Open Science Freie Daten für freie Forscher

Psychologen aus Magdeburg stecken Tausende Euro in ihre Hirnforschung - und dann verschenken sie die Ergebnisse. Verrückt? Nein, vernünftig. Das kann anderen Wissenschaftlern helfen.

Von Bernd Eberhart

Fernsehen ist Leistungssport für das Gehirn. Von wegen passiv - solange Menschen auf dem Sofa vor der Glotze hängen, laufen im Kopf komplexeste Vorgänge ab. Das Hirn muss die Bilderflut aufnehmen, die akustischen Reize verarbeiten und alles zu einem sinnvollen Plot verknüpfen. Sprachverstehen, Gesichtserkennung, Erinnerungsvermögen, Emotionsverarbeitung sind nur ein Teil der neuronalen Prozesse, die für das Anschauen eines Filmes nötig sind. Fast so komplex also wie das echte Leben - und damit für Hirnforscher höchst interessant.

Mit dem Konsum von Hollywood-Produkte versuchen die Wissenschaftler, grundsätzliche Fragen zu klären: Wann ticken alle Menschen gleich? Und welche Abläufe im Hirn sind dagegen individuell verschieden? Das treibt eine Gruppe von Wissenschaftlern unter Leitung des Magdeburger Psychologen Michael Hanke um. Sie schieben ihre Studienteilnehmer jeweils für zwei Stunden in die Röhre eines Magnetresonanztomografen. Diese Maschine kann in bunten Bildern sichtbar machen, welche Hirnbereiche wann besonders aktiv sind. Meist horten Forscher solche Daten wie einen Schatz. Hanke aber hat sich jetzt entschieden, alles mit Kollegen zu teilen. Das hat mit seinem Ansatz zu tun, der gut zum neuen Konzept einer offenen, kooperativen Wissenschaft passt.

Damit die Aufnahmen vergleichbar sind, bekommen alle Teilnehmer das gleiche Programm: Den Filmklassiker "Forrest Gump" - allerdings nur die Tonspur. "Kollegen in den USA hatten einen ähnlichen Versuchsansatz", erklärt Michael Hanke diese Wahl des Stimulus. Allerdings zeigten sie tatsächlich einen Film mit Bildern. "Wir wollten nun in einem ersten Schritt herausfinden, welche von den gemessenen Aktivierungsmustern nur von den auditiven Prozessen ausgelöst werden."

Das sogenannte Hyperalignment, also der Vergleich unterschiedlicher Gehirne bei der Verarbeitung der exakt gleichen Reize, erlaubt es sogar, einfache Gedanken zu lesen. Ein Wissenschaftler kann etwa einzig anhand der Aktivierungsmuster eines ihm unbekannten Gehirns erkennen, welches Lied dem Probanden während des Hirnscans vorgespielt wurde. Um das Musikstück in den Hirnbildern erkennen zu können, braucht der Forscher allerdings Vergleichswerte aus anderen Gehirnen. Für das Beispiel wurden Aufnahmen von 19 Probanden ausgewertet, die dasselbe Lied zu hören bekommen hatten. So kalibriert, ließ sich dann anhand der neuronalen Aktivierungsmuster sagen, welche Klänge im Moment der Aufnahme durch die Windungen des 20. Hirns wanderten.

Das Beispiel zeigt, welch gigantische Datenmassen erhoben werden müssen, um brauchbare Aussagen über die Hirnfunktion einer Person machen zu können. Ein durchschnittlicher Popsong dauert drei Minuten. Der Film "Forrest Gump" läuft mehr als zwei Stunden - und die ganze Zeit zeichnet der Hirnscanner hochauflösende, dreidimensionale Bilder vom Gehirn eines Probanden auf. Diese Datenflut muss verwaltet und analysiert werden, mit der passenden Software bearbeitet und aufbereitet.

"Psychoinformatiker" nennt sich Michael Hanke deshalb auch stolz, er sei "der zweite weltweit". Ein Psychologe also, der auch viel von Computern versteht. Doch selbst ein Multitalent stößt an Grenzen. "Mir wurde klar, dass sich mit unseren Daten ganz andere Sachen machen lassen, von denen ich keine Ahnung habe", sagt Hanke. So entschied er sich, die Daten anderen Forschern zur Verfügung zu stellen.