Die Hirnforschung, ein Feld, das sich mit den komplexen Funktionen und Strukturen des Gehirns befasst, hat in den letzten Jahrzehnten enorme Fortschritte gemacht. Diese Fortschritte haben unser Verständnis von neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson und Schlaganfall erweitert und neue Wege für die Entwicklung von Therapien eröffnet. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Forschung ist jedoch seit langem der Einsatz von Tierversuchen. Dieser Ansatz ist jedoch zunehmend Gegenstand von Debatten, da ethische Bedenken hinsichtlich des Wohlergehens der Tiere und der wissenschaftlichen Gültigkeit der aus diesen Experimenten gewonnenen Ergebnisse aufkommen.
Fortschritte durch Tierversuche: Ein Überblick
Das zentrale Nervensystem (ZNS) von Säugetieren, insbesondere von Affen und Menschen, ist hoch entwickelt und ermöglicht komplexe und koordinierte Bewegungen. Die Forschung zielt darauf ab, die biologische Kette von der Reizerregung bis zur Muskelbewegung technologisch durch Neuroprothesen nachzubilden.
Tests mit Chips als Prothesen für beschädigte Nervenbahnen waren erfolgreich. Mit Gehirn-Computer-Schnittstellen (BMI) haben Neurowissenschaftler erste Erfolge an gelähmten Affen erzielt. Künstlich erzeugte Querschnittlähmungen durch Rückenmarksverletzungen konnten im Tierversuch bereits überbrückt werden.
Die Geschwindigkeit, mit der leistungsfähigere Hirn-Computer-Schnittstellen entwickelt werden, ist beträchtlich. Zur Rehabilitation von Schlaganfallpatienten werden bereits nicht-invasive BMI-Neuroprothesen eingesetzt. An invasiver Neurotechnologie für den Menschen wird ebenfalls gearbeitet. Durch die Arbeiten der Forschungsgruppe um John Donoghue konnte 2012 eine gelähmte Frau erstmalig per BMI einen Roboterarm steuern. Querschnittgelähmten Versuchspersonen mit implantierten BMI-Sensoren ist es kürzlich gelungen, ein Exoskelett mit den eigenen Gedanken zu steuern und darin wieder aufrecht zu gehen.
Die Entwicklung von Antibiotika oder Techniken der Organtransplantation werden von Befürwortern auf die Tierversuchsforschung zurückgeführt.
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Ethische Bedenken und die Realität der Tierversuche
Trotz der potenziellen Vorteile von Tierversuchen in der Hirnforschung gibt es erhebliche ethische Bedenken hinsichtlich des Leidens und der Ausbeutung der Tiere. Primaten, insbesondere Affen, sind hochentwickelte Lebewesen mit komplexen sozialen und emotionalen Bedürfnissen. Die Bedingungen, unter denen sie in Laboren gehalten werden, sind oft beengt und isolierend, was zu erheblichem Stress und Leid führt.
Affen werden meist in Ländern wie China, Kambodscha, Thailand und Mauritius mit brutalen Methoden aus der Wildnis gefangen und in Zuchtstationen gepfercht. Aus ihren Familienverbänden gerissen, leiden die Tiere an der sozialen Isolation, der oft katastrophalen Haltung und der rücksichtslosen Behandlung. Ihre Nachkommen werden an die Labore in aller Welt verschifft. In kleine Kisten gezwängt sind sie oft tagelang unterwegs. Viele überleben den Stress nicht. Im Labor angekommen, verbringen sie den Rest ihres Lebens hinter Gittern - oft in Einzelhaft.
Affen werden meist in Ländern wie China, Kambodscha, Thailand und Mauritius mit brutalen Methoden aus der Wildnis gefangen und in Zuchtstationen gepfercht. Aus ihren Familienverbänden gerissen, leiden die Tiere an der sozialen Isolation, der oft katastrophalen Haltung und der rücksichtslosen Behandlung. Ihre Nachkommen werden an die Labore in aller Welt verschifft. In kleine Kisten gezwängt sind sie oft tagelang unterwegs. Viele überleben den Stress nicht. Im Labor angekommen, verbringen sie den Rest ihres Lebens hinter Gittern - oft in Einzelhaft.
