Eine neurologische Einheitstheorie?

 aus derStandard.at, 3. Jänner 2018, 11:24

Der neurowissenschaftlichen "Theorie für Alles" auf der Spur

IST-Austria-Forscher stellen Formel auf, wie neuronale Informationen kodiert werden

Klosterneuburg/Wien – So wie Physiker waren Neurowissenschafter bisher auf der Suche nach einer "Theorie für Alles", mit der man unterschiedlichste Phänomene erklären kann. Forscher des Institute of Science and Technology (IST) Austria haben nun eine einheitliche Formel aufgestellt, wie neuronale Informationen kodiert werden. Sie ist ein Rahmenwerk, das bisherige Ansätze verbindet, berichten sie im Fachjournal "PNAS".

Bisher hatte man drei Haupttheorien mit jeweils verschiedenen Annahmen über die Eigenschaften der sensorischen Neuronen, also Nervenzellen, die Informationen aus der Umwelt verarbeiten, erklären die Forscher um Gasper Tkacik vom IST Austria in Klosterneuburg. Bei der "effizienten Kodierung" ging es zum Beispiel darum, dass Neuronen trotz Signalrauschen so viele Informationen wie möglich auswählen und weiterleiten. Die "vorhersagende Kodierung" setzte voraus, dass trotz Reizflut nur jene Information Eingang findet, die auch in Zukunft benötigt wird, wie zum Beispiel eine Bewegungsrichtung. "Spärliche Kodierung" wiederum bedeutete, dass immer nur wenige Neuronen aktiv sind. Wie sehr solche Theorien überlappen oder vereinbar sind, war aber unklar.

Die IST-Forscher haben nun ein Rahmenwerk und eine mathematische Formel dafür geschaffen. Der neuronale Code hängt demnach von mehreren Parametern ab: Dem Rauschen, ob das Signal in Zukunft verwendet wird, und wie komplex es ist. Die bisherigen Theorien galten nur für einzelne Bereiche, die mit der neuen Funktion aber gänzlich umfasst werden. Damit sei es nun möglich, Phänomene zu erklären, die man zwar beobachtet hat, aber mit keinem der bisher existierenden Modelle interpretieren konnte, meinen sie. (APA.)

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Abstract
PNAS: "Toward a unified theory of efficient, predictive, and sparse coding"

Wir sind nun endlich ausgewachsen.

 aus derStandard.at, 1. Jänner 2018, 12:00

Die Menschheit hat ihren körperlichen Zenit erreicht
Französische Forscher leiten aus medizinhistorischer Analyse ab, dass wir unsere natürlichen Grenzen erreicht haben

Paris – Und nun die schlechte Nachricht zum Jahreswechsel: Die Menschheit hat ihren körperlichen Zenit erreicht – zumindest wenn es nach einem interdisziplinären Team mehrerer französischer Institute geht. Und auch den implizit in der Grundaussage mitschwingenden Satz "Von nun an geht's bergab" bestätigen die Forscher tendenziell; vorausgesetzt es werden keine Maßnahmen getroffen, den aktuellen Status zu wahren.

Auf dem Gipfel

Das Team um Studienerstautor Adrien Marck vom Institut de Recherche bio-Médicale et d'Epidémiologie du Sport veröffentlichte seinen Befund im Fachmagazin "Frontiers in Physiology". Basis des Papers war eine Analyse historischer medizinischer Daten, die 120 Jahre zurückreicht. In Betracht gezogen wurden sowohl genetische als auch umweltbedingte Einflüsse.

Das Resümee läuft darauf hinaus, dass es sowohl für Körpergröße als auch für Lebenserwartung und körperliche Leistungsfähigkeit biologische Grenzen geben dürfte – und dass diese erreicht worden sind, zumindest für die gegenwärtige evolutionäre Ausprägung des Menschen. Trotz laufender Fortschritte in Sachen Ernährung und Medizin gebe es bei diesen Faktoren keine Steigerung mehr, sagt Koautor Jean-François Toussaint von der Universität Paris Descartes. Wir seien die erste Generation, die sich dieser Grenzen bewusst werde.

