Experiment mit Schweinen Gehirn lebt außerhalb des Körpers weiter

Von Science-Fiction zur Realität: Forschern ist es gelungen, Schweinegehirne 36 Stunden lang am Leben zu halten - allerdings ohne Bewusstsein. Müssen wir unser Verständnis von Leben und Tod hinterfragen?
Menschliches Gehirn

Menschliches Gehirn

Foto: Waltraud Grubitzsch/ picture alliance / dpa
Foto: DER SPIEGEL/ Rick Friedman

Johann Grolle berichtet als Korrespondent für den SPIEGEL aus Boston. "Das ist die Welthauptstadt der Wissenschaft", sagt der langjährige Leiter des SPIEGEL-Ressorts Wissenschaft/Technik. An dieser Stelle schreibt er, was Forscher am MIT, der Harvard University und anderswo in den USA bewegt.

Meist verschieben die Bio-, Gen- und Neurowissenschaftler die ethischen Grenzen ihres Faches ganz langsam. In kleinen, kaum merklichen Schritten erweitern sie die Möglichkeit, menschliches Erbgut, menschliche Zellen oder menschliches Gewebe zu manipulieren. Und irgendwann fragt man sich verwundert: Was tun sie da eigentlich? Und: Dürfen sie das überhaupt?

Doch manchmal gibt es auch einzelne Experimente, die in einem Schritt plötzlich alles in anderem Licht erscheinen lassen; neue Techniken, die unvermittelt Science-Fiction zu Wirklichkeit machen. Das Verfahren, das jetzt Nedan Sestan entwickelt hat, ist von dieser Sorte.

Der Neurowissenschaftler hat an der amerikanischen Yale University Gehirne von Schweinen außerhalb ihres Körpers am Leben erhalten. 36 Stunden lang habe er die den Tieren entnommenen Organe mit Kunstblut durchströmt und die Zellen so mit dem nötigen Sauerstoff versorgt, berichtet die Zeitschrift "MIT Technology Review" . Theoretisch, meint Sestan, sei durchaus vorstellbar, ein Gehirn auch dauerhaft in Kultur zu halten. Das lebendige "Hirn im Glas", von dem Philosophen und Science-Fiction-Autoren seit Langem fantasieren, ist Realität geworden.

Enormer Energiebedarf

"Das Verfahren ist nicht schweinespezifisch", erklärte der Forscher auf einem Workshop der US-Gesundheitsbehörde NIH. Im Prinzip eigne es sich auch für andere Tiere, etwa für Primaten - auch für den ethisch heikelsten von ihnen: den Menschen. Chirurgen hätten bei ihm bereits angefragt, ob die Methode nicht möglicherweise auch medizinisch nutzbar sein könnte, erzählte Sestan. Die Ärzte würden am liebsten bestimmte Krebs- oder Alzheimertherapien an nackten Gehirnen testen, ehe sie sie an Patienten erproben.

Technisch besteht die besondere Leistung des Teams in Yale darin, dass sie die sogenannte Mikrozirkulation des Nervengewebes im Labor aufrechterhalten haben. Denn Neuronen sind empfindlich, und ihr Energiebedarf ist enorm. Es erfordert viel Raffinesse, sie fortwährend durch das feine Geflecht der winzigen Blutkapillaren mit Sauerstoff zu beliefern.


Im Video: Der menschliche Körper - Wie unser Gehirn entsteht

Bedeutsam ist das Experiment jedoch nicht nur in technischer, sondern vor allem in ethischer Hinsicht. Denn das Gehirn unterscheidet sich von Leber, Niere, Herz oder Lunge. Es ist der Sitz von Denken, Fühlen, Bewusstsein und Persönlichkeit. Ein solches Organ lebend im Labor aufzubewahren, wirft tiefgreifende moralische Fragen auf.

Zwar versichert Sestan, dass sich in den von ihm konservierten Schweinegehirnen keinerlei Bewusstsein mehr regte. Er und seine Mitarbeiter brachten Elektroden auf der Oberfläche der Organe an und leiteten damit ein Elektroenzephalogramm ab. Die EEG-Linie des enthaupteten Schweins erwies sich als flach wie die eines tief-komatösen Patienten. Keine der für den Wachzustand charakteristischen Schwingungen war zu sehen.

