Es ist etwa 1kg schwer, hat eine wabbelige Konsistenz, verfügt über 100 Milliarden Nervenzellen und hat über 1 Billiarden Synapsen – das menschliche Gehirn. Doch wie schafft es dieses hochkomplex aufgebaute Organ Sinnesreize zu verarbeiten? Unter anderem dieser Frage widmet sich der Leiter des Instituts für Physiologie an der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz, Prof. Dr. Heiko Luhmann. Im Rahmen eines Projektes wurde er von der Fachschaft Biologie eingeladen, dem Gymnasium am Römerkastell in Alzey einen Besuch abzustatten.
Freitag, der 7.November 2014. Stühle werden hin und her gerückt, letzte Korrektureinstellungen am Projektor vorgenommen und lautes Gelächter durchdringt den Raum. Es ist kurz nach halb zwölf, als die Tür erneut aufgeht und die letzten Schüler in den Unterrichtsraum der Mensa strömen. Die drei Biologie Leistungskurse von Frau Christina Arns, Herrn Peter Graff und Herrn Gerhard Stahn haben sich heute in der Mensa zusammengefunden, um dem Vortrag von Herrn Prof. Dr. Luhmann zu lauschen. Der engagierte Physiologe lehrt angehende Mediziner und Pharmazeuten an der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz. Zum größten Teil widmet er sich jedoch der Forschung. „Es ist für die Schüler sehr interessant zu erfahren, woran aktuell geforscht wird“, erzählt der Wissenschaftler. Sein Vortrag soll sich hauptsächlich auf die Wahrnehmung und Arten der Wahrnehmungsstörung fokussieren, jedoch soll auch noch Zeit für eine anschließende Diskussionsrunde und Fragen rund um das Medizinstudium sein.
Zum Einstieg projiziert Luhmann ein Bild mit schwarz-weißem Muster an die Wand. Direkt beginnt das Gemurmel unter den Schülern. Betrachtet man das Bild etwas genauer, so lässt sich ein Dalmatiner erkennen. Es kann jedoch von Person zu Person unterschiedlich lange dauern, bis der Hund im Bild erkennbar wird. Aufgrund synaptischer Plastizität wird der Hund für das Auge bei erneutem Sehen direkt sichtbar, auch noch Jahre nach dem ersten Sehen des Bildes.
In der Forschung versucht man die genaue Funktionsweise des Gehirns zu modellieren. Dafür muss zuerst der genaue Aufbau bekannt sein. Indem man die verschiedenen Ebenen des Gehirns als einzelne Schichten betrachtet und diese übereinanderlegt, gelingt es ein realitätsgetreues Modell zu erschaffen. Eine Filmsequenz zeigt die Reise durch das reale Hirn einer Maus, wobei die einzelnen Stränge farblich hervorgehoben sind.
„Um eine schnellere Wahrnehmung zu ermöglichen, bedient sich unser Gehirn eines Tricks“, erklärt Luhmann bezüglich der Verarbeitung von Reizen. Informationen wie Bewegung, Tiefe, Form und Farbe werden parallel verarbeitet. Letzteres ist für das menschliche Auge nur in einem bestimmten Bereich sichtbar. Ein durch Licht hervorgerufener Farbreiz kann nämlich nur innerhalb eines Wellenlängenbereiches von etwa 400-700nm wahrgenommen werden. Die Zapfen des Auges unterscheiden ausschließlich die drei Grundfarben rot, grün und blau. Durch Farbaddition und Farbsubtraktion kann der Mensch dann 20 Sättigungsstufen, 200 Farbtöne und sogar 500 Helligkeitsstufen unterscheiden.
„Ich fand den Vortrag sehr interessant“, erzählt die 17-jährige Miriam Dewan ihrer Freundin Gesine Fürmeyer, als sie gemeinsam den Raum verlassen. „Die Experimente waren cool und der Vortrag hat mir geholfen den Stoff zu verinnerlichen“, fügt die 17-jährige mit den Locken hinzu. Dieser Meinung dürfte wohl jeder sein, der an diesem Tag dem Vortrag über Neurobiologie zugehört hatte.
Martin Hering (AG Öffentlichkeitsarbeit)
