Hirnforschung in Zürich
VON MARTIN E. SCHWAB
«Im Schiff den Fluss hinunter, eine chinesische Landschaft. Ich verlasse die Landschaft, sehe in mein Gehirn, das wild zu wuchern beginnt. Aus den Schattierungen der Wand lese ich, es müsste so um 6 Uhr früh sein. In der gebuckelten Wolkendecke (über die ich lautlos fliege) eine kleine Moschee, ein Taubstummer hat Zuckerwatte im Mund.» aus Heinar Kipphardt: «Traumprotokoll» «Es war ein kalter Vorfrühlingstag, und ich hatte meinen Mantel und meine Handschuhe auf das Sofa gelegt. Was ist das? fragte ich und zeigte Dr. P. einen Handschuh. Darf ich das mal sehen? bat er mich und untersuchte den Handschuh eingehend. Eine durchgehende Oberfläche, sagte er schliesslich, die eine Umhüllung bildet. Er zögerte. Sie scheint – ich weiss nicht, ob das das richtige Wort dafür ist fünf Ausstülpungen zu haben. Ja, sagte ich vorsichtig. Sie haben mir eine Beschreibung gegeben. Sagen Sie mir nun, was es ist. Eine Art Behälter? Ja, aber für was? Für alles, was man hineintut! antwortete Dr. P. lachend.» aus Oliver Sacks: «Der Mann, der seine Frau mit einem Hut verwechselte.» «I am a complete quadriplegic and totally respirator dependant. My daily fight for survival is a lottery game. One day my breathing tube will become disconnected and if there will be no one to reattach it, I will die. One day a blood clot will end me. My life is threatened every day by these, and many more, handicaps. I want to climb the mountain of treatment, take the challenge of recovery, and race the cars of research.» G. L., Tetraplegiker		Diese drei Beispiele zeigen verschiedene Funktionszustände unseres Gehirns und Nervensystems: Im Traum, nach einem Schlaganfall und vom Rückenmark abgekoppelt. In allen drei Fällen hat das Gehirn gleichzeitig sorgfältig den Blutdruck und die Atmung dieser Personen überwacht und ihre Muskeln und Gelenke gesteuert. Während wir dies hier lesen und darüber nachdenken (mit unserem Gehirn), steuert das Gehirn unsere Augenbewegungen und, sofern wir uns Notizen machen, unsere schreibende Hand. Unser Denken bedient sich dabei einer gelernten, im Gehirn abgespeicherten Sprache und eines Lexikons und Erfahrungsschatzes. Beide sind eng mit unserer Biographie verbunden. Selbstwahrnehmung und Bewusstsein sind wiederum Funktionen unseres Gehirns, und organische oder funktionelle Veränderungen des Gehirns können als Persönlichkeitsveränderungen oder als Veränderungen unserer Umwelt wahrgenommen werden. Letzter unbekannter Kontinent Nur 1,2 bis 1,5 kg schwer ist dieses vielseitige Organ, in dem einige Milliarden Nervenzellen offenbar problemlos achtzig bis hundert Jahre lang ununterbrochen ihren Dienst tun. Angesichts dieser Komplexität und Leistung verwundert es nicht, dass wir noch so wenig wissen über dieses Gehirn. So wird es oft als «last frontier» der Forschung, als letzter unbekannter Kontinent auf der Landkarte des Wissens bezeichnet. Dementsprechend ist Hirnforschung in den letzten zwei Jahrzehnten weltweit zu einem der grössten Gebiete der biologisch-medizinischen Grundlagenforschung geworden. Kürzlich wurden Dekaden des Gehirns ausgerufen, und an der jährlichen internationalen Konferenz der Society of Neuroscience nahmen im letzten Jahr beinahe 25 000 Hirnforscherinnen und Hirnforscher teil. Die heutigen Neurowissenschaften umfassen ein methodisch und inhaltlich sehr breites Gebiet. Es reicht von der molekularen Analyse der Erregungsvorgänge, der Impulsleitung und der Verarbeitung elektrischer und chemischer Impulse im Nervensystem über die Kartographierung der komplexen Verbindungen und Nervennetze bis zu Studien über die Mechanismen von Entstehung, Wachstum und Reparatur des gesamten Organs. Auch die Darstellung von Wahrnehmungs- und Denkvorgängen im erwachsenen Gehirn des Menschen und deren Veränderungen unter pathologischen Zuständen oder pharmakologischer Beeinflussung gehört ins Feld der Neurowissenschaften. Gebiete und Techniken wie Molekularbiologie, Biochemie, Zellbiologie, moderne Anatomie, Elektrophysiologie, Verhaltensforschung, Neuropsychologie und moderne Imaging-Methoden werden zu kombinierten Forschungsansätzen vereinigt. Viele dieser Forschungsgebiete und Techniken sind in den verschiedenen neurowissenschaftlichen Arbeitsgruppen auf dem Platz Zürich an Universität und ETH vertreten. Einige Beispiele dieser Projekte und Methoden finden sich in diesem Heft. Neben dem reinen Forschungsinteresse an diesem komplexesten aller Gebilde gilt als zweite Wurzel der Neurowissenschaften die Frage