Wie lässt unser Gehirn uns denken? Das ist die Frage der kognitiven Neurowissenschaften. Ihre Forschung ist ehrgeizig, beinhaltet aber analytische Methoden, die so komplex und spezialisiert sind, dass die Forscher oft auf ihr Wort vertrauen müssen.
Die kognitiven Neurowissenschaften waren noch nie so ehrgeizig wie heute, wie das pharaonische Human Brain Project mit 1 Milliarde Euro in Europa und ähnlich große Projekte in den USA, China und Japan zeigen. Man könnte leicht vergessen, wie jung dieses Forschungsfeld ist, und dass beispielsweise der große Jahreskongress zur menschlichen Gehirnfunktion ("Human Brain Mapping") erst 2015 sein 20-jähriges Bestehen feierte.
Vertrauen in die Mathematik
Bis Anfang der 90er Jahre war das Verständnis der Mechanismen der menschlichen Kognition vor allem eine Angelegenheit der Kognitionspsychologie, einer Disziplin, die sich mit der Identifizierung unserer elementaren kognitiven Prozesse und ihrer Anordnung in komplexen Verhaltensweisen beschäftigt. Beziehungen zum menschlichen Gehirn wurden nur durch die Effekte von Hirnläsionen, nach dem neuropsychologischen Ansatz von Paul Broca, oder durch die Untersuchung des Elektroenzephalogramms (EEG) betrachtet, um die Dauer und Sequenzierung bestimmter kognitiver Prozesse mit Hilfe einiger Elektroden abzuschätzen, die im Allgemeinen am Schädel haften
Das Feld wurde durch die Ankunft von Geräten gestört, die in der Lage sind, metabolische Veränderungen in jeder Region des Gehirns zu messen, die die neuronale Aktivität begleiteten: PET, fMRI, MEG. Diese technologische Revolution, die durch die massive Einführung der Informationstechnologie in den Labors unterstützt wurde, löste eine tiefgreifende Transformation der Arbeitsmethoden in die kognitiven Neurowissenschaften aus. Forschungseinheiten wurden von Ingenieuren besetzt, um die für die Datenverarbeitung notwendigen mathematischen Werkzeuge zu entwickeln - Werkzeuge, denen Forscher, deren mathematisches Bildungsniveau nicht immer so weit fortgeschritten war, vertrauen mussten, ohne immer alle Nutzungsbedingungen zu verstehen.
Dennoch sorgte die Energie, die durch die Ankunft der Neuroimaging erzeugt wurde, für eine solche Aufregung, dass es nicht lange dauerte, bis jeder noch so dünne kognitive Prozess mit einem Ort im Gehirn in Verbindung gebracht wurde, so dass eine wachsende Zahl von Forschern schließlich gegen dieses neue Phänomen protestierte: Das Wesentliche war nicht zu wissen "wo" und noch weniger "wann", sondern "wie" das Gehirn aktiviert wurde.
Vertrauen Sie Kollegen
Die Jahre 2000-2010 waren dann von einem echten Wettrüsten geprägt, was die Methoden zur Analyse von Hirnsignalen, zur Extraktion des letzten Tropfens an Informationen und schließlich zur Frage nach dem "Wie" betrifft. Die Energie der Methodiker wandte sich insbesondere der Frage nach der Art und Rolle von Interaktionen zwischen Gehirnregionen in der Kognition zu, um die Netzwerke zu modellieren, die höheren kognitiven Funktionen zugrunde liegen. Das bleibt die große Frage des Augenblicks.
Ohne große Fortschritte in der Messtechnik ist die Komplexität der Herausforderungen in den Artikeln gestiegen, so dass z.B. bestimmte Gedankenformen oder sogar Träume in Echtzeit dekodiert werden können. Es sind also nicht so sehr die Messungen oder die Qualität der Experimente, die voranschreiten, sondern die Techniken der Signalanalyse, die immer komplexer werden. Leider neigt dieser Ausbruch mathematischer Raffinesse dazu, die kognitiven Neurowissenschaften in verschiedene Inseln zu zerlegen: Die berühmten "Experten", die für die Bewertung der Qualität einer Studie zuständig sind, können nicht mehr nur der Untergemeinschaft von Forschern angehören, die von der Gültigkeit der verwendeten Methoden überzeugt sind, weil andere weder die Zeit noch das Interesse haben, sich mit den technischen Details einer Methode zu befassen, die sie nicht verstehen oder schlimmer noch, dass sie für falsch halten. Der gleiche Kongress kann also zwei Forscher von zwei verschiedenen Inselchen nebeneinander stellen: die eine reflektiert, wie man zeigen kann, dass zwei Regionen des Gehirns interagieren, die andere, wenn man bedenkt, dass dieses Problem seit zehn Jahren gelöst ist. Es ist daher schwierig, sich ein klares Bild davon zu machen, wo wir heute beim Verständnis der menschlichen Gehirnfunktion stehen.
Die Ergebnisse eines Kollegen von einer "anderen Insel" werden oft als wahr akzeptiert oder einfach ignoriert, je nach persönlichem Vertrauen oder Ruf des Kollegen. Kognitionswissenschaftler haben oft weder die Zeit noch die Expertise, die Gültigkeit der wichtigsten wissenschaftlichen Publikationen selbst zu beurteilen, sobald sie sich außerhalb ihres methodischen Rahmens befinden. Dies ist eine anerkannte Schwäche in diesem Bereich, die durch den exponentiellen Anstieg der Anzahl der Veröffentlichungen verstärkt wird, was die Zeit für das sorgfältige Lesen von Artikeln verkürzt. Ein Forscher, der zu Recht um seine Sichtbarkeit besorgt ist, kann versucht sein, einen spektakulären Diskurs auf der Grundlage schwacher Daten zu entwickeln, um die größtmögliche Zahl von Menschen anzuziehen, auch wenn dies bedeutet, die vernachlässigbare Minderheit von Forschern zu enttäuschen, die in der Lage ist, ihren Beitrag wirklich zu bewerten. Also seid vorsichtig!
Fortsetzung in Teil 2...