Obwohl unser Gehirn symmetrisch scheint, übernehmen die beiden Gehirnhälften unterschiedliche Aufgaben: So ist die linke Hirnhälfte für die rechte Körperseite zuständig, die rechte Hirnhälfte für die linke Körperseite. Das Sprachzentrum befindet sich üblicherweise in der linken Hemisphäre, das räumliche Denken und die Verarbeitung von Musik finden eher in der rechten Hemisphäre statt. Verbunden sind beide Hirnhälften über den sogenannten Balken, auch Corpus Callosum genannt. Darin verlaufen rund 250 Millionen Nervenfasern, die den Austausch zwischen rechter und linker Hemisphäre sicherstellen.
Wird die Verbindung zwischen den Hirnhälften durchtrennt – ein Eingriff, der bis heute teilweise zur Behandlung schwerer Epilepsie durchgeführt wird –, arbeiten die Hirnhälften unabhängig voneinander. Das führt zum sogenannten Split-Brain-Syndrom, bei dem Betroffene beispielsweise ein Objekt, das sie nur mit dem linken Auge sehen, nicht mehr benennen können, da die visuelle Information in der rechten Hirnhälfte ankommt, die Sprachverarbeitung aber in der linken stattfinden müsste. Auch die gemeinsame Koordination beider Hände gestaltet sich schwieriger.
Aufgabenteilung im Balken?
Doch was ist, wenn der Balken nicht vollständig, sondern nur zum Teil durchtrennt wird? „Klassische anatomische Beschreibungen gehen davon aus, dass verschiedene Teile des Corpus Callosum für unterschiedliche sensomotorische und kognitive Funktionen zuständig sind“ erklärt ein Team um Tyler Santander von der University of California in Santa Barbara. „Bei einer teilweisen Durchtrennung sollten demnach genau die Funktionen ausfallen, die durch die geschädigten Bereiche erfüllt wurden.“
Um diese Hypothese zu testen, untersuchten die Forschenden sechs Personen, die sich aufgrund schwerer Epilepsie einer sogenannten Kallosotomie, einer Durchtrennung des Balkens, unterzogen hatten. Bei vier Patienten war der Balken dabei vollständig durchtrennt worden, zwei Patienten dagegen hatten Reste der Nervenverbindung zwischen den Hirnhälften behalten. Bei allen Probanden führten Santander und sein Team verschiedene Tests zur Wahrnehmung und motorischen Kontrolle durch. Zudem überprüften sie mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT), wie sich die Schädigung auf die Synchronisation der Hirnhälften auswirkte. Bei den Patienten mit vollständiger Kallosotomie zeigte sich erwartungsgemäß, dass ihre Hirnhälften voneinander isoliert waren und nicht mehr miteinander kommunizierten. Entsprechend wiesen die Patienten auch bei Verhaltenstests die typischen Symptome auf.
Kommunikation trotz beschädigter Verbindung
Die beiden Personen dagegen, bei denen Reste des Balkens erhalten geblieben waren, zeigten dagegen zur Überraschung der Forschenden keinerlei Einschränkungen. Das galt sogar für einen Patienten, bei dem nur etwa ein Zentimeter aus dem Splenium, dem hinteren Teil des Corpus Callosum, übrig war – also rund 90 Prozent fehlten. „Vom Splenium wird üblicherweise angenommen, dass es nur visuelle Informationen überträgt“, erklären die Forschenden. „Der Patient war aber auch in der Lage, taktile Informationen zu verarbeiten und Gegenstände, die er nur mit der linken Hand fühlte, korrekt zu benennen.“ Offenbar wurden diese Informationen also weiterhin von der rechten in die linke Hirnhälfte übertragen. Auch im fMRT zeigte sich, dass die Hirnhälften sich weiterhin synchronisierten.
