14.07.1954

GEHIRNFORSCHUNG / MEDIZINTheta-Wellen der Freude

Ein Justizbeamter führte den Angeklagten in das Labor des Neurologischen Instituts von Bristol (England). Was dann geschah, erinnerte an die Gruselszenen eines Stummfilm-Reißers: Der 43jährige Physiologe Dr. Grey Walter stülpte dem Angeklagten ein Gewirr von Drähten auf den Kopf. 20 Kabel verbanden die Drahtkrone mit einem im Hintergrund des Labors aufgebauten schädelförmigen Glasgebilde, das nach dem Schema der Windungen und Zentren des menschlichen Gehirns mit Elektronenröhren vollgestopft war.
Im Glaskopf begann es zu funkeln und zu blitzen. Signale leuchteten auf, verloschen wieder. Lichtspiralen glommen matt, wurden heller. Plötzlich strahlte der Schädel hell auf. Der Physiologe hatte einen flackernden Scheinwerferstrahl auf die Augen des Mannes gerichtet.
Nach diesem seltsamen Versuch verfaßte Dr. Walter ein Gerichtsgutachten zugunsten des Angeklagten. Der Mann war beschuldigt, während einer Filmvorstellung einen Kinobesucher überfallen zu haben. Ohne ersichtbare Ursache hatte er sich plötzlich auf den fremden Platznachbar gestürzt, um ihn zu erwürgen. Er selbst konnte kein Motiv für seine Tat angeben. Das Gutachten des Dr. Walter brachte ihm den Freispruch.
Was der englische Physiologe nach dem kurzen Versuch mit dem Glasschädel geschrieben hatte, klang phantastisch: Der Mann war einem "Flimmeranfall" erlegen. Das Flimmern der Filmbilder auf der Leinwand hatte im Rhythmus mit gewissen Gehirnwellen des Angeklagten übereingestimmt. Dadurch war in seinem Gehirn eine Flut von Theta-Wellen ausgelöst worden, die den geruhsamen Kinobesucher plötzlich in einen mordwütigen Würger verwandelten.
Der gläserne Schädel, der diese Diagnose ermöglichte, ist (neben einem Flackerscheinwerfer) das neueste Forschungsinstrument des englischen Physiologen, der seit 15 Jahren die Geheimnisse der im menschlichen Gehirn kreisenden elektrischen Aktionsströme*) zu ergründen sucht.
Vier verschiedene Gehirnwellen registrierten die Gehirnforscher bis heute an ihren Elektro-Encephalographen (Gehirnwellenschreibern):
* die Alpha-Wellen mit etwa 8 bis 13 Schwingungen in der Sekunde,
* die Delta-Wellen mit 0,5 bis 3,5 Schwingungen,
* die Theta-Wellen mit 4 bis 7 Schwingungen und
* die Beta-Wellen mit 14 bis 30 Schwingungen in der Sekunde.
"Wir müssen annehmen, daß dies Code-Nachrichten des Gehirns sind", erklärt Dr. Walter. Sein Forschungs-Nahziel: "Wir suchen jetzt nach dem Schlüssel, um diese Mitteilungen entziffern und lesen zu können."
Der mit Elektronenröhren vollgestopfte gläserne Schädel, den Dr. Walter als "Toposkop" oder auch nur als "Topsy" bezeichnet, soll die von menschlichen Gehirnpartien ausgesandten elektrischen Ströme sichtbar machen. Dr. Walter ist überzeugt, daß "Topsy", sobald es nur einem Menschengehirn angeschlossen ist, das unaufhörliche Spiel von elektrischen Ladungen und Entladungen in den einzelnen Gehirnpartien naturgetreu wiedergibt.
Wird eine Versuchsperson mit ruhendem Gehirn an "Topsy" angeschlossen, herrscht in der Stirnhöhle des gläsernen Schädels Dunkelheit. Nur im gläsernen Hinterhaupt blitzt es rhythmisch auf. Beginnt die Versuchsperson scharf nachzudenken, so flimmert in dem gläsernen Gehäuse ein schwaches Licht in gleichmäßigem Rhythmus. Ein mit dem Flackerscheinwerfer gereiztes Gehirn läßt den Glasschädel in hellem Licht aufstrahlen.
Besonders die letzte Reaktion brachte den Physiologen weiter: Er stellte fest, daß er mit seinem Flackerscheinwerfer bestimmte Gehirnwellen reizen und in bestimmten Gehirnteilen einen regelrechten elektrischen Sturm auslösen konnte.
Dr. Walter gelang es sogar, seinen auf die Augen der Versuchsperson gerichteten Flackerscheinwerfer so präzise einzustellen,