Ausblick

Für die Zukunft prognostizieren die Forscher unter anderem, dass immer seltener neue Weltrekorde im Sport aufgestellt werden und dass zwar immer mehr Menschen bis zum gegenwärtigen Alterslimit leben werden – dass sie es aber nicht überschreiten werden.

Es könne aber sogar zu Rückschritten kommen – hier schreiben die Forscher Umwelteinflüssen eine entscheidende Rolle zu. Sie weisen darauf hin, dass in einigen afrikanischen Ländern die durchschnittliche Körpergröße zuletzt wieder abgenommen habe: ein Hinweis darauf, dass sich in den betreffenden Gesellschaften die Gesundheits- und Ernährungslage verschlechtert hat.

Für die Politik ergibt sich laut den Forschern in Zukunft die Herausforderung, Strategien zu enwickeln, um die Lebensqualität zu erhöhen und einem möglichst großen Anteil der Bevölkerung das Ausschöpfen der natürlichen Limits zu ermöglichen. (jdo, 1. 1. 2018)

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Link
Frontiers in Physiology: "Are We Reaching the Limits of Homo sapiens?"

Neues aus der Schlafforschung.

Canova, Endymion

aus derStandard.at, 22. Dezember 2017, 07:00

Wie sich Informationen über unseren Schlaf gewinnen lassen

Mit immer genaueren Werkzeugen lässt sich nachweisen, dass das Gehirn auch im bewusstlosen Zustand erstaunlich aktiv ist

von Alois Pumhösel 

Ein Aufschrecken beim Eindösen, Träume von Verfolgungsjagden, beim Aufwachen das Gefühl, von einem fernen Ort zurückzukehren: Der Schlaf ist nach wie vor weitgehend unbekanntes Terrain in der Ergründung der menschlichen Natur. Ein Zustand, in dem das Gehirn Körperfunktionen einschränkt, aber keineswegs inaktiv ist. Ein Prozess, der den Körper regeneriert und das Gehirn neu verschaltet. Ein Ausflug in skurrile und geheimnisvolle Traumbilder mit ihrer schwer ergründbaren Aussage über die menschliche Psyche. Und eine Katastrophe, wenn die Fähigkeit, Ruhe zu finden, auf Dauer gestört ist. Wie schaut man also in den schlafenden Kopf hinein, um die wundersame Welt darin zu entdecken?

"Hirn, Auge, Muskel", lautet die Antwort von Manuel Schabus, Leiter des Labors für Schlaf-, Kognitions- und Bewusstseinsforschung der Universität Salzburg. "Um den Schlaf professionell zu klassifizieren, benötigt man grundsätzlich Informationen über Gehirnströme, Augenbewegungen und Muskelaktivität." Traumphasen haben Auswirkungen auf Augenbewegungen. Muskeln werden vom Gehirn sozusagen gelähmt, damit Träume nicht körperlich ausgelebt werden. Bei der genauen Verortung von Gehirnaktivitäten können auch Kernspintomografen zum Einsatz kommen, die Abbilder des Organs generieren.

Der Teufelskreis des Leistungsdrucks

Bei der Diagnose von Schlafstörungen helfen weitere Werkzeuge: die Überwachung der Atmung mit Sensoren an Brust, Bauch und Nase etwa oder Infrarotkameras, die Auffälligkeiten wie das Ausleben von Träumen (REM Behavior Disorder) oder Schlafwandeln aufdecken. Die am stärksten zunehmenden Schlafstörungen haben für Schabus übrigens mit Stress zu tun. "Nicht abschalten zu können ist ein Hauptproblem unserer Gesellschaft. Man kann nicht schlafen und bekommt Panik, dass man am nächsten Tag nicht leistungsfähig sein wird, was den Schlaf erst recht verhindert – ein Teufelskreis."

