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Der Homo hapticus

Der Leipziger Psychologe Martin Grunwald erforscht die Welt des Tastsinns. International gilt er als Koryphäe auf dem Gebiet. Zu verdanken hat er das mühsamer Bastelarbeit und kreativem Um-die-Ecke-Denken.

Copyright: Isabelle Lafrance / Flickr / Getty Images

Der Mann, der als einer der wenigen in Europa die Welt des Tastsinns erforscht, sitzt mit einer Pfeife im Mund mitten im Chaos und lächelt. An der Wand hinter ihm winden sich dutzende Kabel um ebenso viele Steckdosen, Papiere und Bücher stapeln sich auf dem Boden – und die Briefablage auf dem Schreibtisch beinhaltet nicht die Post, sondern das Telefon. Auf einer der wenigen noch freien Flächen ragt die Skulptur einer Hand empor, deren Finger ein Gehirn-Modell balancieren.

Martin Grunwald – groß, hager, prüfender Blick – stört die Unordnung nicht. Feingefühl und kreatives Chaos, diese Determinanten bestimmen seine Arbeit als Leiter des Haptik-Forschungslabors, das am Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung in Leipzig angesiedelt ist. Seit 20 Jahren widmet sich Grunwald dem Tastsinn, das Haptik-Labor hat er selbst seit 1996 aufgebaut. Zusammen mit fünf Mitarbeitern erforscht er hier die Rolle und Arbeitsweise des wohl am stärksten unterschätzten Sinnesapparats unseres Körpers. Es ist europaweit das einzige universitäre Forschungsinstitut zum Thema – und Grunwalds Lebenswerk.

Martin Grunwald ist Leiter des Haptik-Labors an der Universität Leipzig und einer der wenigen Tastsinn-Forscher. Copyright: Anna Corves
Martin Grunwald ist Leiter des Haptik-Labors an der Universität Leipzig und einer der wenigen Tastsinn-Forscher. Copyright: Anna Corves
Als junger Psychologe entdeckte er durch Zufall während anderer Studien, wie stark das Gehirn aktiviert wird, wenn es eine Berührung am Körper registriert. „Bis heute komme ich aus dem Staunen nicht mehr heraus“, sagt er. Das Gehirn birgt für den Tastsinnforscher viele Rätsel: „Man weiß zwar, welche Areale auf taktile Reize reagieren – welche Prozesse aber durch haptische Reize ausgelöst werden, das ist völlig unklar.“

Ich fühle – nur so bin ich

Taktile Reize empfängt der Körper passiv, wenn der Arzt ihm zum Beispiel eine Nadel in den Arm sticht. Haptische Reize entstehen aktiv – etwa wenn man über eine Samtdecke streicht oder Treppen steigt. „Schon bei den ersten Stufen liefern uns die Tastsinnesrezeptoren im Fuß, aber auch in Muskeln, Sehnen und Gelenken Millionen Informationen darüber, ob wir eine Holz- oder Steintreppe betreten und wie hoch die Stufen sind“, sagt Grunwald. Natürlich helfen auch Seh- und Hörsinn bei der Raumorientierung. Aber damit unser Körper überhaupt in Räumen interagieren kann, muss er von sich selbst ein klares Abbild haben. Dieses Körperschema entstehe im Gehirn, indem der Mensch seine Umwelt tastend erkunde, jede Bewegung trage dazu bei.

Und in Bewegung ist Grunwald, dauerhaft. Beim Sprechen – schnell, pausenlos und dennoch präzise – fahren seine Hände mit Verve durch die Luft. Seine Schritte sind so zügig wie seine Gedankengänge. „Zappelphilipp“ nennt sich der 45-Jährige selbst. Als beruhigende Accessoires dienen ihm klassische Musik und die Pfeife im Mund. Doch kaum angezündet, legt er sie schon wieder beiseite und läuft in den Nebenraum, wo Matthias Möder hinter seinem Computerbildschirm aufschaut. Er studiert eigentlich in Jena und macht im Haptik-Labor ein Praktikum. Dafür ist er viel unterwegs, sucht in Pflegeheimen und Univorlesungen Freiwillige für einen Messtest zur Schärfe des Tastsinns. Sein heutiger Daten-Neuzugang bin ich.

