Sieben! Nein, acht!", ruft Bernard Kingsley, gekrümmt vor Schmerz. Wissenschaftler quälen ihn - für ihre Forschung. Und Kingsley liefert sich freiwillig aus. "Schmerzen bin ich schließlich gewohnt", sagt der ehemalige Bauarbeiter. Seit Jahren schon tut ihm der Rücken weh, jeden Tag, beinahe ununterbrochen.

Aus Verzweiflung über sein Schicksal und darüber, dass die Medizin ihm nicht helfen konnte, hat Kingsley sich und seine Schmerzen in die Hände von Vania Apkarian gegeben, einem Neurowissenschaftler aus Syracuse im US-Staat New York. Für Apkarian ist Kingsley ein idealer Proband: Schon wenn der Forscher die Beine des 39-Jährigen im Liegen leicht bewegt, stöhnt dieser vor Schmerzen auf, und je weiter er Kingsleys Beine anhebt, desto stärker wird dessen Pein. Auf einer Skala von eins bis zehn soll der Gequälte sie einordnen. Und erst wenn die 9,5 erreicht ist, hat Apkarian ein Einsehen.

Die Patienten leiden freiwillig im Dienst der Wissenschaft

Dass physisches Leid sich bald in Zahlen ausdrücken lässt, davon sind Apkarian und sein Kollege Nikolaus Szeverenyi überzeugt. "Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich die Subjektivität des Schmerzes ausgleichen lässt, wenn wir genügend Patienten beobachten", hofft Szeverenyi. Auf dem langen Weg zum Urmeter des Schmerzes schaut der Medizinphysiker den Geplagten unter die Schädeldecke, während ein Kollege deren Leid nach und nach verstärkt. Was er sieht, versucht Szeverenyi dann mit den abstrakten Zahlenwerten in Einklang zu bringen, die ihm die Probanden mit schmerzverzerrtem Gesicht signalisieren.

Der Blick in den Kopf verläuft dabei, trotz aller Quälerei, schmerzlos. Dafür sorgt eine Technik namens funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT). Die zugehörige Maschine besteht vor allem aus einem extrem starken Magneten, der einer mit viel High Tech ausgestatteten Höhle gleicht. Apkarian und Szeverenyi schieben die Leidenden mit dem Kopf voran in die Mitte dieser Durchleuchtungsmaschine. Nun können sie den grauen Zellen bei der Arbeit zusehen. Denn Blut hat unterschiedliche magnetische Eigenschaften - je nachdem, ob der rote Blutfarbstoff Hämoglobin mit Sauerstoff beladen ist oder nicht. Ähnlich wie feine Eisenspäne in einem Magnetfeld wird der Blutfarbstoff durch den gewaltigen äußeren Magneten in bestimmte Richtungen gelenkt. Radiowellen tasten das magnetisierte Blut ab und machen sichtbar, ob es frisch oder verbraucht ist. Da aktive Nervenzellen mehr Sauerstoff verbrauchen als inaktive, offenbaren die fMRT-Signale Arbeitsabläufe im Gehirn. Der Clou der Technik besteht darin, dass sie kontinuierlich Änderungen der Hirnaktivität "filmen" kann, mit einer zeitlichen Auflösung von rund einer Sekunde. Mit dem Magnetresonanztomografen (auch Kernspintomograf genannt) waren bis dahin nur statische Bilder möglich.

Während Bernard Kingsley leidet, durchleuchtet die fMRT-Maschine scheibchenweise seinen Schädel. Was die Pein in seinem Kopf anrichtet, setzt ein Computer in dreidimensionale Bilder um. Grauschattierungen zeigen an, welche Hirnteile Kingsley gerade nutzt. Dabei werden Strukturen bis zu einem Millimeter genau aufgelöst. Das Verfahren an sich ist harmlos. Unangenehm sind nur die Enge und das ohrenbetäubende Klopfgeräusch, das der Magnet während des Versuchs erzeugt.

Mit fMRT-Daten können Forscher heute sogar vorhersagen, welche erkannten Wörter oder Bilder sich Menschen anschließend merken; es werden gleichsam die Fußstapfen von Ereignissen auf ihrem Weg ins Gedächtnis sichtbar (Science, Bd. 281, S. 1185). Den französischen Neurowissenschaftler Denis Le Bihan gruseln solche Daten so sehr, dass er warnte, Forscher könnten "beinahe schon Gedanken lesen".