DER KÜNSTLICHE HIPPOCAMPUS

Ein innovativer Ansatz für die Lösung des Bindungsproblems macht sich die Tatsache zu nutze, dass es elektromagnetische Schwingungen gibt, die mit einer Frequenz von rund 40 Zyklen pro Sekunde (40 Hertz) über das Gehirn wandern und in einem EEG-Scan ersichtlich sind. „Ein Erinnerungsfragment könnte mit einer sehr präzisen Frequenz schwingen und dadurch ein anderes Erinnerungsfragment aktivieren, das in einem entfernten Hirnareal gespeichert ist.“ ⁷⁹ Ähnliche bzw. zusammengehörige Erinnerungsfragmente werden also nicht unbedingt räumlich nah beieinander aufbewahrt, sondern werden – indem sie gemeinsam schwingen (sich gegenseitig auslösende Frequenzbereiche) – zeitlich verknüpft. Sollte sich diese Theorie bestätigen, so würde dies bedeuten, dass permanent elektromagnetische Schwingungen durch unser Gehirn fließen und mittels Frequenzen unterschiedlichste Areale miteinander verbinden um letztlich eine vollständige Erinnerung zu »erschaffen« bzw. aufzurufen. An dieser Stelle sei der Fall des Henry Gustav Molaison80 (in der wissenschaftlichen Literatur nur als H.M bekannt) erwähnt. Sein schwerer Schicksalsschlag führte zu vielen heute grundlegenden Erkenntnissen über den menschlichen Hippocampus. Mit neun Jahren erlitt H.M bei einem Unfall eine schwere Kopfverletzung, die langfristig schwere und gefährliche Krampfanfälle nach sich zog. 1953 (mit 25 Jahren) unterzog er sich einer Hirnoperation, die seine Symptome und Schmerzen tatsächlich stark linderte. Nach einiger Zeit trat jedoch ein anderes Problem auf: Die Chirurgen hatten einen großen Teil des Hippocampus entfernt: H.M war von nun an nicht mehr in der Lage neue Gedächtnisinhalte zu bilden.

Dieser Umstand verbannte ihn in die Gegenwart. „ Alles Neue, das er erlebte, blieb nur ein paar Minuten in seinem Gedächtnis gespeichert, bevor es wieder verschwand.“ ⁸¹ Sein Langzeitgedächtnis jedoch hatte kaum Schaden genommen und so konnte er sich ohne Probleme an sein Leben vor der Operation erinnern. Über die Jahre erschreckte ihn schließlich sogar ein Blick in den Spiegel – er sah einen alten Mann, hatte sich jedoch nach wie vor als 25 Jährigem im Gedächtnis. Leider starb H.M. 2008 (im Alter von 82 Jahren) und konnte somit kein Zeuge einer sensationellen wissenschaftlichen Entwicklung mehr werden: die Fähigkeit, einen künstlichen Hippocampus zu schaffen und somit Erinnerungen ins Gehirn einzupflanzen. Die Verpflanzung von Erinnerung, so wie es das Programm 2501 (Puppet Master) bei dem Science- Fiction Anime »Ghost in the Shell« bei seinen Marionetten vorgenommen hatte, ist 2011 an der Wake Forest University in Zusammenarbeit mit der University of Southern California – wenn auch in weit primitiverer Form – tatsächlich geglückt. „Ihnen gelang es, eine Erinnerung einer Maus aufzuzeichnen und diese digital in einem Computer zu speichern. Das war ein Machbarkeitsbeweis, der zeigte, dass der Traum, Erinnerungen ins Gehirn herunterzuladen, eines Tages Wirklichkeit werden könnte.“ ⁸² Diese wissenschaftliche Sensation scheint absolut utopisch, bedenkt man das Erinnerungen (Daten) durch die Verarbeitung einer Vielzahl sensorischer Erfahrungen (unsere Sinnesorgane als Datenproduzenten), die wiederum an verschiedensten Plätzen im Neocortex und im limbischen System gespeichert werden, entstehen. Doch wie wir seit dem Patienten H.M. wissen, gibt es einen Ort im Gehirn, den alle Erinnerungen passieren müssen, um in Langzeiterinnerungen umgewandelt zu werden: den Hippocampus; Die Wissenschaftler gingen bei ihren Experimenten davon aus, dass es im Hippocampus einer Maus mindestens zwei Typen von Neuronen gibt (genannt CA1 & CA3).

Diese Neuronen kommunizieren untereinander, wenn eine neue Aufgabe gelernt wird. Zunächst lernen die Mäuse nacheinander zwei Hebel zu drücken um Wasser zu bekommen. Die aufgezeichneten Daten dieses Trainings wurden ausgewertet – mittels langwierigen Analysen gelang es ein Muster herauszufinden, sprich welcher elektrische Input welchen Output hervorrief. Mittels einer Mikrosonde im Hippocampus der Mäuse gelang es den Forschern die Signale zwischen CA1 und CA3 abzuleiten, während die Mäuse lernten die beiden Hebel in Folge zu drücken. Anschließend wurde mittels einer chemischen Substanz bei den Mäusen eine Amnesie hervorgerufen. Die Aufgabe: Drücke Hebel A, Drücke Hebel B, Wasser – war vergessen. Im nächsten Schritt spielten sie die digitalen Daten in das Gehirn der Maus zurück und sie konnte sich wieder an die Aufgabe erinnern und diese erfolgreich lösen. In vereinfachter Form gelang es den Wissenschaftlern also einen künstlichen Hippocampus zu entwickeln, der die Fähigkeit besitzt digitale Erinnerungen zu kopieren und damit verbunden – zu extrahieren und wieder zu injizieren. Dieses erfolgreiche Experiment befindet sich noch in einem sehr frühen Stadium – aktuell ist es nur möglich eine einzige Erinnerung aufzuzeichnen. Mit fortschreitender Forschung könnte die Komplexität eines künstlichen Hippocampus immens gesteigert werden und somit nicht nur eine technologische Annäherung an die technischen Standards von »Ghost in the Shell« mit sich bringen sondern für unsere nahe Zukunft erhebliche positive Veränderungen im Bereich des Gesundheitsbereichs (Alzheimerpatienten, Schlaganfälle, etc.) entstehen lassen. ⁸³