Üblicherweise werden die Tiere zunächst „trainiert“, stundenlang in einem Affenstuhl fixiert zu sitzen. Damit die Affen machen, was die Forscher von ihnen verlangen, bekommen sie für richtig erledigte Aufgaben ein paar Tropfen Saft. Dann wird den Tieren ein Loch in den Schädel gebohrt. Darüber wird eine Kammer montiert, durch die später Elektroden direkt in das Gehirn eingeführt werden können. Ein Metallbolzen wird auf den Schädelknochen geschraubt. Der Kopf eines Affen wird mit Hilfe des Bolzens unbeweglich an einem Gestell angeschraubt. Die Tiere müssen auf einen Bildschirm schauen und dabei Aufgaben erledigen. Allein schon die Torturen des „Trainings“ können Monate dauern. Sind die Tiere einmal konditioniert, werden sie jahrelang für verschiedene Versuchsreihen verwendet. Der permanente Durst, die bohrenden Kopfschmerzen durch die implantierten Geräte auf dem Schädel, das Anschrauben des Kopfes - das Leid, das diesen Tieren angetan wird, ist unermesslich.
Am Deutschen Primatenzentrum Göttingen (DPZ) wird unter anderem AIDS-Forschung an Affen betrieben. Ein Beispiel: Rhesusaffen werden durch Injektion von Viren in die Blutbahn mit SIV („Affen-AIDS“) infiziert. 6 Affen bekommen „Wildtyp“-SIV und 6 Affen eine gentechnisch veränderte Variante des Virus. Unter Betäubung werden regelmäßig Blutproben genommen und bis zu 8 Mal verschiedene Lymphknoten chirurgisch entfernt. Bis auf zwei der Tiere, die mit dem veränderten Virus infiziert wurden, entwickeln alle Affen nach einigen Wochen Symptome von Affen-AIDS („Simian AIDS“) wie Appetitlosigkeit, Durchfall, Husten und Atemnot. Die Tiere werden getötet, wenn sie schwerwiegende Symptome zeigen. Dies ist nach 33 bis 89 Wochen der Fall.
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Bei der Xenotransplantation werden Schweineorgane auf Affen, meist Paviane, verpflanzt. Das Leid der Affen ist dabei immens und wird selbst von den Experimentatoren als „schwer“ eingestuft. Ein Beispiel: 15 genmanipulierten Schweine werden getötet, um ihre Herzen zu entnehmen. Die Herzen werden auf drei unterschiedliche Arten konserviert. 14 Paviane werden in Einzelkäfigen gehalten. Den Tieren wird unter Narkose das eigene Herz entnommen und durch ein Schweineherz ersetzt. Nach dem Erwachen erhalten sie eine Vielzahl von Medikamenten zur Blutdrucksenkung, Stützung des Kreislaufs, Unterdrückung einer Abstoßungsreaktion, Verhinderung von Thrombosen sowie Unterdrückung von Entzündungen und Infektionen. Alle Medikamente weisen ein breites Spektrum von schweren Nebenwirkungen auf. Die meisten Affen sterben innerhalb von 3 - 40 Tagen. Todesursachen sind unter anderem Herzinfarkt mit Leberstauung und Leberversagen, Vergrößerung des Herzens auf das Dreifache mit Herz- und Leberversagen, Gerinnungsstörung mit Blutpfropfbildung im Herzmuskel sowie Rippenfellerguss mit schwerer Atemnot.
Wissenschaftliche Gültigkeit und Übertragbarkeit
Ein weiterer Kritikpunkt an Tierversuchen in der Hirnforschung ist die Frage der wissenschaftlichen Gültigkeit und Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den Menschen. Obwohl Affen physiologisch und genetisch dem Menschen ähnlich sind, gibt es dennoch erhebliche Unterschiede in der Gehirnstruktur und -funktion. Dies wirft die Frage auf, inwieweit die in Tierversuchen gewonnenen Erkenntnisse tatsächlich auf menschliche Erkrankungen und Behandlungen anwendbar sind.
Aysha Akhtar, M.D., M.P.H. Eine Schädigung eines bestimmten Bereichs des motorischen Systems verursacht beim Menschen Akinesie, einen kompletten Ausfall von Sprache und Muskelbewegungen. Eine Schädigung des Scheitellappens, eines Abschnitts des Großhirns, ruft beim Menschen Apraxie hervor, eine Störung von Bewegungsabläufen und die Unfähigkeit bei erhaltener Bewegungsfähigkeit Gegenstände sinnvoll zu verwenden.
"Also zunächst einmal ist klar, dass Tierversuche sehr zu unserem heutigen Wissensstand von Krankheiten beigetragen haben. Gleichzeitig sehen wir aber auch, dass viele dieser Modelle uns auch in die Irre geführt haben beziehungsweise, dass sich die Ergebnisse aus den Laboren nicht an den Menschen übertragen ließen.
Fast 95 Prozent aller neuen medizinischen Wirkstoffe, die in Tierversuchen als wirksam und sicher eingestuft werden, werden nicht für den Menschen zugelassen.