Schabus und Kollegen gehen bei ihrer Arbeit aber weit über die Diagnose von Krankheiten oder das Erkennen von Schlafphasen hinaus. Beispielsweise haben sie in einer Studie untersucht, welche Informationen über die Außenwelt noch in das schlafende Gehirn einzudringen vermögen und dort verarbeitet werden. Die Antwort: erstaunlich viele.

Die Sinne des Schlafenden

"Obwohl man komplett ohne Bewusstsein ist, unterscheidet man zwischen relevanten und nichtrelevanten Reizen", erklärt Schabus. Die Sinneskanäle werden offen gehalten, die einlaufenden Informationen aber stärker gefiltert. "Wir haben herausgefunden, dass das schlafende Gehirn einen Unterschied macht, ob der Name des Schlafenden oder ein beliebiger anderer gerufen wird", gibt der Schlafforscher ein Beispiel. "Genauso macht auch die Stimme selbst einen Unterschied. Auf jene der Mutter reagiert ein schlafendes Kind anders als auf eine fremde Frauenstimme."

In einer weiteren Publikation widmete sich Schabus dem Schlaf von Menschen mit eingeschränkten Gehirnfunktionen, die aus einem Koma erwacht sind, aber keineswegs in einem voll bewussten Zustand sind. "Die Komplexität der Schlafmuster nimmt hier extrem ab", fasst Schabus zusammen. "Bei einem jungen Erwachsenen sind die Muster sehr komplex, alle Schlafphasen vom leichten Schlaf bis zum REM-Schlaf mit den schnellen Augenbewegungen werden innerhalb von 90 Minuten durchgespielt. Bei hirngeschädigten Patienten kann eine tiefschlafähnliche Aktivität 24 Stunden andauern oder praktisch gar nicht mehr variieren."

AI in der Schlafforschung

Ein Merkmal ist hier die Häufigkeit sogenannter Schlafspindeln – das Gehirnstrommuster entsteht durch die Kommunikation zweier Gehirnregionen, dem Thalamus und der Großhirnrinde, und deutet unter anderem auf eine gute "Vernetzung" des Gehirns hin. Am Elektroenzephalogramm (EEG), das die Ströme abbildet, zeigt sich dabei ein kurzes Oszillieren mit 12-15 Schwingungen pro Sekunde. Bei gesunden Menschen sind Schlafspindeln etwa beim Einschlafen zu beobachten und insgesamt häufig. Bewiesen ist, dass ein häufiges Auftreten mit einer besseren Gedächtnisleistung am Folgetag zusammenhängt. "Wir konnten aber auch sehen, dass postkomatöse Patienten ohne Schlafspindeln in einem sehr schlechten Zustand sind bzw. eine schlechtere Prognose haben", hebt Schabus die Relevanz des Phänomens hervor.

Das Erkennen von Mustern im EEG war bisher erfahrenen Ärzten vorbehalten. Immer öfter übernehmen künstliche Intelligenzen diese Aufgabe. Das Salzburger Schlaflabor kooperiert etwa, unterstützt vom Wissenschaftsfonds FWF, mit Stefan Wegenkittl und Peter Ott, Experten für Signalverarbeitung und maschinelles Lernen der FH Salzburg. "Wenn man in einem sechsstündigen EEG mit 128 Kurven nach Mustern sucht, ist das eine Sisyphusarbeit", erklärt Wegenkittl. Um sie zu automatisieren, werden mithilfe von maschinellem Lernen sowohl EEG-Daten als auch die entsprechenden Annotationen erfahrener Experten verarbeitet.

Muster erkennen

Der Computer soll ausgehend vom Gelernten die Mustererkennung so gut "generalisieren", dass er ähnliche Muster richtig zuordnet – auch wenn sie, wie bei den Postkomapatienten, stark verzerrt sind. Zuvor müssen die Daten bereinigt und von Störsignalen befreit werden, die etwa von Muskelbewegungen im Schlaf herrühren.

