Generation Research Program: Die unbekannte Generation plus

Fotos: GRP

Wissenschaftler und Techniker in Bad Tölz arbeiten an
Zukunftsmodellen und Technologien für eine ältere Gesellschaft.

Die zentralen Fragen, die uns bewegen, lassen sich nur interdisziplinär beantworten“, meint der Hirnforscher Prof. Dr. med. Ernst Pöppel. Ganz besonders trifft das auf psychologische und medizinische Fragen des Älterwerdens zu, die – vor dem Hintergrund des demographischen Wandels – die Gesellschaft vor große Herausforderungen stellen. In Bad Tölz leitet Pöppel das im Jahr 2000 gestartete Generation Re-
search Program (GRP) des Humanwissenschaftlichen Zentrums der Ludwig-Maximilians-Universität München. Das aus Mitteln der High-Tech-Offensive Bayern noch bis 2008 geförderte Institut betreibt interdisziplinäre Generationenforschung mit Schwerpunkt auf der Generation 50 plus. Psychologen, Ärzte, Mathematiker, Physiker, Philosophen und Ingenieure arbeiten dort gemeinsam mit Partnern aus medizinischen und sozialen Einrichtungen sowie aus der Industrie an Lösungen, die dazu beitragen sollen, die Lebensqualität im Alter zu erhalten und zu verbessern und eine an den Bedürfnissen und Fähigkeiten orientierte Lebenswelt zu schaffen. Dabei reicht das Spektrum des GRP von Grundlagen- über Anwendungsforschung bis hin zu technologischen Innovationen, die in Start-up-Unternehmen auch vermarktet werden sollen.
Nach Prognosen des Statistischen Bundesamtes wird im Jahr 2050 jeder zweite Deutsche älter als 50 Jahre sein. Weil die Menschen immer älter werden, nehmen Krankheiten zu, die durch Störungen des Gehirns und des Nervensystems bedingt sind, allen voran altersbedingte Depressionen, Schlaganfälle, Parkinson, Alzheimer und Schmerz. Diese Krankheiten verursachen bereits heute rund ein Drittel der Kosten im Gesundheitswesen. Das ist die eine – Besorgnis erregende – Seite der demographischen Entwicklung. Andererseits wurde und wird das Potenzial dieser Gruppe 50 plus bislang sträflich vernachlässigt. „Das Wissen, das wir haben, wird gar nicht geerntet“, kritisiert Pöppel, der jenseits von Jugendwahn und Pathologisierung des Alters auch auf die Chancen des demographischen Wandels aufmerksam machen will: „Der große Markt ist die Generation plus.“ Erst allmählich setze sich in Politik und Wirtschaft die Erkenntnis durch, dass die Gesellschaft auf das Wissen und die Lebenserfahrung, aber auch auf die Kaufkraft dieser Gruppe nicht länger verzichten könne. „Eine immer größer werdende Bevölkerungsgruppe erlebt eine aktive, mobile Lebensphase von 20 bis 25 Jahren nach dem Berufsleben, bevor die späte (fünfte) Phase des Lebens beginnt. Die Gesellschaft hat jedoch kein Modell für diese neue Phase“, erläutert Pöppel. So geraten viele Menschen nach dem Erwerbsleben in eine Krise, stellen sich die Fragen nach dem Sinn ihres Lebens neu.

Im Fahrsimulator können physiologische Belastungsfaktoren (wie Stress) gemessen werden.

Für diese Probleme einer alternden Gesellschaft will Pöppel Lösungen finden, die auf einem ganzheitlichen Ansatz beruhen und der Komplementarität des in eine Gemeinschaft eingebundenen Subjekts Rechnung tragen: „Wir müssen herauskommen aus der Instrumentalisierung des Menschen. Wir brauchen beides: Wir wollen möglichst lange autonom und selbstständig sein. Das geht aber nur, wenn wir eingebettet sind in ein soziales System, das Sicherheit und Vertrauen gibt.“
Entsprechend komplex ist das Programm des GRP: Es umfasst Fragen der klinischen Forschung, wie die wenig erforschte medikamentöse Therapie bei älteren, häufig multimorbiden Patienten, die Entwicklung neuer Technologien, Prävention, Weiterbildung, Mediennutzung, die Einbeziehung der Künste und die Frage nach einer sinnvollen Gestaltung der späten Lebensabschnitte. Vor diesem Hintergrund untersuchen die Wissenschaftler beispielsweise die Veränderungen des Geruchs- und Geschmacksinns im Alter, die visuelle Wahrnehmung sowie das Erleben und Verarbeiten von Zeit. Darüber hinaus führen sie Auftragsanalysen zum Nutzungskomfort von Geräten durch und entwickeln intuitive Technologien.
Wie ein roter Faden zieht sich dabei der Zeitaspekt durch die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten des GRP. So ist die Zeitverarbeitung beispielsweise ein wesentlicher Faktor für die Bedienung von Geräten, aber auch für mentale Funktionen wie das Verstehen gesprochener Sprache. Die „Zeitreise in die eigene Vergangenheit“ ist wichtig für die personale Identität, die durch die bildlichen Erinnerungen der Vergangenheit bestimmt wird. „Bei Alzheimer-Patienten beispielsweise geht der Bezug zu den eigenen Bildern verloren, und damit wird die personale Identität infrage gestellt“, erläutert Pöppel. Das Verständnis dieser temporalen Prozesse ermöglicht zum Beispiel neue Therapiekonzepte oder bietet Ansätze für die Entwicklung von Alltagsprodukten, die an die menschlichen Bedürfnisse und Fähigkeiten angepasst sind.