daß sich der Rhythmus des Flackerscheines mit dem Rhythmus bestimmter Gehirnwellen deckte. Und da ergab sich etwas Merkwürdiges: Die Versuchspersonen sahen geheimnisvolle Bilder und Farbmuster.
Schwindelgefühl, Übelkeit, Muskelzucken und epileptische Anfälle traten auf, als Dr. Walter seinen Flackerscheinwerfer auf den Rhythmus der Theta-Wellen abstimmte. Auf Grund seiner Forschungsergebnisse glaubt der Gehirnwellen-Forscher, daß besonders diese Wellen jedem Autofahrer gefährlich werden könnten. Er zitiert ein Beispiel: Rast der Autofahrer bei tiefstehender Sonne auf einer baumbewachsenen Straße entlang, wechseln Licht und Schatten gleichmäßig ab. Bei einer bestimmten Geschwindigkeit kann dieser Rhythmus genau dem Rhythmus der Theta-Wellen im Gehirn des Autofahrers entsprechen. Ein Theta-Wellen-Sturm wäre die Folge, und der Fahrer würde die Kontrolle über sich und seinen Wagen verlieren.
Seine Erfahrungen mit "Toposkop" und Flackerscheinwerfer ermutigten den Physiologen zu einer Klassifizierung der Gehirnwellen:
* Theta-Wellen lösen Gefühle und Affekte aus. Sie stehen mit Freude, Schmerz und Launen in Zusammenhang.
* Beta-Wellen lösen innere Spannungen und Ängste aus und regulieren sie.
* Alpha-Wellen haben die wichtige Aufgabe, die Sinneseindrücke an das Erkenntniszentrum des Gehirns weiter zu signalisieren.
Bisher war den Sinnes-Physiologen lediglich bekannt, daß ein von der Netzhaut aufgefangenes Bild durch den Sehnerv - ein Bündel von etwa 1 Million Nervenfasern - auf einen Ausschnitt der Gehirnrinde (das Sehzentrum) projiziert wird. Wie aber das Bild von dort auf die Milliarden Zellen des Gehirns übertragen wird, blieb ein Rätsel.
"Dürfen wir annehmen, daß die Millionen Projektionspunkte mit all den Milliarden
Zellen verbunden sind?", fragt Dr. Walter. "Es ist unfaßbar, wie die Anzahl der dazu notwendigen Verbindungen im Kopf Platz haben soll."
Er nimmt deshalb an, daß die Übermittlung der Bilder vom Sehzentrum zu den Erkenntnisgebieten des Gehirns wie beim Fernsehen durch einen Rastermechanismus bewirkt wird. In seinem "Toposkop" konnte er beobachten, wie Alpha-Wellen die Sinneszentren ständig und systematisch nach etwaigen Meldungen "abfühlten". Eine vom Gehirnmittelpunkt ausstrahlende Lichtspirale tastete das umliegende "Gebiet" ab.
Aus seinen Beobachtungen schloß Dr. Walter, daß die Alpha-Wellen die Informationen suchen und die Beta-Wellen sie anschließend verarbeiten. Doch habe jeder Mensch seine ihm eigenen Gehirnströme. "Sie unterscheiden sich wie Handschriften."
Dr. Walter hat es unternommen, aus diesen Abweichungen eine Klassifizierung der Menschen nach ihren Gehirnwellen abzuleiten. "Dieses System weist besser auf Unterschiede in der Art des Denkens hin als die relativen Ergebnisse bei Intelligenz-Tests."
Danach spielt sich das Denken der Menschen mit schwachen Alpha-Wellen vorwiegend in Bildern ab (denn es ist ja Aufgabe der Alpha-Wellen, Bilder zu suchen). Bei abstrakten Denkern läuft der Alpha-Rhythmus während des Rechnens, Lesens und Nachdenkens weiter.
An Hand seiner - vorläufig noch groben - Klassifizierung prophezeit der englische Physiologe, daß man eines Tages "Gehirn-Abdrücke" genau so sammeln werde wie heute Fingerabdrücke. Die Polizei werde sich dann besonders für alle Leute mit einem Überfluß an Theta-Wellen interessieren: Sie seien die potentiellen Verbrecher.
*) Die elektrischen Aktionsströme im menschlichen Gehirn wurden von dem Jenaer Psychiater Hans Berger vor 25 Jahren entdeckt. Es gelang ihm, die winzigen Stromspannungen (etwa 30 millionstel Volt) abzuleiten und als Kurven auf einem Papierstreifen zu registrieren. Bergers Kurven wiesen etwa zehn Schwingungen in der Sekunde auf. Er nannte sie Alpha-Wellen. Sein Verfahren wurde als Elektro-Encephalographie bekannt.

DER SPIEGEL 29/1954
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