Ein Junge, dessen Gehirn helfen kann, Autismus zu verstehen (Teil 1)

Dieser Artikel sollte vor einem Monat, am 2. April, dem Welttag des Bewusstseins für Autismus, veröffentlicht worden sein. Bei KDPV ist das Sydney Opera House blau hervorgehoben, um diesen Tag zu unterstützen. Aufgrund des ziemlich großen Volumens habe ich die Übersetzung in 3 Teile geteilt. Ein Artikel von Maya Salavitz beschreibt Henry Markrams Theorie der intensiven Welt.
Teil 2
Teil 3

Autismus hat die Familie von Henry Markram verändert. Jetzt kann seine Theorie einer intensiven Welt unser Verständnis dieses Zustands verändern.

Mit Kai Markram stimmte etwas nicht. Fünf Tage alt, er war ein ungewöhnlich unruhiges Kind, er begann viel früher als seine Schwester den Kopf zu heben und alles um sich herum zu untersuchen. Als er hinter ihm her lief, brauchte er ein Auge und ein Auge.

"Er war nur ein Energizer", erinnert sich seine Schwester Kali. Nicht wie alle Jungen - als sie versuchten, ihn zu beruhigen, trat und schrie er nicht nur, sondern biss und spuckte mit unkontrollierbarer Wut. Nicht nur in zwei Jahren, sondern auch in drei, vier, fünf und so weiter. Sein Verhalten war auch seltsam: Er konnte in sich hineingehen oder zu einem Fremden laufen und ihn umarmen.

Mit der Zeit wurde es noch seltsamer. Keiner der Familie Marcram wird seine Reise nach Indien im Jahr 1999 vergessen. Sie näherten sich dem Schlangenbeschwörer, als der fünfjährige Kai plötzlich nach vorne stürmte und die Kobra auf den Kopf schlug.

Mit einem solchen Kind fertig zu werden, ist für jeden Elternteil nicht einfach, besonders aber für Kai's Vater. Henry Markram ist der Gründer des 1,3 Milliarden US-Dollar teuren Human Brain-Projekts, einer Studie zur Erstellung eines Supercomputer-Gehirnmodells. Marcram, der wie kein anderer das Innenleben unseres Gehirns kannte, konnte Kais Probleme nicht bewältigen.

"Als Vater und als Neurowissenschaftler hat man einfach keine Ahnung, was man tun soll", sagt er. Kais Verhalten, bei dem schließlich Autismus diagnostiziert wurde, veränderte die Karriere seines Vaters und half beim Aufbau einer völlig neuen Theorie des Autismus, die traditionelle Überzeugungen umkehrt. Und dieses Projekt kann sich lange vor der Fertigstellung des Hauptprojekts - des Gehirnmodells - auszahlen.

Stellen Sie sich vor, Sie werden in einer Welt geboren, die durch die unvermeidliche sensorische Überlastung verwirrt ist, wie ein Außerirdischer von einem viel dunkleren, ruhigeren und ruhigeren Planeten. Die Augen deiner Mutter sind ein Stroboskop, die Stimme deines Vaters ist ein knurrender Presslufthammer. Pyjamas, die jeder für so weich hält? Schleifpapier mit Diamantmaserung. Was ist mit all dem Gurren und der Zuneigung? Eine Menge Chaos, eine Kakophonie roher, ungefilterter Daten.

Um zu überleben, müssen Sie in der Lage sein, jede Ordnung zu finden, die in diesem schrecklichen und deprimierenden Geräusch zu finden ist. Um gesund zu bleiben, müssen Sie so viel wie möglich kontrollieren und sich auf die Details, die Planung und die Wiederholung konzentrieren. Systeme, in denen bestimmte Eingaben vorhersehbare Ergebnisse liefern, sind mit ihren mysteriösen und inkonsistenten Anforderungen und ihrem zufälligen Verhalten viel attraktiver als Menschen.

Laut Markram und seiner Frau Camila bedeutet dies, autistisch zu sein.

Sie nannten es das "intensive Welt" -Syndrom.

Verhalten, das nicht aufgrund kognitiver Defizite auftritt - die heute vorherrschende Ansicht von Autismus -, sondern aufgrund von Übermaß. Anstatt zu vergessen, lernen autistische Menschen zu viel und zu schnell. Während sie emotionslos erscheinen mögen, bestehen Marcramas darauf, dass sie tatsächlich nicht nur mit ihren Emotionen, sondern auch mit den Emotionen anderer überladen sind.

