Neurowissenschaft 02.04.2024, 14:53 Uhr

Gehirntransplantation – mehr als nur Science-Fiction?

Im Film „Poor Things“ wurde ein Gehirn transplantiert und ein Neurochirurg kündigte bereits 2016 an, bald Köpfe transplantieren zu können. Doch wie weit ist die Forschung wirklich, ist eine Gehirntransplantation mehr als Science-Fiction?

Gehirn

Ist eine Gehirntransplantation irgendwann möglich oder bleibt sie Science-Fiction?

Foto: PantherMedia / Kheng Ho Toh

In der Welt von Medizin und Wissenschaft werden ständig Grenzen verschoben, um das Unmögliche möglich zu machen. Ein Beispiel, das fasziniert und Fragen aufwirft, ist die Gehirntransplantation. Bereits 2015 hat der Neurochirurg Sergio Canavero bekanntgeben, dass er bald die erste Kopftransplantation durchführen könne.

In der oscarprämierten Komöde „Poor Things“ wurde tatsächlich eine Gehirntransplantation durchgeführt. Dan Baumgardt von der Fakultät für Physiologie, Pharmakologie und Neurowissenschaften von Universität Bristol hat sich mit der Frage beschäftigt, inwieweit eine Gehirntransplantation mehr als Science-Fiction sein kann. Wir haben seinen Aufsatz, der auf der Website „The Conversation“ erschienen ist, für Sie zusammengefasst.

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Im Film klappt es bereits mit der Gehirntransplantation

Im Jahr 2015 sorgte der Neurochirurg Sergio Canavero für Aufsehen, als er ankündigte, schon bald die weltweit erste menschliche Kopftransplantation durchführen zu können. Dies würde bedeuten, dass es möglich wäre, den Kopf einer Person zu entfernen und ihn auf den Hals und die Schultern einer anderen Person zu transplantieren – eine Idee, die bisher nur an Leichen erprobt wurde.

Doch was wäre, wenn man seinen Körper wechseln, aber sein Gesicht oder seine Persönlichkeit behalten könnte? Diese Frage führt uns zu einer noch spekulativeren Idee: der Transplantation des Gehirns zwischen Körpern. Inspiriert von Emma Stones Rolle in der surrealen Komödie „Poor Things“, in der eine Gehirntransplantation im Mittelpunkt steht, wird die Frage nach der Machbarkeit einer solchen Operation gestellt.

In „Poor Things“ erhält die von Emma Stones gespielte Figur Bella Baxter eine Gehirntransplantation von ihrem überlebenden ungeborenen Kind, nachdem sie sich umgebracht hat. Die Operation wird von dem Experimentalwissenschaftler Dr. Godwin Baxter (gespielt von Willem Dafoe) durchgeführt. Jeder, der den Film gesehen hat, wird sehen, wie Dr. Baxter das Gehirn von der Rückseite des Schädels entfernt und es so leicht wie eine Erbse aus einer Schote schält.

Herausforderungen einer Gehirntransplantation

Die Idee, ein Gehirn von einem Körper in einen anderen zu verpflanzen, wirft eine Reihe technischer Herausforderungen auf. Hier die wichtigsten Aspekte:

Zugang zum Gehirn

Das menschliche Gehirn, geschützt durch den festen Schädel, ist nur mit speziellen neurochirurgischen Instrumenten zugänglich. Mit Kraniotomie-Sägen können Teile des Schädels präzise entfernt werden, um Zugang zum Gehirn zu erhalten. Dabei ist höchste Präzision erforderlich, um das empfindliche Organ nicht zu beschädigen. Technisch betrachtet ist das Durchtrennen der Schädeldecke eines der geringsten Probleme.

Es ist erwähnenswert, dass nicht alle neurochirurgischen Operationen auf diese Weise das Gehirn erreichen. Die erbsengroße Hirnanhangsdrüse sitzt an der Basis des Gehirns, direkt hinter einer der Nasennebenhöhlen im hinteren Teil der Nasenhöhle. In diesem Fall ist es sinnvoll, die Nase für die Hypophysenchirurgie zu nutzen. Die alten Ägypter haben beim Mumifizieren von Leichen übrigens Teile des Gehirns durch die Nasenlöcher entfernt.

