APUZ Dossier Bild

16.10.2008 | Von:
Michael Hagner

Eine sehr kurze Geschichte der modernen Hirnforschung

Neuronenlehre

Das späte 19. Jahrhundert stand ganz unter dem Eindruck der Lokalisationslehre. In einem ganz anderen Zweig der Hirnforschung entwickelte sich nach 1880 die Neuronenlehre. Dass es sich bei Nervenzellen um individuelle Entitäten handelt, war keine neue Einsicht. Während Theodor Schwann und Matthias Jacob Schleiden in den 1830er Jahren die Zellenlehre begründeten, gab es daneben auch Anatomen wie Christian Gottfried Ehrenberg, Jan Evangelista Purkyne und Robert Remak, die kugelige Ganglienkörper oder Nervenzellen als Elementarstrukturen des Nervensystems ansahen. Purkyne sprach sowohl den Zellen als auch den Nervenfasern den Charakter der Individualität zu, doch blieb es noch für längere Zeit unklar, ob und auf welche Weise Zellen und Fasern miteinander zusammenhängen. Als man sich darauf einigte, dass der Zellkörper über verschiedene Auswüchse verfügt, nämlich einen axialen Zylinder (Axon) und zahlreiche protoplasmatische Fortsätze (Dendriten), wurde die Annahme individueller Nervenzellen zugunsten der Theorie aufgegeben, wonach alle Nervenzellen ein einziges, kontinuierliches Netzwerk bildeten. Diese Ansicht harmonierte gut mit der antilokalisatorischen Doktrin von Flourens, denn für die Anhänger der Netzwerktheorie erschien das Gehirn in anatomischer und physiologischer Hinsicht als einheitliches, zusammenhängendes Organ.

1873 konnte Camillo Golgi mittels einer neuen Färbetechnik Nervenzellen mit ihren endlosen Verzweigungen in bis dahin nicht für möglich gehaltener Schärfe und Klarheit sichtbar machen, und er hatte neue Beobachtungen über die Struktur der Nervenzellen mitzuteilen. Nicht nur Dendriten, auch Axone verfügten über Seiten- und Nebenäste (Kollaterale), und er unterschied zwei Typen von Nervenzellen: solche, die ein langes Axon haben (heute als Typ-I Neuronen bezeichnet), und solche, die sich dicht am Zellkörper verzweigen (Typ-II Neuronen). Die Dendriten wiederum bildeten nicht, wie man bis dahin gedacht hatte, ein zusammenhängendes Netzwerk, sondern endeten frei im interstitiellen (in den Zwischenräumen funktionstragender Elemente liegenden) Gewebe. Ungeachtet dieser drei wichtigen und bis heute gültigen Neuerungen folgte Golgi der Ansicht, dass die Nerven ein kontinuierliches, funktionell einheitliches Gewebe bildeten, das über Axone miteinander verbunden war.

Es gehört zu den Pikanterien in der Geschichte der Hirnforschung, dass eine morphologische und funktionelle Unabhängigkeit der Nervenzellen gegen die Netzwerktheorie ausgerechnet auf der Basis von Golgis revolutionärer Färbetechnik behauptet wurde. So konnte Santiago Ramón y Cajal 1888 zeigen, dass verschiedene Zelltypen sich im Kleinhirn einander annäherten, ohne sich zu berühren, was zumindest nahe legte, dass die Verbindung zwischen Nervenzellen durch Kontakt und nicht durch Kontinuität zustande kam. Die Frage war, wie sich der Impuls von einer Zelle auf die andere übertrug. Unabhängig voneinander postulierten Ramón y Cajal und Arthur van Gehuchten das Gesetz der dynamischen Polarisation, das besagt, dass Dendriten die Erregung zum Zellleib hinleiten, während Axone diese zum nächsten Neuron weiterleiten. Diese physiologische Hypothese zur Erregungsleitung im Nervensystem blieb zwar vorerst ebenso spekulativ wie Charles S. Sherringtons Annahme, dass sich zwischen den Nerven ein kleiner Spalt befinde, für den er den Namen "Synapse" fand, doch war die Mehrzahl der Anatomen um 1900 von der Richtigkeit der Neuronenlehre überzeugt. Auf die Lokalisationstheorie hatte das indes keinerlei Auswirkungen. Beide Doktrinen existierten nebeneinander, ohne einander zu stützen oder zu widersprechen.