Improvisation und Handarbeit

Neben Möder stapeln sich runde, etwa fünf Zentimeter dicke Plastikplatten. In jede von ihnen sind parallel angeordnete Rillen eingearbeitet, von Platte zu Platte mit unterschiedlicher Breite. Die Rillenmuster verdeckt eine dicke Folie. Meine Aufgabe: Ich soll die Rillen ertasten und die Plastikplatte so drehen, dass sie waagerecht verlaufen. 15 Platten, 15 Schwierigkeitsgrade. Schon bei Nummer sechs habe ich trotz redlichen Drückens und Tastens das Gefühl, überhaupt keine Rillen mehr zu spüren. Matthias Möder lacht, solides Mittelfeld lautet schließlich seine Diagnose: „Ihr Tastschwellenwert liegt bei 12 Mikrometern.“ Das sind 12 Tausendstel Millimeter. Ganz schön präzise, die Fingerspitzen. Grunwald nickt.

Diesen so genannten Haptik-Schwellentest hat er selbst erfunden. Es blieb ihm auch nichts anderes übrig, bewegt er sich doch auf einem weitgehend unergründeten Forschungsfeld. „In der Optik gibt es einen Markt für Untersuchungsdesigns, auf den man einfach zugreifen kann. In der Haptik nicht“, sagt Grunwald – und schaut dabei recht vergnügt drein. „Ich war schon immer ein Bastler.“ Er öffnet die Tür zu einem schmalen Raum, der Geburtsstätte des Haptik-Schwellentests. Es stinkt giftig. „Ist es auch“, sagt Grunwald. Hier werden die runden Plastikplatten gegossen. Auf den Tischen wieder das gewohnte Grunwaldsche Arbeits-Chaos: Schablonen, kleine Eimer mit Silikon-Paste, marmorierte Folie für den Überzug liegen herum. Bei Grunwald ist fast alles hand-made. „Die Anfänge sind halt immer ein bisschen russisch“, sagt er.

Das Wichtigste in Kürze

  • Im Haptik-Forschungslabor der Universität Leipzig erkundet Martin Grunwald die Welt des Tastsinns, also der taktilen und haptischen Erfahrung.
  • Durch das Ertasten der Umwelt entwickelt das menschliche Gehirn ein Abbild des eigenen Körpers – nur so ist überhaupt Bewegung im Raum möglich.
  • Ist der Tastsinn gestört, kann auch das Körperbild leiden. Dies erforscht Grunwald in Studien an Magersüchtigen und Menschen mit Adipositas.

Vita Martin Grunwald

Martin Grunwald, geboren 1966, ist Leiter des Haptik-Forschungslabors am Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung der Universität Leipzig. Er beschäftigt sich sowohl mit angewandter als auch mit Grundlagenforschung. Seine Leidenschaft gilt dem Entwickeln neuer Messgeräte. Schon als Student quälte er seine Kommilitonen mit selbst gebastelten Messtests – und ließ sie zum Beispiel auf laut brummenden Kontaktmatten schlafen. Mit „Der bewegte Sinn“ und „Human Haptic Perception“ gab er zwei Standardwerke zum Tastsinn heraus.

Die Gelder sind knapp

Die Funktionsweise der haptischen Erfahrung ist erst bruchstückhaft erforscht. Für Grunwald bieten sich darum viele Forschungsansätze. 2002, als Gastforscher am Massachusetts Institute of Technology, entdeckte er, dass der Tastsinn beim Fühlen winzige Pausen von 50 bis 100 Millisekunden einlegt – womöglich, um Informationen zwischenzuspeichern. Eine für die Berührungsforschung elementare Entdeckung, die Grunwald internationale Anerkennung einbrachte. Hier, in seinem Leipziger Labor, scheint die internationale Forscherszene jedoch weit entfernt: Wo US-Labore mit komfortabler Ausstattung punkten können, sind Grunwalds Geräte oftmals Marke Eigenbau – wie etwa die Klimaanlage aus dem Baumarkt: Ein Aluminiumrohr, das mit Paketband zu den Mikroskopen geleitet wird, die es kühlen soll.

Finanzierung ist ein Thema, bei dem sich Grunwalds Stirn in Falten legt und seine Stimme bitter klingt: Die Zukunft des Labors steht chronisch auf der Kippe. Die Universität Leipzig stellt nur die Räume zur Verfügung, seine Projekte finanziert Grunwald ausschließlich über Drittmittel, die Mitarbeiter zahlt mehrheitlich das Arbeitsamt. Da muss man als erfolgreicher Wissenschaftler Mitte Vierzig schon stur und idealistisch sein, um nicht das Handtuch zu werfen.

