The great brain debate - Ted Altschuler

Die große Hirndebatte - Ted Altschuler

Übersetzung: Lektorat: Nadine Hennig

In 1861, two scientists got into a very brainy argument.

1861 gerieten zwei Wissenschaftler in einen sehr "geistreichen" Streit.

Specifically, they had opposing ideas of how speech and memory

Sie hatten entgegengesetzte Vorstellungen davon,

wie Sprache und Erinnerung im menschlichen Gehirn funktionieren.

operated within the human brain.

Ernest Aubertin, with his localistic model,

Ernest Aubertins Lokalisationstheorie besagte,

argued that a particular region or the brain

dass einzelne Hirnregionen

was devoted to each separate process.

für unterschiedliche Prozesse zuständig seien.

Pierre Gratiolet, on the other hand, argued for the distributed model,

Pierre Gratiolet dagegen sprach sich für die Äquipotentialtheorie aus,

where different regions work together

nach der verschiedene Regionen zusammenarbeiten,

to accomplish all of these various functions.

um diese unterschiedlichen Funktionen zu ermöglichen.

The debate they began reverberated throughout the rest of the century,

Die Debatte, die sie in Gang setzten, dauerte das restliche Jahrhundert an

involving some of the greatest scientific minds of the time.

und beschäftigte einige der größten Wissenschaftler der Zeit.

Aubertin and his localistic model had some big names on his side.

Aubertins Lokalisationstheorie hatte einige bekannte Namen auf ihrer Seite.

In the 17th century, René Descartes had assigned the quality

Im 17. Jahrhundert hatte René Descartes

of free will and the human soul to the pineal gland.

den freien Willen und die menschliche Seele der Zirbeldrüse zugeschrieben.

And in the late 18th century, a young student named Franz Joseph Gall

Im späten 18. Jahrhundert stellte der junge Student Franz Joseph Gall fest,

had observed that the best memorizers in his class had the most prominent eyes

dass die Studenten mit dem besten Gedächtnis

auch die markantesten Augen hatten

and decided that this was due to higher development

und entschied, dass das der höheren Entwicklung

in the adjacent part of the brain.

angrenzender Hirnareale zuzuschreiben war.

As a physician, Gall went on to establish the study of phrenology,

Als Arzt begründete Gall schließlich die Lehre der Phrenologie,

which held that strong mental faculties corresponded to

die besagte, das starke geistige Fähigkeiten

hoch entwickelten Hirnregionen entsprächen,

highly developed brain regions, observable as bumps in the skull.

die man als Höcker im Schädel wahrnehmen könnte.

The widespread popularity of phrenology throughout the early 19th century

Die weitreichende Beliebtheit der Phrenologie im frühen 19. Jahrhundert

tipped the scales towards Aubertin's localism.

sprach für Aubertins Lokalisationstheorie.

But the problem was that Gall had never bothered to scientifically test

Das Problem war nur, dass Gall sich nie die Mühe gemacht hatte, zu überprüfen,

whether the individual brain maps he had constructed

ob die individuellen Hirnkarten, die er erstellt hatte,

applied to all people.

auf alle Menschen zutrafen.

And in the 1840's, Pierre Flourens challenged phrenology

In den 1840er Jahren stellte Pierre Flourens die Phrenologie in Frage,

by selectively destroying parts of animal brains

indem er bei Tieren gezielt Gehirnareale zerstörte

and observing which functions were lost.

und beobachtete, welche Funktionen verloren gingen.

Flourens found that damaging the cortex

Er fand, dass eine Verletzung des Kortex

interfered with judgement or movement in general,

das Urteilsvermögen und Bewegung generell beeinträchtigte,

but failed to identify any region associated with one specific function,

aber er konnte keiner Region eine bestimmten Funktion zuordnen

concluding that the cortex carried out brain functions as an entire unit.

und kam zu dem Schluss, dass der Kortex Hirnfunktionen als Einheit ausführte.

Flourens had scored a victory for Gratiolet, but it was not to last.

Flourens hatte einen Sieg für Gratiolet errungen, doch der war nicht von Dauer.

Gall's former student, Jean-Baptiste Bouillaud,

Galls ehemaliger Schüler Jean-Baptiste Bouillaud

challenged Flourens' conclusion,

stellte Flourens' Ergebnisse in Frage,

observing that patients with speech disorders

als ihm auffiel, dass Patienten mit Sprachstörungen

all had damage to the frontal lobe.

alle Schäden am Stirnlappen aufwiesen.

And after Paul Broca's 1861 autopsy of a patient who had lost the power

Und als Paul Broca 1861 mit der Autopsie eines Patienten,

der nicht mehr sprechen, Sprache aber noch verstehen konnte,

to produce speech, but not the power to understand it,

revealed highly localized frontal lobe damage,

räumlich begrenzte Schäden am Stirnlappen zeigte,

the distributed model seemed doomed.

schien die Äquipotentialtheorie dem Untergang geweiht

Localism took off.

und die Lokalisationstheorie bestätigt.

In the 1870's, Karl Wernicke associated part of the left temporal lobe

In den 1870er Jahren brachte Karl Wernicke einen Teil des linken Temporallappens

mit dem Verstehen von Sprache in Verbindung.

with speech comprehension.

