Wenn die Grenzen des Körpers verschwimmen

Einmal buchstäblich in der Haut eines anderen stecken: Bei fantasiefreudigen Filmemachern ist die Idee schon lange beliebt. Von „Solo für 2“ bis „Switch – Die Frau im Manne“, von „Big“ bis „Being John Malkovich“: Wenn das „Ich“ der Hauptfigur plötzlich in einem fremden Körper wohnt, oder im Körper der Hauptfigur ein fremdes „Ich“, lassen sich herrliche Verwicklungen konstruieren. Dahinter steht freilich eine Frage, die nicht nur für Komödien taugt, sondern Philosophie und Wissenschaft schon immer beschäftigt hat: Wie verhalten sich Geist und Körper zueinander? Oder genauer: Wie verhalten sich Gehirn und Körperbild zueinander, und wie beeinflussen beide sich gegenseitig?

Ob wir nach etwas greifen, uns im Spiegel betrachten oder einen anderen Menschen an uns drücken: Wer wir sind, wo unser Körper endet und in welcher räumlichen Beziehung die Teile unseres Körpers zueinander stehen, ist uns intuitiv klar. Diese bewusst erlebte Selbstrepräsentation, Psychologen sprechen vom Körperbild oder Körperschema, erscheint so selbstverständlich, dass wir kaum einen Gedanken daran verschwenden. Hirnforscher geben sich damit freilich nicht zufrieden – sie wollen genauer wissen, wie das Bild unseres Körpers im Kopf entsteht.

Die Macht der somatosensorischen Karten

Zentrale Hirnregion für unsere Wahrnehmung von Körperberührungen und Propriozeption, also die Selbstwahrnehmung des Körpers, ist der primäre somatosensorische Cortex. Er verläuft wie der Bügel eines Kopfhörers einmal quer über das Gehirn und wandelt Sinnesempfindungen aus der Haut und den Gliedern in Wahrnehmung um. Dabei verarbeitet jedes Areal des Cortex einen anderen Körperteil, so dass sich eine so genannte somatosensorische Karte ergibt. Diese Karte jedoch kann einem Menschen bei Erkrankungen ungewöhnliche Eindrücke seines Körpers übermitteln. So spüren Patienten, denen etwa ein Arm oder ein Bein amputiert wurde, später oft Phantomschmerzen im fehlenden Körperteil – vermutlich weil dessen corticale Karte wegen der fehlenden Reize aus dem Stumpf falsche Signale sendet.

Ganz anders wirkt sich ein so genannter Neglect aus, der manchmal nach Schlaganfällen auftritt. Die Patienten können etwa nach einer Störung des Parietallappens eine Körperhälfte nicht mehr richtig wahrnehmen. Fertigen sie eine Zeichnung an, ist auch dort die betroffene Seite, etwa die linke Raumhälfte eines Zimmers, vernachlässigt oder fehlt ganz. Die Patienten sind sich dieser Störung nicht bewusst.

Noch stärker kommt die Identifikation mit dem körperlichen Selbst bei so genannten außerkörperlichen Erfahrungen durcheinander. Bedingt etwa durch Drogeneinfluss, extreme Angst oder bestimmte Epilepsien vermeinen manche Menschen vorübergehend ihren Körper zu verlassen und sich selbst von außen zu sehen. 2002 entdeckten Forscher in Genf und Lausanne um den Neurologen Olaf Blanke per Zufall, dass sie solche außerkörperlichen Erfahrungen bei einer Patientin gezielt hervorrufen konnten, indem sie den rechten Gyrus angularis stimulierten. Diese Cortex-Region im Übergangsbereich von rechtem Schläfen- und Parietallappen verrechnet verschiedene Körpersignale mit Seh- und Rauminformationen.