Grundsätzlich jedoch hält es Sestan aber für möglich, die Technik so weit fortzuentwickeln, dass auch Gehirne im Wachzustand erhalten werden könnten. Ganz geheuer scheint das dem Erfinder der Methode selbst nicht zu sein: "Theoretisch könnte jemand das Verfahren verbessern und dann die Hirnaktivität einer Person wiederherstellen", erklärte er. "Wäre es nicht verrückt, wenn eine solche Person auch ihre Erinnerungen reaktivieren könnte?"


Im Video: Fremdbestimmt vom eigenen Gehirn - Die unbewusste Macht

Gerade hat eine Gruppe namhafter Bioethiker und Neurowissenschaftler einen Aufruf in der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlicht, in dem sie eine Debatte über die Fortschritte bei der Zucht von menschlichem Hirngewebe einfordern. Sestan ist einer der 17 Unterzeichner.

Der "Nature"-Artikel jedoch geht nicht auf seine Experimente mit Schweinegehirnen ein, denn seine Ergebnisse sind noch unveröffentlicht. Stattdessen befasst sich der Text überwiegend mit sogenannten menschlichen Hirn-Organoiden. Es handelt sich dabei um Klumpen von Nervengewebe, welche die Forscher aus Stammzellen züchten. Sie wachsen bis auf Linsengröße heran und bestehen dann aus zwei bis drei Millionen Neuronen.

Künstlich erzeugtes Bewusstsein?

Bisher schließen die Autoren des "Nature"-Kommentars aus, dass solche rudimentären Minigehirne denken, fühlen oder empfinden können. Doch die Fortschritte sind rasant. Schon wurden in einigen Labors menschliche Hirn-Organoide in Rattengehirne verpflanzt, wo sie sich offenbar gut integrierten. Auch die Zucht von Neurogewebe mit Blutgefäßen ist bereits gelungen. Das könnte es möglich machen, auch größere Organoide herzustellen.

Und was, wenn sich dabei irgendwann doch so etwas wie Bewusstsein in einem solchen künstlich erzeugten Gebilde regt? Und falls ja, was würde dies bedeuten?

Noch sei es sehr früh, solche Fragen zu stellen, meint Steven Hyman von der Harvard-Universität. Er habe deshalb anfangs gezögert, seine Unterschrift unter den "Nature"-Aufruf zu setzen. Schließlich sei der Weg von einem stecknadelkopfgroßen Organoid bis zu einem empfindungsfähigen Organ noch sehr weit.

Seit aber die Experimente aus Yale bekannt wurden, stellt sich das plötzlich anders dar. Auch Hyman findet nun: "Nachdem so etwas im Schwein funktioniert, sollten wir unbedingt Richtlinien für den Umgang mit menschlichem Gewebe haben."

Zumindest eine Passage des "Nature"-Artikels liest sich, als sei sie von Sestans Experimenten inspiriert. Die Autoren werfen darin die Frage auf, ob die Haltung von lebendem Gehirngewebe im Labor nicht "unser Verständnis von Leben und Tod infrage stellt".

Nach der derzeit gültigen Definition ist ein Mensch dann als tot zu betrachten, wenn all seine Hirnfunktionen irreversibel zum Erliegen gekommen sind. Dieser Begriff des "Hirntods" wurde eingeführt, nachdem die Fortschritte der Beatmungstechnik und der Intensivmedizin es möglich gemacht hatten, die "lebenserhaltenden Funktionen" von Herztoten aufrechtzuerhalten.

Nun könnte die Medizin an den Punkt kommen, an dem der technische Fortschritt eine erneute Revision des Todesbegriffs erforderlich macht. Unmissverständlich heißt es in dem "Nature"-Text: "Jede neue Technik, die die verlorenen Funktionen im Gehirn einer Person wiederherstellen könnte, würde die Hirntod-Diagnose untergraben, denn das Erliegen der Hirnfunktionen wäre dann nicht länger dauerhaft und irreversibel."