Neue Zürcher Zeitung - 25.10.2019

FORSCHUNGUND TECHNIK Freitag, 25. Oktober 2019

DasHirn kommt nie zur Ruhe.Wenn wir nur unserenGedanken nachhängen, fallen die neuronalenWellen aber langsam aus. SIMONTANNER /NZZ

«Raum und Zeit si nd

ganz wesentli che

Merkmale des

Bewusstseins und

auch des Gehirns.»

«Ohne Interaktion

gibt es kein Bewusstsein»

Georg Northoff behandeltpsychisch krankeMenschen und hat eineTheorie des Bewusstseins

entwickelt. Wie diesedie Therapieverändernkönnte, erklärt erimInterviewmit LenaStallmach.

Herr Northoff, ein Forscher hat kürzlich
an einerFachkonferenz in Interlaken er-
klärt:«T heorien über dasBewusstsein
sind wie Zahnbürsten.Jeder hat eine,
und keiner will diejenige des anderen
verwenden.»Was halten Sie von diesem
Vergleich?
Das spiegelt sehr gut den Stand unseres
Wissens:Wir wissen nicht, was Bewusst-
sein ist.Wir können es nicht definieren,
wir kennen die neuronalen Mechanis-
men dahinter nicht, und es fehlen uns
die Messinstrumente. Das zeigt, dass die
Neurowissenschaft in einem sehr frü-
hen Stadium ist, wie ein kleines Kind,
das laufen lernt und umfällt, wieder auf-
steht und weiter probiert.

Auch Sie haben Ihre eigene Theorie des
Bewusstseins entwickelt.
Ja,natürlich. Ich bin Philosoph, Psych-
iater und Neurowissenschafter. Ich
bringe deshalb verschiedene Einflüsse
und Herangehensweisen in meinen An-
satz ein:Konzepte aus der Philosophie
bei der Definition vonBewusstsein,
verschiedene neurowissenschaftliche
Modelle, und aus der Psychiatrie treiben
mich diePhänomene um, die man sieht,
wenn das Bewusstsein verändert ist.

Was macht Ihre Theorie aus?
Für mich sindRaum und Zeit ganz
wesentliche Merkmale des Bewusst-
seins und auch des Gehirns.Aber wenn
ich vonRaum und Zeit spreche, meine
ich nicht die Zeitpunkte, die wir wahr-
nehmen und messen. Sondern ich meine
die Konstruktion oder besser gesagt die
Dynamik vonRaum und Zeit, die auch
die Physiker meinen, wenn sie dynami-
scheSysteme beschreiben.Das Gehirn
konstruiert seinen eigenenräumlichen
und zeitlichen Massstab. Laut meiner
Theorie ist die Dynamik vonräumlich-
zeitlichen Eigenschaften sowohl im Ge-
hirn als auch im Bewusstsein manifest
und kann so in die eine oder andere
Form transformiert werden.

Die Sprache der Nervenzellen wird also
in die erfahrbare Form der Gedanken
üb ertragen, und diezeitlich-räumliche
Dynamik ist die gemeinsameWährung,
so beschreiben Sie es in einer Publika-
tion.Können Sie das genauer erklären?
Nehmen Sie alsVergleich dieWeltwirt-
schaft:Da haben vieleLänder unter-
schiedlicheWährungen, zum Beispiel
die Schweiz denFranken und Kanada
den kanadischen Dollar. Wenn die bei-
den Länder miteinander handeln wol-
len, brauchen sie eine Referenz, eine
«common currency», um die beiden
Währungen miteinander zu verrechnen.
Das ist der US-Dollar im heutigenWelt-
wirtschaftssystem. Und genauso ist die
räumlich-zeitliche Dynamik die gemein-
sameWährung für das Gehirn und das
erlebte Bewusstsein.

Sie sehen neuronale und mentale Pro-
zesse also als zweiWährungen,die inein-
ander überführtwerden können?Da ma-
chen Sie es sichaber leicht im Vergleich
zu anderenBewusstseinsforschern.Viele
sehen esals ein grundlegendes Problem,
dass physische und mentale Prozesse
zwei komplett verschiedene Phänomene
sind, die man nicht einfach ineinander
überführen kann.
Das ist eine gute Anmerkung, die ich
sehr schätze. Der Hintergrund der
anderenTheorien ist, dass Bewusstsein
als etwas sehr Spezielles gesehen wird.
Das kann auf die Philosophie zurück-
geführt werden und ultimativ aufRené
Descartes. Dieser hielt Bewusstsein für
grundsätzlich verschieden vom Kör-
per, er nahm eine separate Substanz an:
den Geist.Das ist das berühmte Geist-
Körper-Problem.Viele der gegenwärti-

gen Bewusstseinstheorien stehenindie-

ser Tradition. Sie gehen zwar nicht von

einer separaten Substanz aus, aber von

einem separaten Prozess im Gehirn,

der nur für das Bewusstsein zuständig

ist und der sich unterscheidet von allen

anderen Prozessenim Gehirn, die nicht

für das Bewusstsein zuständig sind. Man

kannalso durchaus von einemneurona-

len Kartesianismussprechen. In meiner

Theorie versuche ich, diesenDualismus

im Gehirn aufzulösen. Ich schaue mir

die Gemeinsamkeiten an und gehe da-

bei noch einen Schritt weiter zurück: Ich

machedas nichtan neuronalen Eigen-

schaften fest, sondern anräumlich-zeit-

lichen Eigenschaften, die dieTransfor-

mation von physischen in mentaleAkti-

vitäten produzieren.