Die unheimliche dritte Hand

Aber auch Gesunde können erfahren, dass ihr Körperbild keineswegs unwandelbar feststeht, sondern schnell und mit relativ einfachen Mitteln manipuliert werden kann. Fast schon ein Klassiker ist die „Gummihand-Illusion“. Bei diesem Experiment sitzt ein Proband an einem Tisch und einer seiner Arme ruht hinter einem Sichtschutz. Direkt daneben wird eine Gummihand gelegt, die für den Teilnehmer sichtbar ist. Der „fehlende“ Arm der Gummihand wird mit einem Tuch abgedeckt. Nun streichelt der Versuchsleiter mit einem Pinsel gleichzeitig die echte und die Gummihand – und der Proband stellt erstaunt fest, dass er die Gummihand als Teil seines Körpers wahrnimmt.

Die Erklärung für dieses irritierende Phänomens ist erstaunlich simpel: Offenbar versucht das Gehirn die verfügbaren Sinnesinformationen zu einem stimmigen Bild zusammenzufügen. Unpassendes wird dabei passend gemacht. Im Fall der Gummihand-Illusion dominiert die visuelle räumliche Information über das Tastempfinden: Man fühlt, was man sieht. Das Gehirn verknüpft beides kausal und generiert so die illusionäre Vorstellung, die Gummihand sei die eigene. Die abweichende propriozeptive Rückmeldung, wo sich der Arm tatsächlich befindet, wird vom Probanden vernachlässigt – ebenso wie das nüchterne Wissen, dass man eine Gummihand vor sich hat.

Chance für Amputierte?

Mittlerweile wurden viele Varianten des Ursprungsversuchs getestet. So ließen Forscher um den Schweden Henrik Ehrsson vom Karolinska Institutet in Stockholm die echte Hand im Blickfeld, direkt neben der Gummihand, nur der Arm blieb verdeckt – mit dem Ergebnis, dass die Probanden meinten, eine dritte Hand zu haben und gleichermaßen erschraken, wenn die Gummi- oder die echte Hand mit einem Messer bedroht wurde. Ehrsson war es auch, der einige Jahre zuvor in England mittels Hirnscans zeigen konnte, welche Areale aktiv sind, wenn Probanden eine Gummihand bewusst als ihren eigenen Körperteil empfinden. Die Hauptrolle spielt demnach der prämotorische Cortex, der Bewegungen vorbereitet und auf der Basis verschiedener Sinnesinformationen die Position der Arme und Hände berechnet.

Experimente in Pisa und Alicante wiederum ergaben, dass statt einer Gummihand auch eine virtuelle, passend ins Gesichtsfeld projizierte Hand als Körperteil akzeptiert wird. Dazu erfassten die Forscher die Bewegungen der echten Hand per Datenhandschuh und übertrugen sie eins zu eins auf die Projektion. So konnten sie beweisen, dass bereits die Kombination von Sehen-und-Bewegen-Können ausreicht, um die virtuelle Hand ins Körperbild zu integrieren.

Solche Ergebnisse sind auch für die praktische Anwendung interessant: So könnten sie Amputierten helfen, indem sie aktiv steuerbare Prothesen zum gefühlt eigenen Körperteil werden lassen. Oder sie könnten virtuelle Realitäten ganz besonders lebensecht machen. Das dürfte Fans von Computerspielen ebenso freuen wie alle diejenigen, die mittels ferngesteuerter Instrumente diffizile Aufgaben erledigen müssen – etwa Chirurgen bei minimalinvasiven Operationen.

Versuchspersonen außer sich

Spektakulärer ist freilich eine andere Weiterentwicklung der Gummihand-Illusion: die Übertragung auf den Körper als Ganzes. Die Gruppen von Blanke und Ehrsson haben seit 2007 mehrfach für Aufsehen gesorgt, indem sie bei gesunden Probanden den Eindruck hervorriefen, sich außerhalb ihres eigenen oder gar in einem fremden Körper zu befinden.

