Hirnforschung

„Mein Mitgefühl gilt dem Elfmeterschützen“

20. Mai 2006 Einen veritablen Fußballprofi mit Kleinhirnläsionen hatte der Tübinger Kognitionsforscher Hans-Peter Thier noch keinen im Labor. Aber mit den Erfahrungen, die er seit einigen Jahren am Hertie-Institut für Klinische Hirnforschung sammelt, wähnt sich der bekennende Fußballfan den Geheimnissen der filigranen Bewegungen der Ballkünstler auf der Spur. In Kürze will er auf einem Treffen der Hertie-Stiftung der Münchner Spielerlegende Rummenigge erläutern, woraus Weltmeister neurobiologisch geschnitzt sind.

Fußball wird nicht mit den Füßen, sondern mit dem Kopf entschieden, hat Bundestrainer Klinsmann neulich klargestellt. Eine Steilvorlage für die Hirnforschung. Da stellt sich sofort die Frage, wo genau im Kopf unsere Spieler die Grundlage für den Weltmeistertitel gelegt haben?

Sicher werden die Spiele wesentlich im Kopf entschieden. Körperliche Fitness ist eine unverzichtbare Voraussetzung. Aber der Sieler muß vor allem über adäquate Raumkonzepte verfügen, muß in der Lage sein zu sehen, wohin der Ball geht, wie sich Mitspieler bewegen. Was das Fußballspiel ausmacht, ist keine Teilleistung, auch keine mentale Teilleistung. Es basiert auf einem riesengroßen Spektrum von verschiedenen Funktionen unseres Gehirns. Worauf es ankommt, ist die optimale Konvergenz dieser verschiedenen, im Gehirn begründeten Leistungen. Das bedeutet aber auch, daß man nie ein Gen finden wird, das den überragenden Fußballspieler auszeichnet.

Selbst wenn es den geborenen Fußballer nicht gibt, sieht man doch, daß sich die Spieler in ihrer Spielkunst gewaltig unterscheiden können. Sind das alles Trainingsartefakte?

Selbstverständlich gibt es Dispositionen. Aber es gibt einen großen Spielraum. Es ist ganz ähnlich wie in der Musik. Sie werden nie ein großer Pianist werden, wenn Sie mit 15 oder mit 20 Jahren mit dem Klavierspiel beginnen. Das muß in den ersten Jahren angegangen werden, wenn das Gehirn in hohem Maße plastisch ist.

Die Präzision der Bewegung und damit der Ballroute beim Freistoß ist nirgendwo fixiert im Kopf?

Wir machen ständig vergleichbare Dinge in unserer alltäglichen Motorik. Sie stehen morgens auf und machen Abertausende präzise Augenbewegungen, die Ihre Augen ganz genau auf die Objekte Ihres Interesses ausrichten, Wecker, Fenster, Schrank. Völlig verläßlich. Wir beginnen jetzt allmählich zu erahnen, worauf das basieren könnte. Da kommt das Kleinhirn ins Spiel, das die Präzision der Bewegungen erhält, obgleich die Muskeln ermüden. Dieser Optimierung widmet unser Gehirn in Form des Kleinhirns mehr als die Hälfte seiner Nervenzellen.

Bei wissenschaflichen Studien hat man festgestellt, daß Musikergehirne durchaus neuroanatomische Besonderheiten aufweisen, bestimmte Hirnregionen vergrößert sind. Ist etwas Ähnliches im Fußballergehirn vorstellbar?

Ich bin davon überzeugt, daß auch die Entwicklung fußballerischer Fertigkeiten mit subtilen strukturellen Veränderungen verbunden ist. Allerdings wird man kaum fest umschriebene Areale finden können. Fußball ist kein Schach, auch wenn es ebenfalls im Kopf entschieden wird. Allein bei der Betrachtung eines Teilaspektes eines Fußballspiels, der Flanke etwa, sind unzählige Hirnareale beteiligt. Bildanalyse in der Sehrinde, Generierung eines Raumkonzeptes im Scheitellappen, Entscheidungsprozesse im Frontallappen, Planung und Umsetzung der Motorik als Interaktion motorischer Rindenteile mit einer Vielzahl tieferer Hirnstrukturen einschließlich des Rückenmarks und schließlich die anschließende Evaluation des Ergebnisses in den frontalen und tieferliegenden Teilen des Gehirns, wie den Basalganglien, deren Erkrankung beispielsweise eine Parkinsonsche Erkankung nach sich zieht. Fußball ist eine Netzwerkleistung.

Wie schnell laufen die neuronalen Vorgänge beim Schlagen der Flanke ab?

Der Spieler muß visuelle Informationen aufnehmen, aus ihnen den Ort des Balles und den Ort des Mitspielers, den er mit dem Paß bedienen will, extrahieren. Beteiligt sind Prozesse, die in einer Größenordnung von 100 Millisekunden ablaufen. Diese Prozesse basieren auf zweidimensionalen Bilddaten der Augen, aus denen der dreidimensionale Sehraum rekonstruiert wird. Dazu müssen Voraussagen entwickelt werden, wie und in welche Richtung sich Mitspieler und Ball in diesem Abbild des Raumes bewegen werden. Dann folgt die motorische Umsetzung, auch wieder alles unbewußt. Die Motorik verwendet ein völlig anderes Koordinatensystem, das durch die beteiligten Skelettelemente und Muskeln definiert wird. Kontrolliert werden müssen die Orientierung des Fußes relativ zum Unterschenkel, die des Unterschenkels relativ zum Oberschenkel, die Stellung des Oberschenkels im Hüftgelenk und so weiter. Jede noch so kleine Gelenkbewegung wird von einer Vielzahl von Muskeln ermöglicht.