Die Forscher griffen bei der Signalverarbeitung bisher auf Methoden zurück, die beispielsweise Entropien nützen, also Kennzahlen, die den "Grad einer lokalen Unordnung" messen, und verbinden diese mit Ansätzen der Wahrscheinlichkeitsrechnung. "Es ist wie bei einem Brettspiel à la Mensch ärgere dich nicht: Position sowie Ziel sind bekannt, und der Zufall spielt eine Rolle", veranschaulicht es Wegenkittl. Künftig will man dank Deep Learning auf vorgegebene Kennzahlen verzichten. "Die Idee ist, dass man den Computer nur anhand der Daten selbst typische Muster erkennen lässt", sagt Wegenkittl. "Das ist dieselbe Technologie, die auch in autonom fahrenden Autos steckt."

Seismograf für Wohlbefinden

Und was ist nun mit den Träumen? Können sie auf psychische Zustände oder Störungen verweisen? "Wissenschaftlich ist das noch eine wenig beantwortete Frage, auch wenn in der Praxis öfter entsprechende Zusammenhänge auffallen – etwa wenn essgestörte Menschen von nichtpassender Kleidung träumen", sagt die Psychologin und Psychotherapeutin Brigitte Holzinger, die an der Med-Uni Wien einen postgraduellen Kurs für Schlafcoaching leitet. Der Ansatz, der Schlafstörungen vorbeugen und Heilungsprozesse anstoßen soll, basiert auf der Gestalttherapie, einer Spielart der Psychotherapie.

Schlafstörungen sind für Holzinger ein "Seismograf" für das Wohlbefinden des Menschen, gerade auch bezüglich Stress und Burnouts. Eine Säule des Schlafcoachings ist die Traumarbeit, etwa bei wiederkehrenden Albträumen. Für Holzinger ist hier das luzide Träumen ein Königsweg. Demnach ist es erlernbar, sich während des Traums bewusst zu sein, dass man träumt. Holzinger: "Man kann sich dann im Albtraum entscheiden, sich zu retten, den Traum zu beenden oder aufzuwachen."  

Das Gedächtnis des Riechhirns.

aus scinexx

Wie aus Gerüchen Erinnerungen werden
Teil des Riechhirns dient als Archiv für Langzeiterinnerungen

"Dufte" Erinnerung: Manche Gerüche können Erinnerungen an längst vergangene Zeiten wecken. Forscher haben nun herausgefunden, welche Bereiche des Gehirns für dieses Phänomen verantwortlich sind. Demnach kann eine bestimmte Region im Riechhirn als Archiv für Langzeiterinnerungen dienen. Damit ein Geruch dort tatsächlich langfristig abgespeichert wird, sind jedoch auch Signale von anderen Hirnregionen nötig. 

Ob der Duft unsere Leibspeise aus Kindertagen oder das Parfum, das wir mit einer geliebten Person verbinden: Manche Gerüche können Erinnerungen an lange zurückliegende Erlebnisse wecken. Plötzlich versetzt uns das, was unsere Nase wahrnimmt, dann in längst vergangene und mitunter schon vergessen geglaubte Zeiten zurück. Wohl kaum ein anderer unserer Sinne ist so unmittelbar mit dem Erinnern verknüpft wie der Geruchssinn.

Doch welchen Weg muss eine Duftinformation nehmen, damit sie im Gehirn als Langzeiterinnerung abgespeichert wird? Diese Frage haben sich nun Forscher um Christina Strauch von der Ruhr-Universität Bochum gestellt – und sich dabei auf den sogenannten piriformen Cortex konzentriert, einen Teil des Riechhirns: "Es war bekannt, dass der piriforme Cortex dazu in der Lage ist, kurzzeitig Dufterinnerungen zu speichern. Wir wollten wissen, ob es dort auch Langzeiterinnerungen gibt", berichtet die Neurowissenschaftlerin.

Langfristig abgespeichert?

Für ihre Studie untersuchten die Wissenschaftler an Ratten, ob dieser Teil des Gehirns zu synaptischer Plastizität fähig ist – eine wesentliche Voraussetzung für das Abspeichern von Erinnerungen in Gedächtnisstrukturen unseres Denkorgans – und ob diese Effekte über mehr als vier Stunden bestehen bleiben. Denn erst dann spricht man von einer Langzeiterinnerung. 