Folglich wird die Gehirnarchitektur des Autismus nicht nur durch seine Schwächen, sondern auch durch seine inhärenten Stärken bestimmt. Eine Entwicklungsstörung, von der angenommen wird, dass sie etwa 1 Prozent der Bevölkerung betrifft, ist nicht durch mangelndes Einfühlungsvermögen gekennzeichnet, sagt Marcram. Soziale Schwierigkeiten und seltsames Verhalten entstehen durch den Versuch, mit einer Welt umzugehen, die zu viel ist.

Nach mehreren Jahren der Forschung fand das Paar seinen Namen für die Theorie, als es in ein abgelegenes Gebiet des südafrikanischen Teils der Kalahari-Wüste reiste, wo Henry Markram geboren wurde. Er sagt, dass "intensiver Frieden" Camilas Ausdruck ist; sie sagt, dass sie sich nicht erinnern kann, wer es zuerst erfunden hat. Markram erinnert sich, wie er in den Dünen saß, ungewöhnlich schwankende gelbe Gräser beobachtete und darüber nachdachte, wie es aussieht - unweigerlich von Empfindungen und Emotionen überflutet zu werden.

Das dachte er, was Kai erlebte. Je mehr er Autismus nicht als Mangel an Gedächtnis, Emotionen und Empfindungen, sondern als Übermaß betrachtete, desto mehr wurde ihm klar, wie viel er selbst mit seinem Sohn gemeinsam hatte, der wie ein Außerirdischer aussah.

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Henry Markram mit strahlend blauen Augen, sandfarbenem Haar und einer Aura unbestrittener Autorität, die sich bei der Arbeit an einem großen, ehrgeizigen und gut finanzierten Projekt zeigt. Es ist schwer zu sagen, was sie mit ihrem Sohn gemeinsam haben könnten. Er steht um 4 Uhr morgens auf und arbeitet mehrere Stunden in seinem Haus in Lausanne, bevor er zum Institut geht, wo sich das Human Brain-Projekt befindet. "Er schläft ungefähr 4-5 Stunden", sagt Camila. "Es ist perfekt für ihn."

Als Kind sagt Markram: "Ich wollte alles wissen." Aber in den ersten Jahren in der High School war er einer der schlechtesten Schüler der Klasse. Der Lateinlehrer inspirierte ihn, mehr Zeit für den Unterricht aufzuwenden, aber als sein Onkel im Alter von etwas mehr als 30 Jahren starb, „rollte er einfach den Hang hinunter und ergab sich“ - Marcram veränderte sich. Kurz zuvor erhielt er eine Aufgabe in der Gehirnchemie, die ihn zum Nachdenken brachte: „Wenn sich die Chemie und Struktur des Gehirns ändern, dann ändere ich mich auch. Wer bin ich dann? Schwere Frage. Also bin ich als Psychiater auf eine medizinische Hochschule gegangen. “

Markram studierte an der Universität von Kapstadt, erhielt jedoch in seinem vierten Jahr ein Stipendium in Israel. "Ich war wie im Paradies", erinnert sich Marcram, "es gab alles, was nötig war, um das Gehirn zu studieren." Er kehrte nicht zur Universität zurück, mit 26 heiratete er Anat und bald erschienen ihre Töchter Lina, sie ist 24 und Kali, sie ist 23. Vier Jahre später wurde Kai geboren.

Während seines Studiums an der Graduiertenschule des Weizmann-Instituts machte Markram seine erste wichtige Entdeckung, indem er die Schlüsselbeziehung zwischen den beiden am Training beteiligten Neurotransmittern Acetylcholin und Glutamat herausfand. Dies ist eine wichtige und beeindruckende Arbeit - besonders für einen jungen Wissenschaftler, aber sein Name verherrlichte die weitere Arbeit.

Während eines Praktikums bei Nobelpreisträger Bert Sackmann am Max-Planck-Institut in Deutschland zeigte Markram, dass „Neuronen zusammen gemietet werden und das Signal zusammen geleitet wird“ (Feuer zusammen verdrahten). Dies ist seit den 1940er Jahren ein Grundprinzip der Neurowissenschaften, aber niemand konnte verstehen, wie es wirklich funktioniert.

Nachdem Markram die genaue Synchronisation des Signalaustauschs zwischen Neuronen untersucht hatte, zeigte er, dass die Anregung in einem bestimmten Muster die synaptischen Verbindungen zwischen Zellen erhöht, während das Überspringen eines Signals diese schwächt. Dieser einfache Mechanismus ermöglicht es dem Gehirn zu lernen, indem es buchstäblich und im übertragenen Sinne Verbindungen zwischen verschiedenen Erfahrungen und Empfindungen herstellt - sowie zwischen Ursache und Wirkung.