Wem gilt beim Elfmeter das Mitgefühl des Neurobiologen, dem Torwart oder dem Schützen?

Handkes Mitgefühl gilt in seinem Buch "Die Angst des Torwarts beim Elfmeter" bekanntlich dem Schlußmann. Mein Mitgefühl gilt eher dem Elfmeterschützen. Der Elfmeter ist ein Lehrbeispiel aus der Spieltheorie. Der Torwart ist eigentlich gut dran, weil die Wahrscheinlichkeit, den Schuß zu halten, ohnehin klein ist, die Wahrscheinlichkeit, den Elfmeter zu verwandeln, aber hoch und damit die Erwartungen des Publikums an die beiden Akteure sehr unterschiedlich. Dementsprechend ist die emotionale Belastung für den Torwart auch sehr viel geringer.

Wie steht es dann um die Emotionen, die die Fans erzeugen. Läßt sich unser Heimvorteil bei der WM neurophysiologisch deuten? Spielen uns da die Hormone in die Hände oder, besser gesagt, in die Köpfe der Spieler?

Das ist tatsächlich eine besondere Form der Belohnung für die Spieler, deren Wirkung im Gehirn über den Neurotransmitter Dopamin in den Basalganglien vermittelt wird.

Und wie gut sind die Köpfe der Schiedsrichter den Anforderungen gewachsen? Ein Mediziner ist zu dem Schluß gekommen, daß eigentlich kein Mensch zuverlässig die gesamte Situation einer abseitsverdächtigen Szene erfassen kann, weil mindestens fünf bewegte Objekte im Spiel sind. Er plädiert deshalb für Videoauswertungen. Meint das auch der Neurobiologe?

Die Anzahl der bewegten Objekte erscheint mir weniger wichtig zu sein als die Zahl der für die Situation relevanten Objekte und Ereignisse und die Fähigkeit der Schieds- und Linienrichter, ihnen ihre Aufmerksamkeit zuzuwenden. Im Prinzip ist es aber richtig, daß die Kapazität unseres Seh- und Aufmerksamkeitssystems begrenzt ist, und komplexe Spielsituationen in extrem kurzen Zeiträumen können unsere Beurteilungsfähigkeit rasch überfordern. Anderseits glaube ich, daß die meisten Fußballfreunde zu Recht unglücklich sind, wenn ein Spiel dadurch zerhackt würde.

Vielleicht können wir das Rätsel der Fußballgenies lösen, wenn wir die Ronaldinhos oder Ballacks dieser Welt in einen Kernspintomographen stecken und sich sein Gehirn anschauen?

Ich glaube nicht, daß solche Ansätze weiterhelfen. Es sind grundsätzliche Fragen, die zuerst gelöst werden müssen. Das Problem der übergroßen Zahl der Freiheitsgerade beispielsweise. Wie die Skelettelemente und Muskeln Bewegungsablaüfe auf ganz unterschiedliche Weise realisieren. Diese Tatsache, die erstmals der russische Physiologe Bernstein erkannt hat, impliziert, daß unser Nervensystem sich aus der Fülle des Angebotes für eine in der gegebenen Situation vorteilhafte Variante entscheiden muß.

Das Gehirn des Fußballers arbeitet aber nicht nur viel, es muß auch viel einstecken. Wie sehr leidet der Kopf auf Dauer?

Das ist eine alte, endlose Diskussion. Mehrere Studien aus Skandinavien aus den achtziger Jahren schienen nahezulegen, daß Fußballer vielleicht in späteren Lebensabschnitten unter neurologischen Folgen der vielen Kopfstöße leiden könnten. Diese Studien sind aus meiner Sicht mit Recht angegriffen worden. Es hat in der Folgezeit eine ganze Reihe von Untersuchungen gegeben, die, von einer Ausnahme abgesehen, Entwarnung geben.

Italienische Forscher haben in einer Studie mit Tausenden Profis festgestellt, daß diese fünf- oder sechsmal häufiger an der Nervenkrankheit Amyotrophe Lateralsklerose leiden als üblich. Ist das bedenklich?

Dafür gibt es noch keine befriedigende Erklärung, und es bleibt abzuwarten, ob die Studie bestätigt wird. Es gibt jedenfalls keinen Grund anzunehmen, daß Fußball zu Amyotropher Lateralsklerose führt.

Wir Fans am Fernseher leiden ja auch oft qualvoll mit. Mit schweißnassen Händen und abgekauten Fingernägeln spielt er im Wohnzimmer mit, unwillkürlich. Was treibt uns da an?

In entscheidenden Augenblicken neigen wir wirklich dazu, unwillkürlich unsere Beine mitzubewegen Die Erklärung dafür liegt möglicherweise in der Existenz sogenannter Spiegelneurone im Hirn, die eine enge Verbindung zwischen Wahrnehmung und Motorik herstellen. Unsere Wahrnehmung von Körperbewegung ist deswegen so gut, weil sie gespeichertes Wissen über die biologische Realisierung der Bewegung einsetzt. Dieses Wissen wird von Spiegelneuronen angeboten.

Und was raten Sie dem kollabierenden Fan, bei dem das eigene Nervenkostüm vor lauter Spannung versagt - Massage, Tablette oder Akupunktur?

Meine Empfehlung wäre, Sport zu treiben. Rein in die Turnschuhe und dafür sorgen, daß die Stresshormone verbrannt werden.

Das Gespräch führten Reinhard Wandtner und Joachim Müller-Jung



Text: F.A.Z., 19.05.2006, Nr. 116 / Seite 46
Bildmaterial: AP, dpa, picture-alliance / dpa/dpaweb, picture-alliance/ dpa/dpaweb

 
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