Um eine Geruchserinnerung zu erzeugen, lösten Strauch und ihre Kollegen durch elektrische Impulse im Gehirn künstlich eine Sinneswahrnehmung aus. Bekannt war, dass solche Stimulationen langfristige Effekte im Hippocampus bewirken können, einem Hirnareal, das für die Bildung des Langzeitgedächtnisses zuständig ist. Im piriformen Cortex hingegen löste die Stimulation zunächst keine Speicherung von Langzeitinformationen aus.

Archiv für Langzeiterinnerungen

In einem zweiten Schritt stimulierte das Team nicht den piriformen Cortex selbst, sondern eine übergeordnete Gehirnregion: den orbitofrontalen Cortex. Dieser ist für Aufgaben wie das Unterscheiden sensorischer Erlebnisse zuständig. Es zeigte sich: Durch die Stimulation dieses Bereichs entstanden tatsächlich die gewünschten Veränderungen im Riechhirn. 

"Unsere Studie zeigt, dass der piriforme Cortex sehr wohl als Archiv für Langzeiterinnerungen dienen kann, allerdings muss er erst vom orbitofrontalen Cortex – als übergeordneter Hirnregion – ein Signal bekommen, dass ein Ereignis als Langzeiterinnerung abgespeichert werden soll", erklärt Strauch. Das Abspeichern von langfristigen Geruchserinnerungen sei demzufolge ein komplexer Prozess, an dem mehrere Hirnregionen beteiligt sind. (Cerebral Cortex, 2017; doi: 10.1093/cercor/bhx315) 

(Ruhr-Universität Bochum, 20.12.2017 - DAL)

Wie chemische Elemente entstehen.

Dieses kosmische Feuerwerk zeugt von einer stellaren Katastrophe, denn es ist der glühende Überrest einer Sternexplosion, der Supernova Cassiopeia A. Das Besondere an dieser Aufnahme im Röntgenlicht sind jedoch die Farben: Sie zeigen an, wo im Supernova-Relikt welche Elemente entstanden sind.

aus scinexx

Kosmische Elementfabrik

Röntgenteleskop zeigt die in Cassiopeia A erzeugten Elemente

Cassiopeia A liegt rund 11.000 Lichtjahre von uns entfernt. Dieses sich ausdehnende Gebilde aus Millionen Grad heißen Gasen entstand, als ein massereicher Stern in einer Supernova explodierte. Wegen ihrer relativen Nähe zu uns gehört Cassiopeia A zu den am besten untersuchten Supernova-Relikten überhaupt.

Das Spannende daran: Solchen Sternenexplosionen verdanken wir die Existenz vieler schwererer Elemente – und damit der Atome, aus denen wir und unser Planet bestehen. Von Kohlenstoff bis Rubidium reicht das Spektrum der Atome, die es ohne diese Explosionen im Kosmos heute wahrscheinlich nicht gäbe.

Welche Elemente die Supernova von Cassiopeia A produzierte, enthüllen nun Beobachtungen mit dem NASA-Röntgenteleskop Chandra. In dieser Aufnahme sind die verschiedenen Elementsorten durch Farben voneinander abgesetzt: Silizium erscheint rot, Schwefel gelb, Kalzium grün und Eisen violett. Möglich wurde ihre Unterscheidung, weil die Atome dieser Elemente bei Anregung nur in einem engen, jeweils unterschiedlichen Wellenlängenbereich der Röntgenstrahlung leuchten.

Die Chandra-Daten verraten aber auch, wie viel von den verschiedenen Atomen die Cassiopeia A-Supernova produziert hat. Sie erzeugte rund 10.000 Erdmassen an Schwefel und rund 20.000 Erdmassen an Silizium, wie NASA-Forscher ermittelten. Noch größer ist die Menge an Eisen und Sauerstoff: Die Sternenexplosion schleuderte 70.000 Erdmassen Eisen ins Al hinaus und sogar eine Million Erdmassen Sauerstoff – das entspricht drei Mal der Masse der gesamten Sonne.