Zentrales Utensil für einige dieser Versuche ist eine 3D-Videobrille. Sie zeigt beispielsweise den Probanden von hinten – er sieht also ein virtuelles Bild seiner selbst zwei Meter vor sich stehen. Fühlt er nun eine Berührung am Rücken und sieht sie gleichzeitig an dem virtuellen Körper vor sich, kommt dies einer außerkörperlichen Erfahrung sehr nahe. In einer anderen Versuchsanordnung schaut der Proband an sich hinunter, sieht über die Videobrille aber Bauch und Beine einer unbekleideten Schaufensterpuppe aus deren Ich-Perspektive. Berührt der Experimentator Puppe und Proband synchron mittels zweier Stäbe an Brust und Bauch, entsteht wiederum eine Illusion: Die Versuchspersonen meinen zu spüren, wie der Stab die Puppe berührt; die Schaufensterpuppe erscheint ihnen, jedenfalls zu einem gewissen Grad, als ihr eigener Körper. Die Forscher sprechen von einer „propriozeptiven Drift“.

Vollends kurios ist eine dritte Variante: Proband und Experimentator stehen sich gegenüber, reichen sich die Hand – und der Proband sieht in seinem Display alles aus der Perspektive des Experimentators, der eine 3D-Kamera auf seinen Kopf geschnallt hat. Wieder erscheint der fremde als der eigene Arm, man steht sich selbst gegenüber – die Versuchspersonen machten spontan Äußerungen wie: „Ich hatte den Eindruck, dass mein eigener Körper jemand anders war“, oder: „Ich habe mir selbst die Hand geschüttelt!“

Sinne und Wissen im Widerstreit

In diesen und weiteren Versuchen wurde zunehmend deutlich, welche Voraussetzungen für die Körpertausch-Illusion gelten. Zentral scheint zu sein, mittels einer 3D-Videobrille in die Ich-Perspektive desjenigen einzutauchen, in dessen Körper man versetzt wird. Unter dieser Voraussetzung verarbeitet das Gehirn die verschiedenen räumlichen und propriozeptiven Sinnesinformationen zu einer Ich-Perspektive.

Bei den Berührungen ist zweitrangig, wo sie erfolgen. Selbst wenn nur die Hand stimuliert wird, fühlt man sich in den kompletten Körper hineinversetzt. Wenn die zuständigen Bereiche im prämotorischen Cortex und im hinteren Parietallappen die Sinnesinformationen verrechnen, erfolgt das also für den Körper als Ganzes und nicht separat für einzelne Körperteile, folgern die Forscher. Die Illusion kann sogar ganz ohne Berührungen entstehen, vor allem wenn die Perspektive nicht fixiert ist, sondern man den Kopf in der virtuellen Realität frei bewegen kann. Finden jedoch Berührungen statt, muss dies für Auge und Tastsinn synchron erfolgen. Andernfalls wird die Illusion zerstört.

Die Grenze zwischen den Geschlechtern ist mittels der beschriebenen Methoden problemlos zu überwinden: Die getesteten Männer ließen sich in Frauenkörper ebenso hineinversetzen wie in Schaufensterpuppen. Auch ob die Austauschkörper real oder virtuell erzeugt waren spielte keine Rolle. Dagegen scheint der Versuch, das Bewusstsein eines Menschen in eine Kiste oder einen Tisch hinein zu transferieren, grundsätzlich zum Scheitern verurteilt zu sein – ebenso übrigens wie der Versuch, bei der Gummihand-Illusion die linke Hand durch eine Fußattrappe oder eine rechte Gummihand zu ersetzen.

Olaf Blanke und seine Forscherkollegen aus Barcelona ziehen in einer 2010 erschienenen Arbeit die Schlussfolgerung: So machtvoll die Mechanismen auch sind, welche allem Wissen um die Illusion zum Trotz unser Körperbild auf Basis aktueller Sinneseindrücke zu modifizieren vermögen, so bewegen wir uns doch immer in einem Rahmen, der durch unser Vorwissen über die Beschaffenheit unseres Körpers entstanden ist. Der jedoch scheint weit genug zu sein, um für neue spannende Experimente und Anwendungen viel Raum zu lassen – ebenso wie für weitere skurrile Drehbuchschreiber-Fantasien.