Soon after, Eduard Hitzig and Gustav Fritsch

Später aktivierten Eduard Hitzig und Gustav Fritsch

stimulated a dog's cortex and discovered a frontal lobe region

den Kortex eines Hundes und entdeckten eine Region des Stirnlappens,

responsible for muscular movements.

die für Muskelbewegungen verantwortlich war.

Building on their work, David Ferrier mapped each piece of cortex

David Ferrier baute auf ihrer Arbeit auf und kartierte Teile des Kortex,

associated with moving a part of the body.

die er mit der Bewegung eines Körperteiles assoziiert hatte.

And in 1909, Korbinian Brodmann built his own cortex map with 52 separate areas.

1909 entwarf Korbinian Brodmann seine eigene Karte des Kortex mit 52 Regionen.

It appeared that the victory of Aubertin's localistic model was sealed.

Aubertins Lokalisationstheorie schien endgültig gewonnen zu haben.

But neurologist Karl Wernicke had come up with an interesting idea.

Aber der Neurologe Karl Wernicke hatte eine interessante Idee.

He reasoned that since the regions for speech production and comprehension

Da die Areale für Sprachproduktion und -verständnis

nicht aneinander grenzten, kam er zu dem Schluss,

were not adjacent,

then injuring the area connecting them might result

dass eine Verletzung der sie verbindenden Bereiche

in a special type of language loss, now known as receptive aphasia.

eine Sprachstörung erzeugen müsste, die heute als rezeptive Aphasie bekannt ist.

Wernicke's connectionist model helped explain disorders

Wernickes Modell half, Krankheiten zu erklären,

that didn't result from the dysfunction of just one area.

die nicht auf der Störung nur eines Areals beruhten.

Modern neuroscience tools reveal a brain more complex than

Die modernen Neurowissenschaften offenbaren ein viel komplexeres Gehirn,

Gratiolet, Aubertin, or even Wernicke imagined.

als es sich Gratiolet, Aubertin und sogar Wernicke je vorstellten konnten.

Today, the hippocampus is associated with two distinct brain functions:

Dem Hippocampus werden heute zwei verschiedenen Hirnfunktionen zugeordnet:

creating memories and processing location in space.

Formen von Erinnerungen und Verarbeiten räumlicher Lage.

We also now measure two kinds of connectivity:

Wir können jetzt auch zwei Arten von Verbindungen messen:

anatomical connectivity between two adjoining

anatomische Verbindungen zwischen zwei benachbarten,

regions of cortex working together,

kooperierenden Arealen des Kortex,

and functional connectivity between separated regions

und funktionelle Verbindungen zwischen getrennten Arealen,

working together to accomplish one process.

die zusammenarbeiten, um einen Prozess zu vollbringen.

A seemingly basic function like vision

Eine scheinbar simple Funktion wie das Sehen

is actually composed of many smaller functions,

besteht tatsächlich aus vielen kleineren Funktionen,

with different parts of the cortex representing

für die mehrere Teile des Kortex

shape, color and location in space.

Form, Farbe und räumliche Lage verarbeiten.

When certain areas stop functioning, we may recognize an object,

Wenn ein Areal nicht mehr funktioniert, können wir ein Objekt

but not see it, or vice versa.

vielleicht erkennen, es aber nicht sehen,

There are even different kinds of memory for facts and for routines.

oder umgekehrt.

Fakten und Handlungsabläufe werden

verschiedenen Arten von Erinnerung zugeordnet.

And remembering something like your first bicycle

Die Erinnerung an unser erstes Fahrrad

involves a network of different regions each representing the concept

benötigt eine Vernetzung verschiedener Regionen,

of vehicles, the bicycle's shape, the sound of the bell,

die das Konzept eines Fahrzeugs, die Form des Fahrrads, den Klang der Glocke

and the emotions associated with that memory.

und die Gefühle, die damit verbunden sind, darstellen.

In the end, both Gratiolet and Aubertin turned out to be right.

Letztendlich hatten Gratiolet und Aubertin beide Recht.

And we still use both of their models to understand how cognition happens.

Wir verwenden beide Modelle, um Wahrnehmung zu verstehen.

For example, we can now measure brain activity on such a fine time scale

Man kann zum Beispiel Hirnaktivität jetzt auf einer so präzisen Zeitskala messen,

that we can see the individual localized processes that comprise

dass wir einzelne, räumlich begrenzte Prozesse sehen können,

a single act of remembering.

die einen einzelnen Akt des Erinnerns umfassen.

But it is the integration of these different processes and regions

Aber erst die Integration dieser Prozesse und Regionen

that creates the coherent memory we experience.

erzeugt die die zusammenhängende Erinnerung, die wir erleben.

The supposedly competing theories prove to be two aspects

Die scheinbar gegensätzlichen Theorien sind letztendlich zwei Aspekte

of a more comprehensive model,

eines umfassenderen Modells,

which will in turn be revised and refined

das wiederum überarbeitet werden wird,

as our scientific techologies and methods for understanding the brain improve.

wenn verbesserte Technologien und Methoden

uns beim Verstehen des Gehirns helfen werden.