Die genaue Messung dieser vorübergehenden Unterschiede war auch ein technischer Triumph. Sackmann wurde 1991 Nobelpreisträger für die Entwicklung der notwendigen „Patch Clamp“ -Technik (eine Methode zur lokalen Fixierung von Potenzialen ), mit der winzige Änderungen der elektrischen Aktivität in Nervenzellen gemessen werden. Um nur ein Neuron einzufangen, müssen Sie am Gehirn einer kürzlich getöteten Ratte mit einer Dicke von etwa 1/3 Millimeter teilnehmen, die etwa 6 Millionen Neuronen enthält.

Um das Gewebe am Leben zu erhalten, müssen Sie es mit Sauerstoff versorgen und ein Stück des Gehirns in eine Zusammensetzung eintauchen, die die Liquor cerebrospinalis ersetzt. Unter dem Mikroskop müssen Sie mit einer kleinen Glaspipette eine Zelle vorsichtig durchstechen. Diese Technik ähnelt der Spermieninjektion in eine Eizelle, außer dass Neuronen hunderte Male kleiner als eine Eizelle sind.

Dies erfordert harte Hände und Liebe zum Detail. Marcrams Innovation bestand darin, eine Maschine zu entwickeln, mit der 12 vorbereitete Zellen gleichzeitig untersucht werden konnten, indem ihre elektrischen und chemischen Wechselwirkungen gemessen wurden. Forscher, die solche Experimente durchgeführt haben, sagen, dass man den ganzen Tag verbringen kann, ohne ein Ergebnis zu erzielen, aber Markram wurde ein Meister.

Es gab jedoch ein Problem. Es schien, als sei er von einem Karrierehöhepunkt zum anderen übergegangen - ein Fulbright-Stipendium am National Institute of Health, eine Stelle in Weizmann, Veröffentlichungen in den renommiertesten Magazinen -, aber gleichzeitig wurde klar, dass im Kopf seines jüngsten Kindes etwas nicht stimmte. Er studierte das Gehirn, konnte aber nicht herausfinden, wie er Kai helfen konnte, zu lernen und mit Schwierigkeiten umzugehen. Wie er der New York Times Anfang dieses Jahres sagte: „Sie fühlen sich machtlos. Dein Kind hat Autismus und du, ein Neurowissenschaftler, weißt nicht, was du tun sollst. "

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Zuerst glaubte Marcram, dass Kai eine Hyperaktivitätsstörung und eine Aufmerksamkeitsdefizitstörung (ADHS) hatte. Sobald Kai anfing zu gehen, saß er nicht still. "Er eilte unkontrolliert herum", sagt Markram. Mit zunehmendem Alter bekam Kai Nervenzusammenbrüche. „Er ist weniger hyperaktiv geworden, aber schwieriger zu handhaben. Die Situationen waren unvorhersehbar. Wutanfälle. Er könnte sehr stur sein “, erinnert sich Markram.

Kai vor Verletzungen auf der Straße oder durch willkürliche Impulse zu schützen, war ein ständiges Problem. Ins Kino zu gehen ist ein echter Test. Kai weigerte sich, ins Kino zu gehen oder hielt sich mit den Händen die Ohren zu.

Aber er kuschelte gern mit Menschen, auch mit Fremden. Aus diesem Grund haben viele Experten Autismus ausgeschlossen. Erst nach vielen Untersuchungen wurde bei ihm das Asperger-Syndrom diagnostiziert, das durch Schwierigkeiten bei der sozialen Interaktion und bei sich wiederholendem Verhalten gekennzeichnet war, jedoch ohne Beeinträchtigung der Sprache und der kognitiven Funktionen.

„Wir haben die Untersuchungen durchlaufen und überall unterschiedliche Diagnosen gestellt“, sagt Markram. Als pedantischer Wissenschaftler ärgerte ihn das. Er verließ die medizinische Fakultät, um Neurowissenschaften zu studieren, weil ihm die Unsicherheit der Psychiatrie nicht gefiel. "Ich war von der Psychiatrie enttäuscht", sagt er.

Im Laufe der Zeit wurden Versuche, Kai zu verstehen, zu Markrams Besessenheit.

Dies führte zu dem, was er als „Ungeduld“ bei der Modellierung des Gehirns bezeichnet: Für ihn war die Neurobiologie zu fragmentiert und konnte sich nicht entwickeln, ohne Daten zu kombinieren. „Ich war nicht zufrieden mit dem Verständnis der Arbeit von Fragmenten des Gehirns; Sie müssen alles vollständig verstehen “, sagt Markram. „Jedes Molekül, jede Zelle, jedes Gen. Nichts kann ignoriert werden. “

Aufgrund dieser Ungeduld beschloss er, Autismus zu studieren, indem er jedes Buch las, das nur in seine Hände fiel. In den 90er Jahren wurde diesem Zustand mehr Aufmerksamkeit geschenkt. Die Diagnose erschien im 80. Jahr im diagnostischen und statistischen Handbuch für psychische Störungen (DSM 3). 1988 wurde der Film Rain Man mit Dustin Hoffman über den Savant veröffentlicht , der die Idee populär machte, dass Autismus sowohl eine Störung als auch eine Quelle eines bizarren Geistes ist.