Und wie sieht dieräumlich-zeitliche

Dynamik im Gehirn aus?

Die Hirnaktivität ist nie inRuhe, auch

wenn wir nur unseren Gedanken nach-

hängen. Die Fluktuation kann sehr

schnell oder langsam sein, man spricht

von verschiedenen Frequenzen. Mil-

lionen von Nervenzellen produzieren

schnellere und langsamereFrequenzen

über das Gehirn verteilt. Die langsamen

Frequenzen haben viel Kraft – wie etwa

grosseWellen auf dem Meer im Gegen-

satz zu kleineren, schnellenWellen, die

weniger Kraft haben. DieWellen stehen

in einer Beziehung zueinander und das

führt zurKonstruktion einerräumlich-

zeitlichen Struktur.

Sie haben gezeigt, dass diese Struktur

mit mentalen Prozessen korreliert.

Ja, bestimmteVariablen derräumlich-

zeitlichen Struktur korrelieren zum

Beispiel mit unserem Selbstbewusst-

sein (Anm. derRed.: Gemeint ist hier

nicht die Selbstsicherheit, sondern das

Bewusstsein für die eigenePerson, also

wenn man über sich selbst nachdenkt).

Wenn Menschen viele starke und lang-

sameWellen haben, dann haben sie ein

stärkeres Bewusstsein ihrer selbst als

andere Menschen, die wenige langsame

Wellen und mehr schnelleWellen haben.

Das haben Sie bei Probanden gemes-

sen, die im Ruhezustandwaren, also

mit geschlossenenAugen ihren Gedan-

ken nachhingen.

Genau, wir haben uns dabei auf Hirn-

regionenkonzentriert, die in der Mitte

der Hirnrinde liegen,wo die Informatio-

nen aus dem Gehirn zusammenlaufen.

Diese mittlerenRegionen sindbekannt

dafür, dass sie aktiv werden, wenn man

sich nach innen wendet.Wir konnten

zeigen, dass die zeitliche Struktur zwi-

schen den schnellen und langsamen

Wellen ganz zentral ist für das Selbst-

bewusstsein.

Mit der Struktur meinen Sie dieRela-

tion zwischen langsamen und schnellen

Wellen?

Genau, die Struktur ist dieRelation.

Das ist wichtig, denn das Ich-Gefühl

operiert über verschiedene Zeitskalen

hinweg, und je mehr diese neuronalen

Wellen miteinander verknüpft sind und

in einer Beziehung zueinander stehen,

desto stärker ist das Bewusstsein für

die eigenePerson.Das zeigen unsere

Ergebnisse.

Aber die Messungwar eine Momentauf-

nahme.Das Selbstbewusstsein haben Sie

dagegen mit einemFragebogen erfasst,

der eine generelleTendenz erfragt, wie

zentral dieBeschäftigung mit der eige-

nenPerson im Leben der Probanden

ist, oder?

Das stimmt, das ist ein guter Einwand.

Es ist eine Momentaufnahme, und natür-

lich ist diese Beziehung zwischen den

schnellen und langsamenWellen nicht

in Stein gemeisselt. Sie verändert sich

über das Leben hinweg und in Abhän-

gigkeit von der Umwelt.Wenn Sie ein

Trauma erleben, dann kann das einen

Einfluss haben.Wir konnten zum Bei-

spiel zeigen, dass Menschen, die in der

KindheitTraumatisches erlebt haben,

später im Leben mehr schnelleWellen

und mehr Unordnung, also mehr En-

tropie, in der Struktur aufweisen. Die

räumlich-zeitliche Strukturist nichtein-

fach im Gehirn verankert, sondern sie

reflektiert die Interaktion mit der Um-

welt und die Erfahrung einerPerson,

die ganze Lebensgeschichte. Ohne Inter-

aktion gibt es auchkein Bewusstsein.

Undwas heisst das letztlich für die

Psychiatrie?

Die grundlegende Idee meinerTheorie

ist, dass dieräumlich-zeitlichen Eigen-

schaften ihres Gehirns umschlagen in

korrespondierende räumlich-zeitliche

Erlebensweisen des Bewusstseins. Neh-

men wir al s Beispiel Menschen mit einer

bipolaren Störung. Diese haben abwech-

selnd depressive und manische Phasen.