nach den Ursachen neurologischer und psychiatrischer Krankheiten. Parkinsonsche Krankheit, Alzheimersche Krankheit, Schlaganfall, Multiple Sklerose, Depression und Manie sowie schizophrene Erkrankungen sind nicht nur sehr häufig; mit ihren persönlichkeitsverändernden Folgen gehören sie auch mit zum Schlimmsten, das einem Menschen zustossen kann. Ein kausales Verständnis ist zurzeit noch für keine dieser Krankheiten vorhanden. In Zürich war die Hirnforschung seit ihren Anfängen vor mehr als hundert Jahren prominent vertreten. So hat der erste Direktor der psychiatrischen Klinik Burghölzli, August Forel, parallel zu den Krankheitsäusserungen seiner Patienten das Nervensystem einfacher Organismen studiert. Deshalb ist auf der Tausendernote Forels Porträt zusammen mit einer Ameise abgebildet. Einer seiner Nachfolger, Eugen Bleuler, hat den Begriff Schizophrenie geprägt für die Krankheit, deren Kennzeichen die Spaltung der eigenen Persönlichkeit ist. Grosse Tradition fortsetzen Constantin von Monakow, nach dem einige Strukturen im menschlichen Gehirn benannt sind, hat um die Jahrhundertwende in der späteren neurologischen Klinik ein erstes neuroanatomisches Laboratorium gegründet. Im Jahre 1962 rief Konrad Akert das Institut für Hirnforschung ins Leben. Aufgrund dieser Traditionen haben sich in vielen Instituten von Universität und ETH und in den Kliniken Forschungsgruppen etabliert, die neurowissenschaftliche Themen bearbeiten. Eine enge Verbindung von Grundlagenforschung und Klinik war und ist Kennzeichen und Stärke der Neurowissenschaften in Zürich. Die heutige Forschung im naturwissenschaftlichen und medizinischen Bereich ist stets ein Gemeinschaftsunternehmen: Spezifische Themen und Fragen werden durch Forschungsgruppen im Team bearbeitet, und die Breite der Gebiete sowie die methodische Vielfalt machen Zusammenarbeiten und einen engen Austausch auf allen Gebieten unumgänglich. Mit der Gründung des Zentrums für Neurowissenschaften Zürich soll eine Struktur über Instituts-, Fakultäts- und Hochschulgrenzen hinweg geschaffen werden, die optimalen wissenschaftlichen Austausch, die Etablierung eines speziellen Ausbildungsprogramms vor allem für Doktoranden und eine gesamte Stärkung dieses wichtigen Gebiets der medizinisch-biologischen Forschung ermöglichen soll. Die Hauptziele des Zentrums für Neurowissenschaften Zürich sind: Förderung der Erforschung des Nervensystems und des Gehirns in deren normalen Funktionen und Erkrankungen sowie Modellierung von Nervenzell- und System-Funktionen. Förderung der wissenschaftlichen Interaktion, Ausbau von Zusammenarbeit und Synergien, gemeinsame Seminare und jährliche Zentrums-Symposien. Strukturierter Ausbildungsplan für Doktoranden des Zentrums mit Grundkurs, obligatorischer Weiterbildung (zum Beispiel im Gebiet klinische Neurowissenschaften für Naturwissenschafter beziehungsweise Grundlagen der Neurobiologie für Assistenzärzte) und Dissertationskomitees. Optimale Vernetzung von klinischer- und Grundlagenforschung; Integration und Unterstützung klinischer Forschungsgruppen (die oft durch patientenbezogene und Dienstleistungsaufgaben benachteiligt sind). Aufbau von Partnerschaften zu Forschungsgruppen in der Industrie mit dem Ziel eines optimierten Wissenstransfers und der frühzeitigen medizinischen Anwendung von Grundlagenwissen. Regelmässige Darstellung von Projekten aus dem Zentrum in den Medien im Sinne einer verbesserten Kommunikation zwischen Hochschulen und Öffentlichkeit.
Zentrum für Neurowissenschaften Das Zentrum für Neurowissenschaften Zürich Universität und ETH Zürich gehört zur Medizinischen Fakultät (Uni), der Fakultät Phil. II (Uni), den Departementen Biologie und Physik (beide ETH Zürich). Es umfasst etwa siebzig selbständige Forschungsgruppen, die von Forschungsgruppenleitern (Oberassistenten, Privatdozenten, START- oder SCORE-Stipendiaten, Oberärzten und Professoren) geleitet werden. Die Struktur des Zentrums ist zurzeit die eines Netzwerks mit Arbeitsgruppen in den verschiedenen Instituten von ETH und Universität und mehreren Kliniken der medizinischen Fakultät der Uni. Geschäftsstelle Zentrum: Geschäftsführer: Dr. Wolfgang Knecht Sekretariat: Margareth Romano Vorsitzender des Leitungsausschusses: Dr. Martin E. Schwab Uni Irchel, 55 H 70, 55 H 72 Telefon 01 635 33 80/81 Fax 01 635 33 83 E-Mail: wknecht@neuroscience.unizh.ch Zentrum: www home page: www.neuroscience.unizh.ch

Dr. Martin E. Schwab ist ordentlicher Professor für Hirnforschung an der ETH und an der Universität Zürich