Autismus

Hirnforschung

Autismus

Ein Lächeln erkennen, eine Berührung genießen, eine beiläufige Geste verstehen – diese alltäglichen Dinge sind für Autisten oft sehr schwierig. Die Bedeutung von Gesichtsausdrücken, Gesten und Berührungen erscheint ihnen wie eine unbekannte Fremdsprache.

Der Autist Jim Sinclair schreibt: "Jeder von uns, der lernt, mit euch zu sprechen, jede von uns, die lernt, in eurer Gesellschaft zu funktionieren, jeder von uns, der die Hand ausstreckt, um eine Verbindung zu euch herzustellen, bewegt sich auf außerirdischem Territorium und nimmt Kontakt zu außerirdischen Wesen auf".

Das Phänomen "Autismus" wird inzwischen sehr gut beschrieben. Doch warum ein Mensch zum Autisten wird, ist weitgehend unklar. Seit einigen Jahren gibt es immerhin Theorien, die in Ansätzen die Ursachen für Autismus erklären.

Spiegel im Gehirn

Illustration eines neuronalen Netzwerks, das die Kommunikation von Gehirnzellen visualisiert.

Das Gehirn - ein neuronales Netzwerk

Der italienische Forscher Giacomo Rizzolatti entdeckte Anfang der 1990er Jahre eine besondere Art von Nervenzellen. Rizzolatti hatte eine hauchdünne Elektrode ins Gehirn eines Affen eingesetzt, um damit etwas über Hirnaktivitäten bei Bewegungen herauszufinden. Griff der Affe nun zu einer Nuss, sendete die Zelle wie verrückt Signale, denn sie war offenbar auf die Steuerung von Greifbewegungen spezialisiert.

Für Rizzolattis Forscherteam war das nichts Neues. Dann aber geschah das Erstaunliche. Während einer Versuchspause, als einer der Wissenschaftler selbst zu etwas Essbarem griff, schlug das Messgerät erneut aus. Die Hirnzelle des Affen war aktiv, obwohl der Arm des Affen schlaff am Körper herabhing.

Nach mehreren Versuchen stand fest: Hirnzellen, die eigene Bewegungen steuern, reagieren auch auf das Verhalten von anderen. Rizzolatti taufte diese bis dato unbekannte Art von Nervenzellen Spiegelneurone, denn offenbar konnten sie fremde Handlungen widerspiegeln.

Doch nicht nur das: Die Spiegelzellen schwangen auch dann, wenn der Affe den Griff in die Schale zwar beobachtete, das Ergreifen der Nüsse aber durch einen Sichtschutz verdeckt war. Er konnte also erahnen, was der Beobachtete tat.

Nervenbrücke zwischen Du und Ich

Auch im menschlichen Gehirn fanden Forscher in der Folge Spiegelzellen in allen Zentren des Gehirns, in denen Erleben und Verhalten gesteuert werden. Ihre zentrale Funktion scheint zu sein, das zu reflektieren, was in unseren Mitmenschen vor sich geht. Wir teilen all das, was unser Gegenüber macht, indem wir ein Simulationsprogramm im eigenen Kopf starten.

Nervenzellen im Gehirn könnten also dafür verantwortlich sein, dass wir Menschen intuitiv Handlungen vorausahnen, noch bevor sie geschehen. Der Anblick, wie sich ein anderer einen Holzspreißel unter den Fingernagel rammt, lässt uns den Schmerz wahrhaft mitfühlen. Wahrscheinlich liegt es an den Spiegelneuronen, dass wir gesehenes Verhalten imitieren: ob als Baby das Lächeln der Mutter, ob als Erwachsene, meist unbewusst, die Gesichtszüge, Stimmungen und Körperhaltungen unseres Gegenübers. Für manche Forscher sind die Spiegelneuronen daher auch der Schlüssel für Sprache, Kultur und Moral.

Spiegelneurone in der Autismusforschung

Röntgenbild eines menschlichen Schädels mit darüber gelegten EEG-Wellen.

Einblicke ins menschliche Gehirn: Röntgenaufnahme mit EEG-Wellen

Wissenschaftler wie Vilayanur Ramachandran sehen in Spiegelneuronen nun einen Schlüssel für viele offene Fragen in der Autismusforschung. Der Forscher versucht zu erklären, warum sich bei einem Autisten im Inneren nichts regt, wenn er beispielsweise jemanden lachen sieht. Liegt das vielleicht daran, folgerte Ramachandran, dass sein Gehirn seine Mitmenschen nicht spiegelt?

Um die Hirnaktivität von Autisten zu messen, benutzte Ramachandran die Elektroenzephalografie (EEG). Dabei zeichnet das EEG die Hirnwellen über äußere Messfühler auf. Ein besonderes Augenmerk legte der Forscher bei seinen Studien auf die sogenannten "My-Wellen" (sprich mü, nach dem griechischen Buchstaben µ), eine spezielle Komponente des EEG.