Die Existenz seines Labors und die Finanzierung seiner Grundlagen-Studien rettet neben mühsam eingeworbenen Drittmitteln die Forschung für die Industrie: Seit Automobil-, Kosmetik- oder Textilhersteller erkannt haben, dass auch das haptische Design für den Erfolg eines Produkts wichtig ist, ist Grunwalds Expertise gefragt. Er erforscht dann zum Beispiel die Haptik von Stiften oder Verpackungen und berät die Auftraggeber dazu. „Das ist auch ganz schön, wenn Dinge des alltäglichen Bedarfs, Stifte, Verpackungen insgeheim unsere Handschrift tragen.“

Viele Experimente und Materialien des Haptik-Labors sind Marke Eigenbau. Copyright: Anna Corves
Viele Experimente und Materialien des Haptik-Labors sind Marke Eigenbau. Copyright: Anna Corves
Angesichts der stets knappen Mittel kommt Grunwald seine Bastel-Leidenschaft gut zupass. Oft findet man ihn im Keller des Paul-Flechsig-Instituts, in einer rustikalen Feinmechaniker-Werkstatt. Hier tüftelt er zusammen mit einem älteren Ingenieur an neuen, besseren Messinstrumenten. So hat er auch das Haptimeter entwickelt, ein Instrument, das die Körperwahrnehmung von Menschen misst und mittlerweile selbst in Australien zum Einsatz kommt.

Ein Taucheranzug als Heilmittel

Das Haptimeter besteht aus einem Aluminiumgestell, auf dem sich zwei bewegliche Winkelarme befinden. Bei einem Test biegt der Versuchsleiter einen Metallarm in einen bestimmten Winkel. Der Proband muss diesen mit verbundenen Augen greifen und den anderen Metallarm in den gleichen Winkel bringen. Hinterher wird der Abweichungsgrad gemessen. Damit konnte Martin Grunwald seine lange gehegte Hypothese erhärten: Den Zusammenhang zwischen Essstörungen und einem gestörten Tastsinn. Magersüchtige Probanden schnitten bei dem Test deutlich schlechter ab als gesunde Menschen. Zugleich haben sie ein verzerrtes Körperbild, nehmen ihren ausgemergelten Körper tatsächlich als dick wahr. Für Grunwald passt das zusammen, liefert doch der Tastsinn dem Gehirn die entscheidenden Informationen zum Körperbild.

Grunwald leitete daraus einen zunächst absurd klingenden Therapieansatz ab: Er verordnete einer Test-Patientin, dreimal am Tag einen maßangefertigten Neoprenanzug zu tragen. Dieser würde, so seine These, durch den engen Hautkontakt nicht nur passive taktile Reize auslösen, sondern auch starke haptische Signale. „Der Körper wird die ganze Zeit wie umarmt“, sagt er. „Bei jeder Bewegung aber verändert sich diese Umarmung, drückt der Anzug anders auf den Körper.“ Indem sich die Patientin bewege, bekäme das Gehirn also klare Signale, wo die eigenen Körpergrenzen verlaufen – und könne so nach und nach ein realistischeres Körperbild ausprägen. Die Idee funktionierte. „Nach einer Weile staunte die Patientin über ihre extreme Magerkeit.“ Die Berliner Charité und das Universitätsklinikum Mainz wurden auf das Verfahren aufmerksam und wenden es seither erfolgreich in der Körpertherapie an.

Nun untersucht Grunwald, ob eine solche Therapie auch fettleibigen Patienten helfen könnte. In seinem Büro steht eine Nähmaschine, daneben ein Pappkarton, in dem sich meterweise Neopren-Bahnen winden. Daraus näht er Gürtel für vier Probanden mit schwerer Adipositas. Grunwald will schauen, ob sich durch die Gürtel das Körperbild der Teilnehmer ändert – die bislang ihren eigenen Körperumfang drastisch unterschätzen. Noch steht die Studie am Anfang. „Aber eine Frau hat schon berichtet, dass sie sich nun zum ersten Mal in ihrem Leben dick fühlt. Sie wiegt 110 Kilo.“

Jetzt setzt er alle Hoffnung in einen Forschungsantrag, der ihm eine systematische Studie ermöglichen soll. Ob die Gelder hierfür kommen, ist wie so oft eine Zitterpartie.

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Infos zum Beitrag
Autor:
Anna Corves
Datum:
21.07.2011
Schlagwörter:
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