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Das „Center for Cognitive Neuroscience Berlin“ an der Freien Universität bietet eine einzigartige Infrastruktur für fächerübergreifende Gehirnforschung

13.11.2015

Während eines Versuchs sieht der Proband im MRT Stimulusmaterial - hier das Bild einer Schlange. Über Kontrollmonitore kann der Versuchsleiter das  gezeigte Material und das Geschehen im Scannerraum überwachen.
Während eines Versuchs sieht der Proband im MRT Stimulusmaterial - hier das Bild einer Schlange. Über Kontrollmonitore kann der Versuchsleiter das gezeigte Material und das Geschehen im Scannerraum überwachen. Bildquelle: Bernd Wannenmacher
Ein Proband wird in die Röhre des MRT geschoben. Die funktionellen Aufnahmen von seinem Gehirn werden später mit statistischen Verfahren analysiert.
Ein Proband wird in die Röhre des MRT geschoben. Die funktionellen Aufnahmen von seinem Gehirn werden später mit statistischen Verfahren analysiert. Bildquelle: Bernd Wannenmacher
Aufgrund seiner Größe musste das MRT-Gerät 2009 durch das Dach in das neue Gebäude gehoben werden.
Aufgrund seiner Größe musste das MRT-Gerät 2009 durch das Dach in das neue Gebäude gehoben werden. Bildquelle: Bernd Wannenmacher
In diesem Gebäude am Ende der Silberlaube befindet sich ein Teil der Labore der CCNB.
In diesem Gebäude am Ende der Silberlaube befindet sich ein Teil der Labore der CCNB. Bildquelle: Nina Diezemann

Welche Rolle spielen Gefühle, wenn wir Entscheidungen treffen? Warum lässt uns der Roman „Harry Potter“ in fremde Welten abtauchen? Kann man eine Gummihand als Teil des eigenen Körpers empfinden? Das sind nur einige der vielen Fragen, auf die die Wissenschaftler des „Center for Cognitive Neuroscience Berlin“ (CCNB) eine Antwort finden wollen. In den Laboren an der Freien Universität können verschiedene bildgebende Verfahren wie MRT oder EEG miteinander kombiniert werden und ermöglichen, dem Gehirn beim Denken und Fühlen zuzuschauen.

Zwischen Silberlaube und Villengärten unweit der Fabeckstraße versteckt sich in einem unscheinbaren grauen Anbau ein riesiges Gerät, das wegen seines Gewichts und seiner beeindruckenden Ausmaße von einem Kran durch eine Luke im Dach gehoben werden musste. Die Universität hatte 2009 aus Mitteln des Exzellenzclusters „Languages of Emotion“ einen funktionellen Magnetresonanztomografen (MRT-Scanner) erworben: Ein Messgerät, das mittels eines sehr starken Magneten in hochauflösenden Bildern sichtbar macht, wie sich beim Denken und Fühlen die Durchblutung in den unterschiedlichen Arealen des Gehirns verändert und so exakt über Hirnaktivitäten Auskunft gibt. Der Proband liegt während der Versuche in einer Röhre, die funktionellen Bilder seines Gehirns werden kontinuierlich aufgezeichnet und anschließend mit komplexen statistischen Verfahren analysiert.

CCNB führt die Forschung von „Languages of Emotion“ fort

„Languages of Emotion“, ein Forschungsverbund aus der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder, der sich mit den Beziehungen zwischen Emotionen und Sprache sowie Kultur und Geesellschaft beschäftigte, hatte seine Arbeit 2014 beendet; im „Center for Cognitive Neuroscience Berlin“ (CCNB) wird nun die neurowissenschaftliche Forschungsarbeit fortgeführt und weiterentwickelt.

In der Einrichtung, die am Fachbereich Erziehungswissenschaft und Psychologie angesiedelt ist, können Wissenschaftler aus ganz verschiedenen Fachrichtungen ihre Versuchsreihen durchführen – und sie können sich interdisziplinär vernetzen. Dafür stehen ihnen, neben dem MRT in mehreren Laboren eine Vielzahl von Methoden zur Verfügung, darunter EEG und Nahinfrarotspektroskopie, zwei weitere Verfahren, mithilfe derer Gehirnaktivität messbar ist, Eye-Tracking, eine Methode, die es ermöglicht, die Blickbewegungen von Probanden zu erfassen oder Transkranielle Magnetstimulation, ein Verfahren, mit dem Oberflächenareale des Gehirns stimulierbar sind, bestimmte Prozesse ausgelöst oder gehemmt werden können.

Ein Ausbildungsvorteil für Studierende

Die Labore seien in der universitären psychologischen Forschung einmalig in Deutschland, sagt Arthur Jacobs, Professor am Arbeitsbereich Allgemeine und Neurokognitive Psychologie der Freien Universität. Jacobs ist einer von zwei wissenschaftlichen Direktoren des CCNB und ihm ist es maßgeblich zu verdanken, dass die Freie Universität heute über ein solches Labor verfügt.

