Fühlt es? Hat es Träume? Die Fragen kommen unwillkürlich, sobald man durch die Optik eines Mikroskops blickt und das kleine Gehirn betrachtet. Da liegt es, lebendig in einer durchsichtigen Plastikschale im Institut für Molekulare Biotechnologie in Wien. "Hundert Tage ist es alt", sagt Daniel Reumann, der es geschaffen hat. Dieses Hirn hat die Größe eines menschlichen Denkorgans am Ende des dritten Schwangerschaftsmonats. Denkt ein Embryo?

Das Nervenknäuel ist künstlich, aber doch menschlich. Reumann ließ es aus humanen Stammzellen keimen wie eine Blume; dann gebar das Knäuel Nervenzellen – Millionen davon. Still wuchs es in Nährflüssigkeit heran, geborgen in einer gallertartigen Kugel. Alles sieht fast genauso aus wie das entstehende Hirn eines natürlich gezeugten Embryos: die Nervenzentren in ihren Anfängen, die Schichten aus Neuronen im Großhirn. Vielen dieser Laborgeschöpfe wächst sogar eine Netzhaut.

"Zerebrale Organoide" nennen Wissenschaftler solche Züchtungen, im Laborjargon: "Minibrains". Organoide sind – unbemerkt von der Öffentlichkeit – zum nächsten heißen Ding in den Biowissenschaften geworden. Denn auch alle anderen Gewebearten und Organe des Körpers können Forscher inzwischen separat und en miniature wachsen lassen. Winzige Därme etwa, klitzekleine Nieren, ja sogar Herzen dienen im Labor als Modelle des Menschenkörpers, an denen man viel erforschen kann: die Entwicklung in der Schwangerschaft, die Entstehung von Krankheiten, die Wirkung von Arzneistoffen und die körperlichen Nebenwirkungen. Tumorforscher züchten aus den Krebszellen ihrer Patienten ein Organoid, um daran die passende Kombination von Medikamenten auszuprobieren. Viele Tierversuche werden so in Zukunft überflüssig, denn menschliche Organoide geben eine bessere Auskunft über Nebenwirkungen und Giftigkeit von Arzneimitteln, Pestiziden und anderen Chemikalien.

Doch vor allem bei der Arbeit mit zerebralen Organoiden, den Minibrains, zeigt sich, dass die neue Technologie auch heikel ist. Denn die Nervenzellen (Neuronen) in ihrem Inneren zünden bereits in diesem Frühstadium, das man unter Daniel Reumanns Mikroskop bestaunen kann, ein Feuerwerk aus Nervenimpulsen. Was in den kleinen Hirngewächsen vor sich geht, weiß niemand so genau. Plötzlich stellen sich philosophische Grundfragen neu: Wo beginnt eigentlich das Denken, und ist es auch ohne Bewusstsein möglich? Und was ist das überhaupt – ein Gedanke? Kritiker in der Szene diskutieren bereits über die ethischen Grenzen des jungen Forschungsfelds. Wie weit dürfen wir Hirnzüchtungen heranreifen lassen? Herrscht in ihnen nur ungeordnete Nervenaktivität – oder entsteht da mehr?

Solche Fragen gewinnen an Virulenz, denn die Technologie macht ungewöhnlich schnelle Fortschritte. So stellten im November 2017 amerikanische Forschergruppen bei einer Fachkonferenz in Washington irritierende Experimente vor: etwa die Befunde des Neurogenetikers Fred "Rusty" Gage vom Salk Institute in La Jolla, Kalifornien. Er hat menschliche Minibrains in die Hirnrinde von Mäusen und Ratten eingepflanzt. Die winzigen Gebilde hätten sich mit den verschiedenen Nervenzentren der Nager über lange Fortsätze eng vernetzt und würden von den Tieren über Blutgefäße mit Energie und Sauerstoff versorgt. Was er in Washington vorab präsentiert hatte, berichtete Gage am Montag dieser Woche auch im Fachblatt Nature Biotechnology: In dem transplantierten Menschengewebe herrsche rege elektrische Kommunikation, offenbar auch mit dem Nervengewebe der Tiere. Zudem sei das übertragene Organoid rasch gereift und womöglich neuronal so aktiv wie die Zellen im Großhirngewebe eines Neugeborenen.

Nicht weniger nachdenklich stimmen die Experimente des Neurochirurgen Isaac Chen von der University of Pennsylvania. Mit verschiedenen Verfahren hatte er die elektrische Aktivität in Minibrains untersucht. Schon nach 50 Tagen Wachstum registrierte er spontane Nervensignale, einen Monat später waren diese nicht nur stärker geworden, die Neurone begannen auch mit synchronen Impulsen zu arbeiten. "Das deutet darauf hin, dass aktive Nervennetzwerke entstanden sind", verkündete Chen in Washington. Sinnloses Neuronengewitter? Oder regt sich da ein erster Gedanke?

Das amerikanische Online-Magazin Stat berichtet, auch Chens Team habe Hirnorganoide in das Sehzentrum von Ratten und Mäusen verpflanzt. Und dabei beobachtet, wie das menschliche Nervengewebe sich mit dem der Tiere vernetzte. Als die Forscher Licht in die Augen der Nager schickten, sollen die Organoide mit Signalfeuer geantwortet haben. "Sieht" also das menschliche Minihirn, was die Maus wahrnimmt?

Jürgen Knoblich schüttelt den Kopf. Im Wiener Institut leitet er die Abteilung Brain Development and Disease. Er ist einer der Minibrain-Pioniere. Wie die meisten seiner Fachkollegen weist er die Idee, Organoide könnten eines Tages denken, weit von sich. "Die Nervenzellen sprechen durchaus miteinander. Aber über Bewusstsein oder Denken auch nur zu spekulieren ist absurd. Emotional ist das verständlich, rational nicht gerechtfertigt."