Neben den hier farbig gezeigten Elementen entstanden in Cassiopeia A aber auch Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und Wasserstoff. Das aber bedeutet: Zusammen mit dem Sauerstoff hat diese Supernova letztlich alle Elemente erzeugt, die in unserem Erbmolekül DNA enthalten sind.

Toolmaking animal.

aus derStandard.at, 11. Dezember 2017, 18:42

Rätselhafter Werkzeugbauer
Die Geradschnabelkrähe ist das einzige Tier, das selbstgemachte Haken benutzt. Nun haben Biologen bei den Vögeln eine überraschende Beobachtung gemacht

von Thomas Bergmayr

St Andrews / Wien – Der Haken gilt als eine der wichtigsten Erfindungen in der Geschichte. Überraschenderweise trat dieses mächtige Werkzeug bei uns Menschen erst sehr spät in Erscheinung. Die beiden ältesten bisher entdeckten Angelhaken haben Archäologen im Vorjahr in einer Höhle auf der japanischen Insel Okinawa freigelegt. Die sorgfältig aus Schneckenschalen gefertigten Bögen waren im September 2016 auf 23.000 Jahre datiert worden.

Im Tierreich kennt man den Haken dagegen bereits wesentlich länger: Die Geradschnabelkrähe (Corvus moneduloides) ist die einzige Spezies außer dem Menschen, die weiß, wie man sich aus Zweigen Haken bastelt, um damit auf Beutefang zu gehen – und das vermutlich bereits seit mehr als drei Millionen Jahren.

Die Geradschnabelkrähe ist in der Lage, hakenförmige Werkzeuge aus Zweigen zu konstruieren, um Maden aus Löchern hervorzuholen. Unterschiedliche Methoden

Diese geflügelten "Intelligenzbestien" kommen ausschließlich auf der östlich von Australien gelegenen Inselgruppe Neukaledonien vor, und ihre bevorzugten Opfer sind die Larven eines Bockkäfers. Um die mehrere Zentimeter langen Maden aus ihren Verstecken im Holz des Lichtnussbaumes herauszufischen, biegen sich die Krähen Zweige eines bestimmten Baumes zurecht.

Nun hat ein britisches Team um Christian Rutz von der University of St Andrews festgestellt, dass nicht alle Geradschnabelkrähen ihre Haken gleichartig formen. "Wir nahmen zunächst an, dass jene von den Vögeln hergestellten Werkzeuge, die einen besonders ausgeprägten Haken aufwiesen, auch effizienter eingesetzt werden", berichtet Rutz im Fachblatt "Current Biology". Immerhin konnten die Forscher nachweisen, dass die Vögel mit größeren Haken schneller an ihre Larven kamen.

Bei Experimenten offenbarten Geradschnabelkrähen ein tieferes Verständnis für physikalische Zusammenhänge.
 
Die Beobachtungen zeigten, dass sowohl das verwendete Material als auch die Bearbeitungsmethode entscheidende Rollen dabei spielen: Je steifer und hölzerner die verwendeten Zweige sind und je mehr Zeit die Tiere zum Biegen des Hakens aufwenden, desto erfolgreicher sind sie mit dem jeweiligen Werkzeug beim Hervorholen der Larven.

Umso überraschter waren allerdings die Wissenschafter, als sie beobachteten, dass ältere und damit erwartungsgemäß erfahrenere Geradschnabelkrähen ihre Haken viel schlampiger und weniger effizient zurechtbogen. Offensichtlich bedeutet die Herstellung von "besseren" Haken nicht unbedingt automatisch auch die ideale Strategie, um an die schmackhaften Larven zu gelangen.

foto: university of st andrews/james st clair Überraschenderweise basten ältere, erfahrene Geradschnabelkrähen meist nicht die effizientesten Haken.