Als der Psychologe, zu dessen Schwerpunkten die Leseforschung zählt, 2003 an die Freie Universität berufen wurde, hatte er der Universitätsleitung unter anderem ein neues Labor-Konzept vorgeschlagen. „Die Labore sollten nicht einem Professor unterstellt werden, sondern zur allgemeinen Nutzung zur Verfügung stehen“, sagt er. „Alle, die moderne neurokognitive Methoden – wie bildgebende Verfahren – bei Studien einsetzen, sollten dort forschen können.“

Und der wissenschaftliche Nachwuchs kann schon erste Erfahrung mit diesen Methoden sammeln: War die Arbeit an solchen Geräten früher ausschließlich Wissenschaftlern vorbehalten, können heute auch Studierende der Psychologie an der Freien Universität Datenaufnahme und -auswertung im Forschungspraktikum kennenlernen. Für Arthur Jacobs zählt die forschungsorientierte Lehre zu den wesentlichen Aufgaben des CCNB: Sowohl im Bachelor- als auch im Masterstudium nutzten Studierende die Labore. „Damit haben unsere Studenten einen wichtigen Ausbildungsvorteil“, sagt Jacobs.

Vernetzung von Disziplinen und Einrichtungen

Hauke Heekeren, Professor für Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaft und Geschäftsführender Direktor des CCNB, sieht einen großen Vorzug des Centers darin, dass es Teil einer Universität ist und so Wissenschaftler aus anderen Fachbereichen die Forschungsinfrastruktur nutzen können: Neben Psychologen und Medizinern erhalten hier Soziologen, Ökonomen, Erziehungswissenschaftler, Sprachwissenschaftler und Sportwissenschaftler Einblicke in das menschliche Gehirn.

Bereits jetzt gibt es Kooperationen mit außeruniversitären Einrichtungen wie dem Deutschen Zentrum für neurodegenerative Erkrankungen (DZNE). Daher besteht das CCNB neben einem Kernteam auch aus einer Reihe von weiteren Wissenschaftlern von der Freien Universität, der Humboldt-Universität, der Technischen Universität und der Charité – Universitätsmedizin Berlin, dem gemeinsamen medizinischen Fachbereich von Freier Universität und Humboldt-Universität.

Zum Kernteam gehören Dirk Ostwald, der eine Juniorprofessur für Computational Cognitive Neuroscience innehat, Peter Mohr, Juniorprofessor und Leiter der Nachwuchsgruppe Neuroökonomie der Freien Universität und des Wissenschaftszentrums Berlin für Sozialforschung (WZB), sowie Malek Bajbouj, Professor für Affektive Neurowissenschaft an der Freien Universität und der Charité.

„Ein großes Thema sind für uns Verbundprojekte“, sagt Hauke Heekeren. „Wir arbeiten zum Beispiel gemeinsam mit Kollegen von anderen Berliner Universitäten, der Charité, dem Max-Planck-Institut für Bildungsforschung und dem Wissenschaftszentrum Berlin daran, Grundprinzipien der Entscheidungsfindung zu identifizieren. Wir wollen klären, wie diese durch individuelle und soziale Faktoren beeinflusst werden beziehungsweise in welcher Form sie bei psychischen Erkrankungen verändert sind.“

Körperwahrnehmung und Philosophie

Felix Blankenburg ist Professor für Neurocomputation und Neuroimaging an der Freien Universität und wie Arthur Jacobs wissenschaftlicher Direktor des CCNB. Blankenburg ist für das MRT-Labor sowie die Transkranielle Magnetstimulation verantwortlich. Er schildert, wie die Versuchsreihen im Scanner bis in Fachbereiche wie Philosophie Auswirkungen haben können. „Bei der Körperrepräsentationsforschung werden zum Beispiel eine Gummihand und die Hand des Probanden gleichzeitig berührt. Der Proband sieht aber nur die Gummihand. Er verbindet nun diese visuelle Wahrnehmung mit der eigenen Berührung und empfindet so die Gummihand als Teil seines Körpers.“ Felix Blankenburg untersucht mit seinem Team, welche Gehirnbereiche an dieser Wahrnehmung beteiligt sind. „Bei dem Thema Körperrepräsentation gibt es große Berührungspunkte mit der Philosophie“, sagt Blankenburg. „Bei der Philosophy of Mind, einem philosophischen Ansatz, der sich mit dem menschlichen Denken beschäftigt, ist eine wichtige Frage: Wie entstehen Modelle von unserem Selbst?“

Das CCNB bietet so gerade jenen ein anregendes Forschungsumfeld, die in interdisziplinären Projekten forschen oder ein solches Projekt vorhaben. Dazu trägt auch ein Kolloquium mit Vorträgen und Projektvorstellungen bei, das in diesem Semester zum zweiten Mal angeboten wird.

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