Schon lange war bekannt, dass die My-Welle jedes Mal unterdrückt wird, wenn eine Person eine Muskelbewegung ausführt - zum Beispiel ihre Hand öffnet und schließt. Interessanterweise wird diese Komponente auch dann blockiert, wenn die Person einer anderen bei der gleichen Handlung zusieht.

Ramachandran fand nun heraus, dass bei Autisten die My-Welle nur bei eigener Bewegungsausführung unterdrückt wird, nicht jedoch, wenn der Autist beobachtet, wie ein anderer die Bewegung ausführt. Der Forscher folgerte, dass Autisten defekte Spiegelzellen haben.

Gesichter als Schlüssel zum Verstehen

Ein junges Mädchen zieht ein böses Gesicht.

Nicht immer lässt sich Mimik so einfach deuten

Unterstützung fand die Spiegelneuronenhypothese durch bildgebende Verfahren wie die Kernspintomographie, die anhand von elektromagnetischen Feldern den Zustand von Gewebe und Organen abbilden kann. So kann bildlich dargestellt werden, welche Bereiche unseres Denkorgans bei einer Aufgabe besonders aktiv sind.

Erblicken wir zum Beispiel einen Menschen, so wird das "Gesichts-Erkennungs-Areal" im Gehirn aktiviert. Betrachtet dagegen ein Autist ein Gesicht, bleibt dieses Areal stumm. Stattdessen schaltet sich ein anderer Bereich ein, den Gesunde zur allgemeinen Objekterkennung nutzen.

Offenbar fehlt Autisten das intuitive Gefühl dafür, dass Gesichter etwas Besonderes sind. Dies würde erklären, warum Autisten Schwierigkeiten haben, Gesichter zu interpretieren und wiederzuerkennen.

Reizüberflutung und extreme Emotionen

Mithilfe der Spiegelzellen lassen sich aber nicht alle Aspekte von Autismus erklären, wie zum Beispiel das typische Vermeiden von Blickkontakt, das stereotype Wiederholen von Bewegungen oder eine allgemeine Überempfindlichkeit, insbesondere gegen bestimmte Geräusche. Nicht-Autisten schützt ein ausgeklügeltes Filtersystem im Gehirn vor Reizüberflutung.

In den Nervenzellen ist eine Art Skala hinterlegt, die angibt, welche Vorgänge Gefahr bedeuten und wie man angemessen darauf zu reagieren hat. Beim Anblick einer Bedrohung wird der Körper zum Beispiel in höchste Alarmbereitschaft gesetzt: Das Herz schlägt schneller, die Muskeln arbeiten verstärkt, die Haut schwitzt.

Autisten reagieren auf eigentlich unbedeutende Ereignisse oder Objekte oft mit extremen Emotionen. Forscher vermuten dahinter eine fehlerhafte Verarbeitung der Sinnesdaten im Gehirn, eine falsche Kommunikation der Nervenzellen untereinander.

Das würde erklären, warum Autisten Blickkontakte meiden, auf gleiche Abläufe bestehen oder stereotype Bewegungen ausführen. Sie möchten dadurch einen seelischen Aufruhr verhindern und sich selbst beruhigen.

Bewertung der Hirnforschung zu Autismus

Vergrößerte Darstellung einer menschlichen DNA.

Ist der Auslöser die veränderte DNA?

Die Entwicklungsstörung Autismus ist sehr vielschichtig und äußerst komplex. Hinzu kommt, dass bei den Patienten oft ganz unterschiedliche Hirnregionen betroffen sind. Die Forscher sind daher von einer Erklärung noch weit entfernt. Es gibt zwar Indizien dafür, dass bei Autisten das Spiegelneuronensystem nicht richtig funktioniert. Noch ist allerdings unbekannt, welche genetischen oder umweltbedingten Risikofaktoren tatsächlich die Entwicklung von Spiegelneuronen hemmen.

Verschiedene Studien deuten darauf hin, dass bei Autisten eine Veränderung der DNA vorliegt. Verwirrende Realität ist jedoch, dass unterschiedliche Studien jeweils andere Erbgut-Abschnitte als autismusverdächtig identifizieren. Außerdem reicht die Spiegelzellenhypothese als Erklärung für Autismus wohl nicht aus.

Denn jede der zirka 100 Milliarden Nervenzellen im Gehirn ist in ein Geflecht von Hunderttausenden "Artgenossen" eingebettet. Um den Ablauf einer geistigen Funktion im Gehirn nachvollziehen zu können, müsste also das Erregungsmuster eines gigantischen Netzwerkes verstanden werden. Und das liegt noch weit außerhalb unserer Möglichkeiten.

Autorin: Ursula Götz

Stand: 05.10.2016, 09:05

Darstellung: