Ich glaub, mich trifft der Schlag

Ulrich Dirnagl / Jochen Müller

Ich glaub,
mich trifft der Schlag

Warum das Gehirn tut, was es tun soll
oder manchmal auch nicht

Knaur e-books

Inhaltsübersicht

Über Ulrich Dirnagl / Jochen Müller

Ulrich Dirnagl,geboren 1960, ist einer der führenden Neurowissenschaftler Deutschlands, internationaler Schlaganfallexperte und Professor an der Charité Berlin. Er leitet dort die Abteilung für Experimentelle Neurologie und das Zentrum für Schlaganfallforschung. »Ich glaub, mich trifft der Schlag« ist sein erstes Buch für ein breites Publikum.

Jochen Müllerwurde 1976 in Kassel geboren. Nach dem Biologie-Studium in Göttingen, promovierte er in medizinischen Wissenschaften in Berlin. 2011 war er mit seinem besten Freund Peer Bergholter auf Weltreise, gemeinsam haben sie darüber ihr erstes Buch »Mittendurch statt drüber weg« geschrieben. Jochen Müller lebt in Berlin, organisiert und moderiert Science Slams im In- und Ausland und schreibt u.a. für dasgehirn.info und ZEIT Wissen.

Impressum

© 2016 der eBook-Ausgabe Droemer eBook

© 2016 Droemer Verlag

Ein Imprint der Verlagsgruppe Droemer Knaur GmbH & Co. KG, München

Alle Rechte vorbehalten. Das Werk darf – auch teilweise – nur mit

Genehmigung des Verlags wiedergegeben werden.

Covergestaltung: semper smile Werbeagentur

Coverabbildung: Gehirn-Illustration © Shutterstock/Macrovector,
Office-Illustration © Oliver Wünsch

Illustrationen Innenteil: © Oliver Wünsch

ISBN 978-3-426-43830-5

Hinweise des Verlags

Abhängig vom eingesetzten Lesegerät kann es zu unterschiedlichen Darstellungen des vom Verlag freigegebenen Textes kommen.

Noch mehr eBook-Programmhighlights & Aktionen finden Sie auf
www.droemer-knaur.de/ebooks.

Sie wollen über spannende Neuerscheinungen aus Ihrem Lieblingsgenre auf dem Laufenden gehalten werden? Abonnieren Sie hier unseren Newsletter.

Sie wollen selbst Autor werden? Publizieren Sie Ihre eBooks auf unserer Akquise-Plattform www.neobooks.com und werden Sie von Droemer Knaur oder Rowohlt als Verlagsautor entdeckt. Auf eBook-Leser warten viele neue Autorentalente.

Wir freuen uns auf Sie!

Endnoten

Einleitung

Wer sich für die Funktionsweise des Gehirns interessiert, dem fallen zwei Dinge auf. Erstens: Es gibt eine schier unendliche Menge an Büchern, die das Gehirn behandeln. Das ist gut, denn das Gehirn ist sehr komplex. Zweitens fällt jedoch auf, dass sie auf bestimmte Fragen keine Antworten liefern. Fachbücher tun es zum Teil, kaum ein Leser versteht sie jedoch, es sei denn, er weiß bereits mindestens so viel wie der Autor.

Wir, die Autoren dieses Buches, beschäftigen uns seit langer Zeit forschend und lehrend mit dem Gehirn, genauer gesagt mit seinen Krankheiten. Dabei stellen wir uns Fragen, die sich auch jeder Leser stellt: Warum brummt der Schädel? Wieso mahnen Ärzte, wenn es um den Schlaganfall geht, immer so ausdrücklich zur Eile? Was ist eigentlich Multiple Sklerose und warum wird sie nur so schwer diagnostiziert? Warum zittern Parkinsonpatienten und auch manche Epileptiker? Warum kann man Alzheimer noch immer nicht heilen? Und, ganz allgemein, warum werden in regelmäßigen Abständen Forschungserfolge verkündet, von denen man dann nie wieder etwas hört?

Um diese und andere Fragen soll es in unserem Buch gehen. Dabei wollen wir Antworten geben, für deren Verständnis man kein Vorwissen braucht. Abgesehen von den genannten Fragen behandelt dieses Buch die sechs bekanntesten Krankheiten des Gehirns: Kopfschmerz, Schlaganfall, Epilepsie, Multiple Sklerose, Parkinson und Alzheimer. Es erklärt aber auch das gesunde Gehirn und seine Funktionsweise. Diese kann man gerade dadurch verstehen, indem man sich anschaut, wie das Gehirn fehlfunktioniert.

Wir laden Sie, liebe Leserin und lieber Leser, auf eine Reise quer durch die Neurologie und Neurobiologie ein. Fragen Sie sich mit uns, was das Gehirn ist und was es eigentlich den ganzen Tag macht, warum manchmal Fehler in den Abläufen passieren und was daraus folgt. Wir werden versuchen, darauf die richtigen, die befriedigenden Antworten zu finden, und glauben, dass es dabei zu Überraschungen in Form von unerwarteten Antworten kommen kann. Manchmal auch zu neuen Fragen, doch auch die haben Aussagekraft!

Beginnen wir mit der vielleicht grundsätzlichsten Frage der Neurowissenschaften: Wofür braucht man eigentlich ein Gehirn?

Das ist keine Scherzfrage. Jeder weiß, dass die Funktionsweise des Gehirns sehr komplex und zum Teil noch unerforscht ist. Bei all der Komplexität merkt der gesunde Mensch im Alltag nicht einmal, dass er eins hat. Es juckt und rumort nicht, ihm wird nicht zu kalt oder zu warm, man kann sich nicht daran stoßen, es zwickt und zwackt nicht. Quasi unbemerkt verbraucht es aber eine Menge Energie, genauer gesagt etwa ein Viertel des täglich verstoffwechselten Zuckers. Das tut es auch, wenn wir uns keinen Millimeter bewegen. Liegen wir den ganzen Tag im Bett und lösen schwere Denkaufgaben, fühlen wir uns abends genauso erschöpft, als hätten wir einen Garten umgegraben. Denken kostet Kraft, und nicht gerade wenig.

Die Fähigkeit zu denken macht uns zu Menschen. Aus Sicht der Evolution jedoch sind komplexe Gedanken unerheblich. Der Evolution geht es nicht um die Weltformel oder um existenzphilosophische Weisheiten, sondern nur darum, dass Gene in die jeweils nächste Generation weitervererbt werden. Und das geht definitiv auch ohne Gehirn. So gesehen erscheint das Gehirn wie Luxus, und Luxus wird von der Evolution meist rigoros aussortiert. Die Evolution hat aber zur Entwicklung des menschlichen Gehirns geführt, also muss es für etwas gut sein. Nur wofür?

Nun könnte man durch allerlei Untersuchungen und Experimente versuchen, eine Antwort auf diese Frage zu finden. Doch das ist nicht immer nötig, denn manchmal kommt man auf die richtige Antwort, indem man genau beobachtet und korrekt schlussfolgert. Man kann beispielsweise mit der viel einfacheren Frage beginnen: Hat alles, was lebt, ein Gehirn?

Die Antwort ist eindeutig: Nein. Pflanzen leben, haben aber kein Gehirn. Auch Bäume haben nicht einmal ein einfaches Nervensystem. Nur Tiere haben Gehirne, aber – stopp! – nicht alle Tiere. Einen Schwamm zum Beispiel könnte man für eine Pflanze halten, weil er am Meeresgrund festgewachsen ist. Doch der Schwamm ist ein Tier ohne Gehirn. Ist also die Fähigkeit zur Bewegung der Schlüssel?

Um diese Aussage zu überprüfen, muss man ein Tier beobachten, das beides kann: mobil und sesshaft sein. Die Seescheide ist ein solches Tier, sie lebt als Larve frei schwimmend in den Weltmeeren, und am Ende ihrer Entwicklung zum erwachsenen Tier sucht sie sich eine Stelle am Meeresgrund aus, die sie nicht mehr verlässt. Dies ist der Zeitpunkt, an dem die Seescheide ihr Gehirn verliert. Genauer gesagt isst sie es auf. Die Seescheide, die ihr einfaches Gehirn zusammen mit der Fähigkeit, sich zielgerichtet fortzubewegen, aufgibt, stärkt also unser Argument, dass Gehirn und Bewegung untrennbar miteinander verbunden sind.

Eine Pflanze, ein Schwamm oder eine Seescheide sitzen an einer günstigen Stelle, um an Licht oder an Schwebstoffe im Wasser zu kommen. Sie müssen sich daher nicht bewegen und brauchen somit auch keine schnellen und detaillierten Informationen über ihre Umwelt. Alles, was diese Lebewesen interessiert, geschieht so langsam, dass sie kein Gehirn brauchen, um darauf zu reagieren.

Sich bewegende Tiere haben eine alternative Strategie entwickelt, um Nahrung zu suchen oder anderen Tieren auszuweichen, von denen sie für Nahrung gehalten werden könnten, und um Fortpflanzungspartner zu finden. Bei den Tieren geht es hektischer zu als bei den Pflanzen. Sie bewegen sich schnell und zielgerichtet. Und dafür brauchen sie ein Gehirn.

Bewegung bedeutet, auf Informationen angewiesen zu sein. Ist da etwas vor mir, das ich fressen könnte? Oder muss ich mich etwa schützen? Schwimmt, läuft oder fliegt da ein attraktiver Partner? Ist dort ein Abgrund, in den ich fallen könnte? Die Augen alleine helfen hier nicht weiter. Mit ihnen kann man Beute, Jäger oder Partner zwar sehen, aber nicht auf sie reagieren. Das Gehirn hingegen empfängt Informationen aus der und über die Umwelt, verarbeitet sie in Bruchteilen von Sekunden und leitet Handlungsanweisungen ab.

Vor vielen hundert Millionen Jahren haben sich komplizierte, intelligente Systeme entwickelt, bei denen eine Art Computer für die Signalverarbeitung und zielgerichtete Bewegung sorgt. Klingt nach viel Aufwand, dient aber alles der Weitergabe der eigenen Gene. Bakterien, Pilze und Pflanzen können das auch, aber eben ohne ein Nervensystem oder ein Gehirn, und in der Regel läuft dadurch alles ein bisschen einfacher und entschleunigter ab.

Für Bewegung braucht es aber nicht nur ein Gehirn, sondern auch Sinnesorgane, Muskeln und noch mehr. Ein Organismus wird dann nicht nur recht kompliziert, er verbraucht dabei auch jede Menge Energie. Und dafür wiederum braucht es weitere Organe, zur Aufnahme und Verdauung von Nahrung und Sauerstoff sowie zur Ausscheidung dessen, was vom Stoffwechsel übrig bleibt.

Und damit wären wir beim nächsten Problem. Ein solch komplexer Organismus, in dem viele Organe dafür arbeiten, das Gehirn und den Bewegungsapparat zu ernähren, muss auch wissen, was in ihm selbst vorgeht. Zu der Frage: Wie sieht es da draußen aus? gesellt sich die Frage: Wie sieht es in mir aus?

Woher soll ich wissen, dass ich mich bewegen muss, wenn mein Magen mir nicht sagt, dass es an der Zeit ist, sich nach einer Mahlzeit umzusehen? Auch das mit der Fortpflanzung klappt nur beim erfolgreichen Zusammenspiel einer Reihe von Organen. Auch das will koordiniert sein. Und daraus ergibt sich eine weitere Funktion von Gehirn und Nervensystem: die Reizaufnahme aus dem Körperinneren, die Verarbeitung dieser Information und damit die Steuerung der inneren Organe. Die Aufrechterhaltung des Gleichgewichtszustandes dieses komplexen, dynamischen Systems wird als Homöostase bezeichnet.

Nun haben wir also eine Vorstellung davon, WAS das Gehirn macht. Aber WIE macht es das?

Um eine Antwort darauf zu finden, reicht es nicht, ein Tier mit Gehirn mit einem Tier ohne Gehirn zu vergleichen. Dazu müsste man ein voll funktionierendes Gehirn mit einem zum Teil funktionierenden Gehirn vergleichen. Wenn infolge des Ausfalls einer Gehirnregion eine Körperfunktion ausfällt, könnte man daraus schlussfolgern, dass die betroffene Gehirnregion für diese Körperfunktion zuständig ist. Aber Vorsicht, denn hierbei kann man in einige Fallen tappen. Der britische Hirnforscher Richard Gregory hat es so ausgedrückt: »Wenn man aus einem Radiogerät irgendeinen von mehreren Widerständen ausbaut, kann dies dazu führen, dass es merkwürdige Geräusche von sich gibt, aber daraus kann man nicht schließen, die Aufgabe der Widerstände sei es, das Pfeifen zu unterdrücken.«[1]

Man muss also schon einige Vorkenntnisse haben, um »reverse engineering« betreiben zu können, also umgekehrte Ingenieurskunst, das heißt, jemand baut ein Gerät auseinander und entfernt Bauteile wie etwa elektrische Widerstände, um zu verstehen, wie das Gerät funktioniert. Das geschieht meist mit dem Zweck, das Gerät nachzubauen, was wir an dieser Stelle nicht versuchen wollen. Aber verstehen wollen wir auf jeden Fall. Und darum soll es in diesem Buch gehen: Wie macht das Gehirn das, was es macht?

Da man vieles erst versteht, wenn etwas nicht mehr richtig funktioniert, haben wir uns entschieden, das, was das Gehirn eigentlich macht, dadurch zu verdeutlichen, indem wir uns genau ansehen, was passiert, wenn das Gehirn einzelne Dinge NICHT mehr machen kann. Aus nachvollziehbaren Gründen ist es schlecht möglich, einem Menschen nacheinander verschiedene Teile seines Gehirns zu entfernen oder einzelne Zellen lahmzulegen, um dann munter Forschungsergebnisse zu generieren. Deshalb haben wir uns für einen anderen Ansatz entschieden: Wir betrachten neurologische Erkrankungen, um daraus über die Funktionsweise des Gehirns zu lernen. Denn wenn infolge einer solchen Krankheit eine Gehirnregion in ihrer Funktion ausfällt, entstehen dadurch ebenfalls Verluste von Körperfunktionen, aus denen wir Rückschlüsse ziehen können.

Wir werden uns also in den nächsten Kapiteln damit befassen, was wir derzeit über einige der wichtigsten Gehirnerkrankungen wissen. Dabei wird so manches zur Sprache kommen, das uns vielleicht schon als eigenes Leiden oder als Leiden von Freunden und Familienangehörigen beschäftigt hat. Wir schreiben jedoch keinen Ratgeber für Patienten, wir sind Forscher und beschäftigen uns mit dem Gehirn als Forschungsobjekt. Nehmen wir also das Organ, das uns in seiner Form zum Menschen macht, gemeinsam unter die Lupe!

Anatomische Darstellung des Gehirns als große Firma

Mehrere Gebiete und ihre Verbindungen (grau) bilden gemeinsam den Schmerzpfad. Dazu gehören: Nozizeptoren (Späher), Nervenzellen, die auf Schadensreize reagieren. Sie sind über den Trigeminusnerv mit dem Hirnstamm (Pförtner) verbunden. Der Thalamus (Vorzimmerdame) liegt relativ mittig im Gehirn. Der Kortex (CEO) ist Sitz höherer Geistesfunktionen und des Bewusstseins. Abseits des Schmerzpfads liegt der Hypothalamus (Hausmeister), er regelt die Homöostase und vegetative Aspekte wie Hunger und Durst. Weitere wichtige Gehirngebiete, die in den folgenden Kapiteln auftauchen werden, sind:

Der Hippocampus (Vermittlung) ist Relaisstation zwischen Kurz- und Langzeitgedächtnis. Die Kerngebiete (Jury) sind mehrere Bereiche unterhalb der Großhirnrinde, die für die Steuerung und Koordination von Bewegung unerlässlich sind. Das Kleinhirn (Trainer) gleicht fortlaufend die geplante mit der tatsächlichen Bewegung ab und greift ein, falls eines vom anderen abweicht.

Kopfschmerz und Migräne

Was will mein Gehirn mir damit sagen?

Es gibt kaum jemanden, der noch nie Kopfweh hatte. Tritt der Kopfschmerz anhaltend auf, ist ein Besuch beim Neurologen angeraten. Aber warum tut der Kopf weh? Um diese Frage beantworten zu können, müssen wir uns zunächst ansehen, was Schmerzen eigentlich sind.

Eine Krankheit kann als eine Störung in einem System betrachtet werden. Im »System Gehirn« existiert eine eingebaute Störungs-Meldefunktion: der Schmerz. Wenn also der Schädel brummt, will das Gehirn damit etwas sagen.

Der Kopfschmerz verrät, dass Sinnesempfindungen untrennbar mit der Aktivität von Nervenzellen verknüpft sind. Wer jedoch unter Kopfschmerz leidet, könnte meinen, die Störungsmeldung stört nur, das braucht kein Mensch. Doch das Gegenteil ist der Fall, denn ohne Schmerzen ginge es uns allen ganz schön schlecht. Drohende Schmerzen halten uns beispielsweise davon ab, Dummheiten zu machen, wie etwa die Hand auf die heiße Herdplatte zu legen, um unseren Freunden zu zeigen, wie lustig das riecht. Wir tun das nicht, weil wir gelernt haben, dass es höllisch weh tut!

Schmerzen sind nichts anderes als ein Warnsignal des Körpers vor drohendem Gewebeschaden. Andere Körpersignale wie Hunger oder Müdigkeit kann überhören, wer abgelenkt ist, keine Lust zu reagieren hat oder meint, es besser zu wissen. Schmerzen kann man nicht so leicht überhören. Daher kann sich jedes Körpersignal zu einem Schmerz steigern oder wandeln. Damit er nicht überhört werden kann, hat die Evolution, nach dem Motto »Wer nicht hören will, muss fühlen«, die Sinnesempfindung Schmerz stets mit einer (negativen) Emotion verbunden, weshalb auch von der »Dualität des Schmerzes« gesprochen wird. Durch die Abnahme des Wohlbefindens wird aus einer Sinnesempfindung etwas Unmissverständliches und aus einem Signal eine Warnung. Nur bringt die Störungsmeldung nichts, wenn man in der Zentrale, wo die Meldung eingeht, nicht weiß, wo sie herkommt. Also kommt zur Meldung über die Störung eine Ortsangabe dazu. Denn es macht keinen Sinn, den Fuß vom Boden zu heben, wenn man sich die Finger verbrennt.

Bedeutet dann Schmerz mit der Ortsangabe »Kopf«, dass etwas auf das Gehirn drückt? Oder anders ausgedrückt:

Der Körper – eine Firma

Man kann sich den Körper als eine große Firma vorstellen. Die Körperzellen sind die Menschen, die in den verschiedenen Abteilungen arbeiten. Sie sind die unermüdlichen Angestellten, die den Betrieb »ich« am Laufen halten. Das Gehirn bildet die Verwaltung, und Nervenzellen sind die Verwaltungsangestellten. Ihre Aufgabe es ist, Informationen sowohl über die Außenbedingungen als auch über die Betriebsabläufe zu empfangen und sie an die richtigen Stellen weiterzuleiten. Durch ihre Arbeit kann sich der Betrieb mit all seinen Abläufen an veränderte Außenbedingungen anpassen oder sie in manchen Fällen gar selbst verändern. Für Informationen über den Betrieb laufen die Angestellten nicht durch die Produktionshallen. Und für Infos über die Außenwelt gehen sie nicht ans Fenster und schauen raus. Außeninformationen zu sammeln ist die Aufgabe anderer Angestellter. Für jede Art von Information gibt es spezielle Angestellte, die diese Information am Ort des Geschehens empfangen und weiter an die Verwaltung schicken. Visuelle Informationen erhält die Verwaltung beispielsweise von Angestellten in der Abteilung »Auge«, chemische Informationen liefern Angestellte aus den Abteilungen »Nase« und »Mund«. Erstere heißen »Photorezeptoren«, Letztere »Chemorezeptoren«.

257 Gründe für Kopfschmerz

Wenn es viele mögliche Gründe für Schadensmeldungen gibt, bedeutet das im Umkehrschluss, dass nicht jeder Kopfschmerz gleich sein kann! Und genau das ist der Fall.

Selbst wenn das Wartezimmer eines Arztes vollbesetzt ist mit Leuten, die scheinbar das gleiche Problem – Kopfschmerzen – haben, kann nach der Untersuchung jeder mit einer anderen Diagnose und Behandlung nach Hause gehen. Auf die Frage, wie das sein kann, lautet die kurze Antwort: Weil es DEN Kopfschmerz nicht gibt. Es gibt aber 257 Gründe, warum der Kopf schmerzen kann. So viele Typen von Kopfschmerzen listet die Internationale Kopfschmerzgesellschaft auf. Darunter fallen unterschiedliche Probleme, aber alle mit demselben Symptom: Kopfschmerz.

Unterteilt werden sie in zwei Kategorien, primäre und sekundäre Kopfschmerzen.