Zu viel Aufwand

Diese Erkenntnis stellt die Forscher vor ein Rätsel. "Möglicherweise braucht es mehr Zeit, ideal gebogene Haken zu erschaffen, und erfahrene Krähen sind geneigt, diesen Aufwand zu vermeiden", meint Rutz. "Oder die Tiere haben die Erfahrung gemacht, dass stärker gebogene Haken eher brechen, wenn sie in die Madenlöcher eingeführt werden." 

Abstract

• Current Biology: "Causes and Consequences of Tool Shape Variation in New Caledonian Crows."

Zum Thema

• Krähen meistern den Wasserkrug-Test aus Äsops Fabel
• Werkzeugmeister Geradschnabelkrähe
• Werkzeug-Gebrauch in Serie verblüfft Forscher
• Ob Krähen Rechts- oder Linksschnäbler sind, hängt vom Sehvermögen ab
  

Das Wissen kam aus dem Osten - im Mittelalter.

Illustration aus dem Kräuterbuch des Dioskurides

aus Tagesspiegel.de, 11. 12. 2017 

Ausstellung im Martin-Gropius-Bau

Juden, Christen und Muslime im Dialog der Wissenschaften

Jahrhundertelang tauschten Forscher über die Grenzen des Islam, Christen- und Judentums hinweg ihr Wissen aus.
 

von Rolf Brockschmidt

Solch ein „Haus der Weisheit“ (Bait al-Hikma), das der Kalif al-Mamun, Sohn des legendären Kalifen Harun al-Rashid 825 in Bagdad gründete, wünschte man sich heute in diesen Tagen der Polarisierung und des Populismus. Al-Mamun gründete sein Forschungszentrum mit einer Bibliothek, um zum ersten Mal in der Geschichte systematisch fremdsprachliche Texte zu übersetzen. Die Werke des griechischen Mediziners Galenos und des Hippokrates wurden hier ins Arabische übertragen. Persische, aramäische, syrische, indische und lateinische Werke fanden so ihren Weg ins Arabische und gelangten dann in Folge der arabischen Expansion ab dem 8. Jahrhundert nach Europa.

Keine Scham, die Wahrheit anzuerkennen

Fast tausend Jahre lang beeinflussten sich christliche, jüdische und arabische Gelehrte, indem sie Texte übersetzten und weiter entwickelten. „Wir sollten keine Scham empfinden, die Wahrheit anzuerkennen und sie zu verarbeiten, von welcher Quelle sie auch kommt, selbst wenn sie zu uns von früheren Geschlechtern und fremden Völkern gebracht wird“, schrieb der arabische Philosoph, Mathematiker und Astronom al-Kindi im 9. Jahrhundert in Bagdad, der auch Werke von Aristoteles, Platon und Ptolemaeus ins Arabische übersetzen ließ.

Das Zitat von al-Kindi steht als Motto am Anfang der Ausstellung „Juden, Christen und Muslime. Im Dialog der Wissenschaften 500 – 1500“, die die Österreichische Nationalbibliothek im Martin-Gropius-Bau zeigt. Sie stellt das Zusammenwirken der vier großen Schriftkulturen – der hebräischen, griechischen, lateinischen und arabischen – und ihre Bedeutung für die Entwicklung der Wissenschaften in Europa und im Nahen Osten dar. Dabei konzentriert sich die Schau auf die Bereiche Medizin und Astronomie, in denen der Wissenstransfer besonders anschaulich zu belegen ist. Interessant ist der Prolog der Ausstellung, in dem die Charakteristika der vier Schriftkulturen erläutert werden.

Medizinisches Wissen gelangte durch Übersetzer in Toledo nach Europa

Die Basis des medizinischen Wissens der Antike legten Hippokrates von Kos (460-370 v. Chr.) sowie Galenos (129-216 n. Chr.), Philosoph und Arzt aus Pergamon. Die Araber übersetzten ihre grundlegende Werke und mit der Eroberung Spaniens gelangte dieses Wissen etwa durch die Übersetzerschule von Toledo nach Europa.

