C. Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses

4. Das menschliche Spiege/neuronensystem: Wie erfassen wir,
was wir nicht messen können?
Kollegiaten: Dr. Daniela Miet1, Dr. Joachim Hass2
Mitarbeiter: Stephanie N. L. Schmidt1, Vera Eymann1, Manuel Vietze1,
Sadjad Sadeghi2
1 Arbeitsgruppe Sozial-Affektive Neurowissenschaften und Experimentelle Psychologie, Abtei-
lung Klinische Psychologie, Zentralinstitut für Seelische Gesundheit, Universität Heidelberg/
Medizinische Fakultät Mannheim, Mannheim
2 Abteilung Theoretische Neurowissenschaften, Zentralinstitut für Seelische Gesundheit, Uni-
versität Heidelberg/Medizinische Fakultät Mannheim, Mannheim
Das Projekt dient dem besseren Verständnis des menschlichen Spiegelneuronen-
systems, das als neuronale Grundlage sozialer Kognition angesehen wird. Die beim
Menschen anwendbaren, nicht-invasiven Messmethoden erlauben jedoch nur ei-
nen begrenzten Einblick in die Funktion dieses Systems. Deshalb sollen im ge-
planten Projekt durch einen multimodalen Erhebungsansatz in Kombination mit
computational modelling neue Erkenntnisse über das menschliche Spiegelneuronen-
system gewonnen werden, die sonst nur mithilfe von invasiven Einzelzellableitung
möglich wären.
Seit ihrer Entdeckung im Primaten werden Spiegelneurone als höchst aus-
sichtsreiche Kandidaten der neuronalen Grundlage unserer sozial-kognitiven Fer-
tigkeiten gehandelt. Es wird angenommen, dass wir ein direktes Verständnis von
Emotionen, Wünschen, Bedürfnissen und Intentionen anderer Personen dadurch
erlangen, dass wir ihren motorischen Zustand in Spiegelneuronen unseres eigenen
Motorsystems repräsentieren. Trotz des enormen Interesses und einer Vielzahl von
Studien zur Funktion des Spiegelneuronensystems sind viele seiner grundlegen-
den physiologischen Eigenschaften noch völlig unbekannt. Speziell bei Studien
am Menschen besteht die Schwierigkeit, dass in der Regel keine direkte Messung
von Spiegelneuronenaktivität über Einzelzellableitungen möglich ist, sondern nur
nicht-invasive Messmethoden wie die funktionelle Magnetresonanztomographie
(fMRT) oder das Elektroencephalogramm (EEG) infrage kommen. Mithilfe die-
ser Verfahren können zwar Indikatoren gewonnen werden, die auf Spiegelneuro-
nenaktivität zurückzuführen sein könnten, aufgrund der begrenzten räumlichen
Auflösung kann jedoch der Umkehrschluss - dass bei Vorliegen dieser Indikatoren
Aktivität in Spiegelneuronen vorliegen muss - nicht getroffen werden.
Eine Möglichkeit, mehr über das menschliche Spiegelneuronensystem zu
lernen, ohne die Aktivität einzelner Neurone direkt zu messen, besteht in der
theoretischen Modellierung der beteiligten Zellverbände. Die mathematische Be-
schreibung der Aktivität von Neuronennetzwerken und die Simulation der da-
durch bestimmten Dynamik ermöglichten es, die Indikatoren der nicht-invasiven

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