm niederschlagen.

Die Veränderlichkeit des menschlichen Gehirns bis ins hohe Alter, seine Neuroplastizität, ist sicherlich einer jener Bereiche, die derzeit intensiv erforscht werden. Daran geknüpft sind so grundlegende Prozesse wie Lernen und Gedächtnis, die Anpassung an geänderte Umweltbedingungen sowie die Fähigkeit von Nervensystem und Gehirn zur Regeneration, sagt Alois Saria.

Auch wie und wann Nervenzellen in verschiedenen Bereichen des Gehirns ihre Aktivität synchronisieren, etwa bei der Gedächtnisbildung, ist ein Thema auf der Tagung. Solche Untersuchungen sind nicht nur bedeutsam für das Verständnis der komplexen Gehirnprozesse, sondern haben auch medizinische Bedeutung.

So belegt eine Untersuchung des European Brain Council aus dem vergangenen Jahr, dass etwa 127 Millionen Menschen in Europa an Erkrankungen des Gehirns oder des Nervensystems leiden Krankheiten, die neben individuellem Leid auch hohe Kosten verursachen, etwa 386 Milliarden Euro.

Angetrieben wird die Neurowissenschaft von modernen Techniken. Die modernen Verfahren des Neuro-Imaging, die Nanotechnologien und Mikroelektronik geben unserem Gebiet einen starken Schub, betont Klaus-Peter Hoffmann. Verbesserte MRI-Techniken (Magnetresonanz-Imaging) ermöglichen inzwischen eine Auflösung, die es uns ermöglicht, die funktionelle Aktivität weniger Nervenzellen zu beobachten, ergänzt Saria. So lässt sich beispielsweise die Reifung implantierter Stammzellen beobachten und selbst den Transport von Botenstoffen in Zellen hinein oder aus diesen heraus können die Forscher inzwischen live verfolgen. Saria: Die Beobachtung solcher Prozesse wäre noch vor wenigen Jahren undenkbar gewesen.

Rasant haben sich auch die Möglichkeiten entwickelt, beispielsweise Roboterarme, Prothesen oder Maschinen mit der Kraft des Geistes zu steuern. Den umgekehrten Weg, den Ersatz etwa von Sinnesorganen wie der Netzhaut des Auges durch Computerchips, beurteilt der Präsident der deutschen neurowissenschaftlichen Gesellschaft hingegen eher skeptisch: Hier haben 30 Jahre Forschung keine überwältigenden Resultate gebracht. Hoffmann hält die biologischen Reparaturstrategien, etwa die Stammzelltherapie oder Methoden, regenerationsfähige Systeme wieder zu aktivieren, für aussichtsreicher, um Krankheiten von Gehirn und Nervensystem wie Parkinson oder Demenz zu behandeln.

Die Datenflut aus den Laboratorien schwillt inzwischen in einem Ausmaß an, dass die Experimentatoren mit deren Deutung und Verarbeitung überfordert sind. Vor allem wenn es gilt, einzelne Puzzlesteine so zusammenzufügen, dass deutlich wird, wie dies auf der Ebene des Gehirns funktionieren könnte, sind die biologisch arbeitenden Neurowissenschaftler auf die Unterstützung von Mathematikern, Physikern und Informatikern angewiesen. Das ist das Gebiet der Computational Neurosciences. Die Spezialisten in diesem Bereich helfen den Experimentatoren bei der Datenanalyse und wandeln Daten in Funktionsmodelle des Gehirns.

Doch wie immer in den Neurowissenschaften strömt der Informationsfluß auch in die andere Richtung, nämlich von der Biologie etwa zu den Ingenieurswissenschaften. Die Biologie zeigt in vielen Fällen Lösungswege auf, wenn die Techniker Probleme haben, sagt Friedrich G. Barth. So lassen sich die besonderen Leistungen tierischer Nervensysteme nutzen, um bioinspirierte Sensoren zu entwickeln. Spinnen besitzen beispielsweise Sensoren, die auf Luftströmungen reagieren. Das ist ein eigenes Sinnessystem, das Menschen fehlt, erklärt Barth. Nun versuchen die Wissenschaftler, ihre Erkenntnisse über dieses System umzumünzen in technische Lösungen, Stichwort: Bionik.

Dieses Beispiel zeigt, so Barth, dass es von elementarer Bedeutung ist, bei den Neurowissenschaften nicht nur den Menschen im Visier zu haben. Man muss das menschliche Gehirn begreifen als ein Produkt der Evolution, so der Zoologe. Darum liefert auch die Untersuchung vergleichsweise einfacher Lebewesen wie der Taufliege Einsichten in Prozesse, die auch beim Menschen bedeutsam sind.

Das Forum 2006 der Federation of European Neuroscience Societies (FENS) wird veranstaltet von der Österreichischen Gesellschaft für Neurowissenschaften und der Deutschen Neurowissenschaftlichen Gesellschaft. An der Tagung nehmen über 5000 Neurowissenschaftler teil. Die FENS wurde 1998 gegründet mit dem Ziel, Forschung und Ausbildung in den Neurowissenschaften zu fördern sowie die Neurowissenschaften gegenüber der Europäischen Kommission und anderen Drittmittelgebern zu vertreten. FENS ist der Europäische Partner der Amerikanischen Gesellschaft für Neurowissenschaften (American Society for Neuroscience). Die FENS vertritt eine große Zahl europäischer neurowissenschaftlicher Gesellschaften und hat rund 16 000 Mitglieder.

Pressestelle während der Tagung:
Austria Center Wien
Raum U 557
Tel.: ++43-(0)1-26069-2025
8. – 12. Juli 2006
Nach der Tagung:
Österreich, Schweiz, Deutschland
Barbara Ritzert
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