Die dunkle Ära der Mitte des 20. Jahrhunderts, als Autismus als Folge der „Kälte der Mutter“ angesehen wurde, war in der Vergangenheit. Obwohl Experten Autismus als neurologische Störung anerkennen, sind die Ursachen unbekannt.

Die bekannteste Theorie schlägt Störungen in den Teilen des Gehirns vor, die für die soziale Interaktion verantwortlich sind, was zu einem Mangel an Empathie führt. Diese "Theorie der Vernunft" wurde in den 80er Jahren von Uta Frith, Alan Leslie und Simon Baron-Cohen entwickelt. Sie fanden heraus, dass autistische Kinder später den Unterschied zwischen dem, was sie wissen und dem, was der andere weiß, verstehen.

In einem wegweisenden Experiment beobachteten Kinder Sally- und Anna-Puppen. Sally hatte einen Ball, den sie in einem Korb versteckte und ging. Anna legte den Ball in die Schachtel. Mit vier oder fünf Jahren kann ein Kind sagen, dass Sally in einem Korb nach einem Ball suchen wird, weil sie nicht weiß, dass Anna ihn übertragen hat. Aber die meisten autistischen Kinder schlagen vor, dass Sally nach dem Ball in der Schachtel sucht, weil sie selbst wissen, dass er da ist. Gewöhnliche Kinder vertreten sofort Sallys Standpunkt, während autistische Kinder Schwierigkeiten damit haben.

Die Forscher führen diese „Blindheit des Bewusstseins“ - ein Versagen, Perspektiven wahrzunehmen - auf ihre Beobachtungen zurück, dass autistische Kinder nicht am Spiel teilnehmen. Anstatt zusammen zu spielen, konzentrieren sich autistische Kinder auf Objekte oder Systeme - Kreisel, Würfel, Symbole auswendig lernen oder von mechanischen Dingen wie Zügen und Computern besessen sein.

Diese offensichtliche soziale Gleichgültigkeit wurde als Schlüssel zu diesem Zustand angesehen. Leider betrachtete die Theorie autistische Menschen als egoistisch, da es für sie schwierig war zu verstehen, dass andere Menschen geliebt, verärgert oder verletzt werden könnten. Während das Sally-Anne-Experiment zeigt, dass autistische Menschen Schwierigkeiten haben zu verstehen, was andere Menschen ihre eigenen Ansichten haben - was Forscher kognitive Empathie oder „Theorie des Geistes“ nennen, beweist er nicht, dass es ihnen egal ist, wann Jemand hat emotionale oder körperliche Schmerzen. In Bezug auf fürsorgliche - affektive Empathie - autistische Menschen haben nicht unbedingt Beeinträchtigungen.

Leider sind diese beiden Arten von Empathie auf Englisch in einem Wort vereint. So ist seit den 80er Jahren die Idee des "Mangels an Empathie" unter Autisten aufgetaucht.

"Als wir uns mit Theorien über Autismus vertraut machten, konnten wir es nicht glauben", sagt Markram. „Alle glaubten, dass ihnen Empathie fehlte. Kai hat dich durch und durch gesehen. Sein Verständnis Ihrer wahren Absichten war viel tiefer. " Und er brauchte soziale Kontakte.

Offensichtlicher Gedanke: Vielleicht ist Kai nicht autistisch? Als Markram in die Literatur über Autismus eintauchte, war er überzeugt, dass Kai richtig diagnostiziert wurde. Er hat genug gelernt, um das Verhalten seines Sohnes als klassisch für autistische Menschen zu betrachten, und dass es keine andere Bedingung gibt, die sein Verhalten erklärt.

Menschen, die unbestreitbar als autistisch gelten, wie Temple Grandin, Autor populärer Bücher und Berater für Tierverhalten, hatten ähnliche Schwierigkeiten, wenn sie autistische Menschen als egoistisch betrachten.

Markram begann 1999 als Gastprofessor in San Francisco mit der Arbeit an Autismus. Sein Kollege, der Neurowissenschaftler Michael Merznich, schlug vor, dass die Ursache für Autismus ein Ungleichgewicht zwischen den für Hemmung und Erregung verantwortlichen Neuronen ist. Fehler beim Bremsen erklären Kai's Verhalten, als er die Kobra berührte. Markram begann mit der Forschung zu diesem Thema.

Liste der Artikel über Autismus und das Projekt "Human Brain Project" auf Habré

KDPV, Quelle .