Ein prächtiges Beispiel für illustrierte arabische Handschriften ist das Theriakbuch des Yaya an-Nawi (= Johannes Philoponos) aus dem 13. Jahrhundert aus Mosul. Darin wird dargestellt, wie man damals mit Hilfe von Puppen aus ausgestopften enthaarten Schafhäuten mit Glasaugen Vipern anlockte, damit die ihr Gift verspritzten. Danach konnten sie leichter aufgespießt werden. Die Vipern wurden zur Herstellung des Theriak benutzt, einem im Mittelalter verbreiteten Gegengift zu Schlangenbissen. Eine weitere Seite zeigt Galenos mit einem Gehilfen, wie beide den Theriak herstellen.

Chirurgische Instrumente aus dem 13. und 17. Jahrhundert

Im arabischen Spanien wurde die griechische Medizin eifrig nachgeahmt. Ein schönes Beispiel hierfür sind Manuskripte des Abu l-Qasim az-Zahrawi (Abulcasis) (936-1009/13), der als Arzt in Córdoba wirkte und in einem 30-bändigen Werk vor allem antike Autoren und seine eigenen Forschungen zusammengefasst hat. Berühmt ist der Band „Chirurgia“, der im 12. Jahrhundert von Gerhard von Cremona ins Lateinische übersetzt wurde. Andere Teile des Sammelwerkes gelangten über hebräische Übersetzungen später ins Lateinische.

Sehr gut nachvollziehen lässt sich der Wissenstransfer an der Darstellung chirurgischer Instrumente. Sie sind nicht nur in prächtig ausgeschmückten arabischen und lateinischen Handschriften aus dem 13. und 17. Jahrhundert abgebildet, sondern auch als Leihgabe aus der Antikensammlung der Staatlichen Museen zu Berlin und der Medizinischen Sammlung der Charité zu sehen.

Astronomisches Wissen war begehrt: für die Bestimmung von Feiertagen

Der zweite große Themenbereich der Ausstellung ist der Astronomie und Astrologie gewidmet. Dieses Wissen, das auf Erkenntnissen des Alten Orients beruhte und über das Arabische nach Europa kam, war für alle drei Kulturkreise von Bedeutung, hatte man doch ein Interesse daran, etwa den Beginn christlicher, jüdischer oder muslimischer Feiertage genau zu bestimmen.

Die Ausstellung, mit der sich Direktor Gereon Sievernich vom Martin-Gropius-Bau verabschiedet, verlangt vom Besucher Geduld und Konzentration, aber sie entschädigt ihn mit überraschenden Erkenntnissen – über einen fruchtbaren Dialog, der über 1000 Jahre angehalten hat und die Basis unserer heutigen wissenschaftlichen Erkenntnisse darstellt.

Die Ausstellung läuft bis 4. März 2018 im Martin-Gropius-Bau, 


Nota. - Die Übertragung des Wissens verlief von Ost nach West, von Austausch kann keine Rede sein. Die Überlegenheit der frühen islamischen Kultur über die des Westens erklärt sich aus der Vermittlerrolle des byzantinischen Reiches im Osten - zu einer Zeit, als im Westen das Erbe der Antike durch die Völkerwande- rung radikal abgeschnitten wurde. Als einzige Verbindung blieb die Römische Kirche, doch die war lange Zeit an weltlichem Wissen nicht interessiert.

Ein tiefes Rätsel bleibt der schlagartige Niedergang der islamischen Kultur seit den Kreuzzügen. Dass die Kreuzzüge selber schuld wären, ist in keiner Weise einsichtig zu machen; vielmehr sind sie eher eine Folge und ein Indiz des Niedergangs. In Spanien dauerte die islamische Blüte fast dreihundert Jahre länger. Doch statt dies Mysterium zu beleuchten, veranstaltet die Österreichische Nationalbibliothek eine Ausstellung über den gut erforschten, längst vergangenen Kulturexport der islamischen Frühzeit. Ich irre mich wohl nicht, wenn ich dafür politisch korrekte Motive vermute.
JE