Entnahme des Gehirns

Sobald das Gehirn freigelegt ist, besteht die Herausforderung darin, es zu entnehmen, ohne es zu beschädigen. Die Konsistenz des Gehirns ähnelt der eines Puddings, was seine Handhabung außerordentlich schwierig macht. Darüber hinaus ist das Gehirn durch zahlreiche Nerven und Blutgefäße mit dem Körper verbunden, die fehlerfrei durchtrennt und wieder angeschlossen werden müssen.

Nach dem Durchtrennen des Schädelknochens trifft man jedoch nicht direkt auf das Gehirn, sondern auf drei Schutzmembrane bzw. die Hirnhäute. Die erste, die Dura, ist hart. Die zweite, die treffend benannte Arachnoidea, ist wie ein Spinnennetz, während die dritte, die Pia, zart und unsichtbar dünn ist. Es sind diese Strukturen, die sich bei einer Meningitis entzünden.

Nerven wieder verbinden

Hat man Schädel und Hirnhäute geöffnet, folgt der wohl einfachste Teil der Operation – die Entnahme des Gehirns. Die Schaltkreise danach wieder korrekt anzuschließen ist ungleich schwerer. So ist die wohl größte technische Hürde die Wiederherstellung der Verbindungen zwischen dem transplantierten Gehirn und dem neuen Körper.

Um das Gehirn zu entfernen, mussten die 12 Hirnnervenpaare und das Rückenmark durchtrennt werden. Diese müssten dann wieder alle korrekt angeschlossen werden. Doch die Forschung zur Nervenregeneration und -verbindung steckt noch in den Kinderschuhen. Innovative Ansätze wie biologische Klebstoffe und die Stimulation von Nervenzellen werden erprobt, bieten aber noch keine Erfolgsgarantie. Hinzu kommt, dass auch die Arterien durchtrennt werden, so dass die Sauerstoff- und Nährstoffversorgung unterbrochen wird.

Die Nachwirkungen

Die potenziellen Nachwirkungen einer Gehirntransplantation sind unbekannt und spekulativ. Fragen der Identität, des Bewusstseins und der körperlichen Funktionen nach der Operation bleiben unbeantwortet. Die Abstoßungsreaktion des Körpers und die Anpassung des Gehirns an sein neues Umfeld sind weitere ungelöste Probleme.

In Poor Things wurde berichtet, dass Bella Baxters Gehirn und Körper „nicht ganz synchron“ waren. Aber Gehirne können lernen, sich zu entwickeln. So wie Babys im Laufe ihrer Entwicklung ein ganzes Arsenal an Gedanken, Verhaltensweisen, Fähigkeiten und Fertigkeiten erwerben, könnte dies auch ein transplantiertes Gehirn tun.

Science-Fiction oder nahe Zukunft?

So faszinierend die Idee der Gehirntransplantation auch ist, die anatomischen, physiologischen und ethischen Hürden sind nach wie vor enorm. Die Szene aus „Poor Things“, in der ein Gehirn mühelos transplantiert wird, ist weit entfernt von der komplexen Realität eines solchen Eingriffs. Im Film wurde das Gehirn von der Rückseite des Schädels entfernt und es löst sich so leicht wie eine Erbse aus der Schote.

Das ist erstens anatomisch nicht korrekt und zweitens gibt es zwischen Schädel und Gehirn noch die Hirnhäute, die sich nicht so leicht durchtrennen lassen. Aber die Wissenschaft entwickelt sich ständig weiter. Mit den Fortschritten in Technik und Forschung könnte in Zukunft in den Bereich des Möglichen rücken, was heute noch nach Science-Fiction klingt.

Ein Blick auf die Ethik

Das Thema wirft auch wichtige ethische Fragen auf. Wenn Gehirntransplantationen machbar wären, welche Auswirkungen hätte dies auf unsere Vorstellungen von Identität und Menschlichkeit? Die Diskussion dieser Fragen ist ebenso wichtig wie die technologische Entwicklung selbst.

Ingenieure und Wissenschaftler stehen möglicherweise an der Schwelle zu Entdeckungen, die die Grenzen des Vorstellbaren verschieben. Doch mit großen Fortschritten kommt auch große Verantwortung. Forschung auf diesem Gebiet erfordert nicht nur technisches Know-how, sondern auch eine sorgfältige ethische Reflexion. Kurz gesagt: Die Welt der Gehirntransplantation bleibt ein faszinierendes Gebiet voller Möglichkeiten und Herausforderungen.

Der Originaltext von Dan Baumgardt steht unter Creativ Commons Lizenz.

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

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