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Alternativen zu Tierversuchen: Ein Hoffnungsschimmer
Angesichts der ethischen und wissenschaftlichen Einschränkungen von Tierversuchen werden zunehmend alternative Forschungsmethoden entwickelt und eingesetzt. Diese Alternativen zielen darauf ab, das Leid der Tiere zu verringern und gleichzeitig aussagekräftigere und relevantere Ergebnisse für die menschliche Gesundheit zu erzielen.
In-vitro-Studien
In-vitro-Studien verwenden menschliche Zellen oder Gewebe, die in einer Petrischale oder einem anderen künstlichen Umfeld kultiviert werden. Diese Studien können verwendet werden, um die Auswirkungen von Medikamenten oder anderen Behandlungen auf zellulärer Ebene zu untersuchen.
Mit Hilfe von aus menschlichen Zellen generierten Organoiden und Multi-Organ-Chips, bei denen Organe im Miniformat nachgestellt und zusammengeschaltet werden, lassen sich Substanzen wie in einer Art Minimensch testen.
Computermodelle
Computermodelle verwenden mathematische Algorithmen, um die komplexen Funktionen des Gehirns zu simulieren. Diese Modelle können verwendet werden, um die Auswirkungen von Krankheiten oder Behandlungen auf das Gehirn vorherzusagen.
Bildgebende Verfahren
Bildgebende Verfahren wie Magnetresonanztomographie (MRT) und Positronenemissionstomographie (PET) ermöglichen es Forschern, die Aktivität des menschlichen Gehirns nicht-invasiv zu untersuchen. Diese Verfahren können verwendet werden, um die Auswirkungen von Krankheiten oder Behandlungen auf das Gehirn zu beobachten.
Klinische Studien
Klinische Studien werden an menschlichen Freiwilligen durchgeführt, um die Sicherheit und Wirksamkeit neuer Behandlungen zu testen. Diese Studien liefern die direktesten und relevantesten Informationen über die Auswirkungen von Behandlungen auf den Menschen.
Die Notwendigkeit eines Paradigmenwechsels
Die Debatte über Tierversuche in der Hirnforschung ist komplex und vielschichtig. Es gibt stichhaltige Argumente für und gegen den Einsatz von Tieren in der Forschung. Es ist jedoch klar, dass ein Paradigmenwechsel erforderlich ist, um das Leid der Tiere zu verringern und gleichzeitig die wissenschaftliche Gültigkeit und Übertragbarkeit der Forschungsergebnisse zu verbessern.
Dieser Paradigmenwechsel erfordert eine verstärkte Investition in alternative Forschungsmethoden, eine strengere ethische Aufsicht über Tierversuche und eine offenere und transparentere Diskussion über die Vor- und Nachteile verschiedener Forschungsansätze. Nur so können wir sicherstellen, dass die Hirnforschung auf eine Weise voranschreitet, die sowohl ethisch vertretbar als auch wissenschaftlich fundiert ist.
Die Rolle der Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen wie das Deutsche Primatenzentrum (DPZ) spielen eine entscheidende Rolle in dieser Debatte. Sie müssen sich aktiv an der Entwicklung und Umsetzung von Alternativen zu Tierversuchen beteiligen und gleichzeitig sicherstellen, dass die höchsten ethischen Standards bei der Durchführung von Tierversuchen eingehalten werden.
Das DPZ will ausschließen, dass die Affen unter Angst oder Schmerzen leiden. Nach Operationen werden Schmerzmittel gegeben. An Versuchstagen haben die Affen keinen freien Zugang zu Flüssigkeit. Die bekommen sie erst im Versuch - je besser sie die Aufgabe lösen, desto mehr. Wie lange sie im Versuch mitarbeiten, entscheiden die Affen, sagt Treue. Manche arbeiteten eine halbe Stunde mit, andere vier. Eine Versorgung mit der individuell benötigten Flüssigkeit wird am DPZ immer sichergestellt. Außerdem arbeitet das DPZ mit Belohnungen für erwünschtes Verhalten.
Die Bedeutung der öffentlichen Debatte
Die öffentliche Debatte über Tierversuche ist von entscheidender Bedeutung, um das Bewusstsein für die ethischen und wissenschaftlichen Fragen zu schärfen und die Entwicklung neuer und innovativer Forschungsansätze zu fördern. Es ist wichtig, dass alle Interessengruppen, einschließlich Wissenschaftler, Tierschützer, Politiker und die breite Öffentlichkeit, an dieser Debatte teilnehmen.
Indem wir offen und ehrlich über die Herausforderungen und Chancen der Hirnforschung diskutieren, können wir gemeinsam eine Zukunft gestalten, in der die menschliche Gesundheit verbessert wird, ohne das unnötige Leid von Tieren zu verursachen.
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