Viele depressive Menschen empfinden

sich als zu langsam. Sie beklagen sich,

dass sie kaum auf neue Gedanken kom-

men und die Zeit stehenbleibt. In einer

manischen Phase ist es genau umge-

kehrt, sie denken undreagieren extrem

schnell, dieWelt kommt ihnen zu lang-

sam vor.Wir haben gesehen, dass bei de-

pressiven Menschen die neuronale Akti-

vität in diesen mittlerenRegionen der

Hirnrinde auch zu langsam war.

Inwiefern?

Da findetkeine Veränderung in der

Aktivität statt, es gibtkeine Dynamik.

Bei manischenPatientenhaben wir das

Gegenteil gesehen, die Dynamik in den

Netzwerken war hier zu schnell imVer-

gleich zur äusserenWelt. Zu uns kam

einmal eine junge depressivePatientin

mit ihrer Mutter. Sie sagtekein Wort.

Später erzählte sie mir,dass sie das

Gefühl hatte, dass ihre Mutter extrem

schnell sprach,viel zuschnell für sie.Tat-

sächlich haben wir bei dieserFrau ge-

sehen, dass die Hirnaktivitätim Ruhe-

zustand sehr langsam war.

Kann man das vergleichen mit dem Zu-

stand,wenn man müde ist und allesum

sich herum als zu schnell empfindet?

In gewisserWeise schon.Je wacher und

präsenter man ist,desto schneller ist

die Hirnaktivität.Wenn man einschläft,

verschieben sich dieFrequenzen von

schnellen zu langsamenWellen, irgend-

wann verliert man das Bewusstsein. De-

pressive Menschen sind natürlich nicht

wie im Schlaf, sie sind bei Bewusstsein,

aber ihre Gedanken kreisen immer um

den gleichen Inhalt, es verändert sich

nichts. Bei manischenPersonen ist esge-

nau umgekehrt. Sie sind zu schnell für

die äussereWelt.

Und wie kommt es dazu?

Warum dieseRaum-Zeit-Dynamik ver-

schoben ist, wissen wir nicht.Wahr-

scheinlich stecken biochemischeFakto-

ren dahinter, bestimmte Botenstoffe, die

für die Hemmungoder die Anregung

von Nervenzellen zuständig sind und

aus dem Gleichgewicht geraten sind.

Aber auch ein zelne Erlebnisse oder

Lebensbedingungen können diese

räumlich-zeitliche Struktur im Gehirn

verändern?

Genau, das ist ja das Zentrale an der

Theorie, dass die räumlich-zeitliche

Struktur im Gehirn sehr sensitiv auf äus-

sere Einflüssereagiert.Das sieht man

auch bei psychischen Krankheiten, zum

Beispielkönnen Depressionen durch

persönlich bedeutsame Erlebnisse aus-

gelöst werden.

Undwas bedeutet das für Ihre Arbeit als

Ps ychiater?

Wir sehen dieSymptome derPatienten

als räumlich-zeitliche Phänomene. Die

Hoffnung ist, dass wir aufgrund dessen

auch bessereTherapien entwickelnkön-

nen. Bei manisch-depressivenPatienten

versuchen wir zum Beispiel, die indivi-

duellenAbweichungen inder räumlich-

zeitlichen Struktur zu identifizieren.Wir

schauen, welcheFrequenzen zu stark

oder zu schwach vertreten sind, und ver-

suchen dann darauf Einfluss zu nehmen,

beispielsweise mit Musik.Wir haben be-

obachtet:Wenn wir einem sehr langsa-

men Gehirn sehr schnelle Musik prä-

sentieren, dann kann diePerson nichts

damit anfangen. Aber wenn wir die

Musik etwas schneller präsentieren als

das Tempo im Gehirn, dannkönnen wir

das neuronaleTempo mit der Zeit viel-

leicht etwas beschleunigen.Diese Hypo-

these prüfen wir gerade in einer laufen-

den Studie.

Das klingt nach einer sehr sanften

Methode der Hirnstimulation. Interes-

sieren Sie sich auch für andere Metho-

den der Neurostimulation? In diesem

Gebietläuft derzeit javiel.

Ja, das stimmt.Wir führen in Ottawa

auch eine Studie mitder transkraniellen

Magnetstimulation durch: Bei depressi-

ven Patienten versuchen wir aufgrund

ihres individuellen Powerspektrums,

also derKombination aus schnellen

und langsamenWellen, einzelneWellen

zu verstärken oder zu schwächen.Wenn

ein Patient zum Beispiel im Bereich von

5 Hertz zu wenigPower hat, dann ver-

suchen wir das Gehirn entsprechend zu

stimulieren.

Und das funktioniert so gezielt?

Noch nicht, aber wir sind dabei, es zu

entwickeln.Wenn wirsehen, dass es

funktioniert, dann kann man sagen, dass

die Theorie der Psychiatrie geholfen hat.

Aber es wäre gleichzeitig auch ein schö-

ner Beweis für dieseTheorie.

Georg Northoff

Professor für

Neurowissenschaften

an der University

PD of Ottawa

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