Der Tölzer Würfel: Beispiel für eine anstrengungslos zu bedienende Technik

„Technologieentwicklung wird zurzeit getrieben von jungen männlichen rechtshändigen Individuen“, so die These Pöppels. Die Produktentwicklung sei am technisch Machbaren und am „perfekten Nutzer“ orientiert. Das „evolutionäre Prinzip der Anstrengungslosigkeit“ werde nicht beachtet. Beispiele hierfür gibt es zuhauf: Handys mit zu kleinen Displays und unübersichtlicher Menüführung, mit technischen Finessen überladene Autocockpits, wenig bedienungsfreundliche Automaten. „Die Grundfunktion des menschlichen Gehirns ist die Reduktion von Komplexität“, betont der Hirnforscher. Dieses mentale Prinzip gelte es auf die Entwicklung von Technologien zu übertragen. Von den Produkten, die auf dieser Basis entwickelt werden, profitiere letztlich jede Altersgruppe.
Ein Beispiel hierfür ist der in der Arbeitsgruppe „Intuitive Technologien“ von Dr. Helmut Zucker entwickelte Tölzer Würfel, ein lageabhängiges Musikabspielgerät, das ursprünglich für Demenzkranke entwickelt wurde, die nicht mehr in der Lage sind, einen CD-Player zu bedienen. Den unterschiedlich farbigen Würfeloberflächen kann ein bestimmtes Lied zugeordnet werden, das der im Würfel integrierte CD- oder MP3-Player abspielt, sobald der Demente eine bestimmte Würfeloberfläche nach oben legt. Der Würfel lässt sich aber zum Beispiel auch als Kinderspielzeug oder als Werbegeschenk verwenden. Er verwirklicht so die Idee eines „Trans-Generationen-Produktes“, das gekennzeichnet ist durch Barrierefreiheit, hohen Nutzungskomfort und soziale Akzeptanz, weil es nicht nur für den kranken, benachteiligten Menschen konzipiert ist (Stigmafreiheit). Ein weiteres Produkt dieser Arbeitsgruppe ist die „Parkinson-Maus“, die Tremorbewegungen des an Parkinson Erkrankten über ein einfaches Mittelungsverfahren kompensiert, sodass dieser weiterhin seinen Computer per Maus bedienen kann.
Untersuchungen zur Fahrkompetenz und zur Mensch-Maschine-Interaktion ermöglicht der Fahrsimulator mit angeschlossenem „Usability“-Labor. „Damit können wir relativ realitätsnah das Fahrverhalten von Probanden untersuchen und Fahrtauglichkeitsberatungen durchführen“, erläutert der Psychologe Wolfgang Grundler. Der Streckenverlauf – zum Beispiel Stadtverkehr, Autobahn, kurvenreiche Strecke –, Rahmenbedingungen, wie Wetter und Verkehrsaufkommen, sowie besondere Ereignisse, wie etwa ein plötzlich auftauchendes Hindernis, können frei simuliert werden. Blickbewegungsmessungen und die Aufzeichnung elektrophysiologischer Daten geben beispielsweise Aufschluss über Stress oder Aufmerksamkeit des Fahrers. Auch kann zum Beispiel erforscht werden, wie sich die Einnahme von Medikamenten auf das Fahrverhalten auswirkt.
Sicher navigieren

Foto: Ursula Scholz Photography

Ein weiterer Aspekt ist die Praxistauglichkeit von Bedienelementen im Autocockpit und von Navigationssystemen. Für Letztere hat Pöppel eine eigene Theorie des Autofahrens entwickelt, die dem physiologischen Reafferenzprinzip folgt. Dieses bezeichnet die über die Nervenbahnen erfolgende Rückmeldung über eine ausgeführte Bewegung an das Zentrale Nervensystem. Pöppel: „Wenn ich Auto fahre, dann weiß ich, wann ich ungefähr wo sein muss und wann ich ankomme. Ich habe eine Antizipation. Dabei finden immer zwei Prozesse im Gehirn statt: Die Bewegung, das motorische Programm, wird initiiert, und gleichzeitig mit dieser Efferenz wird eine Efferenzkopie im Gehirn gespeichert. Wenn die Bewegung ausgeführt ist, wird die Reafferenz mit der gespeicherten Efferenzkopie verglichen. Entspricht die Kopie der Reafferenz, dann weiß das Gehirn, die Bewegung ist zum Abschluss gekommen.“ Etwa 40 Prozent des Frontalhirns seien im Wesentlichen für diese exekutiven Funktionen des Selbstmonitorings zuständig. Die große, bislang nicht gelöste Frage der Technik ist nach Pöppel jedoch: Wie weiß ein System, dass es am Ende angekommen ist? Wann ist ein Prozess abgeschlossen? Die Anwendung des Reafferenzprinzips als inneres Zeitmanagement des Gehirns kann hierfür eine Erklärung liefern und wirkt sich auch darauf aus, wie das Monitoring für eine Reise aussehen muss. Pöppel: „So muss das Navigationssystem im Auto Anweisungen im Hinblick darauf geben, wo ich gerade bin. Es muss den Gesamtrahmen vorgeben, um mich in einem Ablauf zu positionieren. Das erzeugt eine viel größere Sicherheit beim Fahren.“
Ein Beispiel für eine erfolgreiche Kooperation mit ausländischen Gastwissenschaftlern ist das „Walkmate“-Projekt. Erprobt wird ein interaktiver computergestützter Taktgeber, mit dem der Gang gehbehinderter Patienten, zum Beispiel als Folge eines Schlaganfalls oder von Parkinson, stabilisiert werden soll. Projektleiter Dr. Takeshi Muto vom Tokyo Institute of Technology scheut sich nicht, die Lösung auch selbst vorzuführen. Die Gehhilfe besteht aus zwei Sensoren, die dem Patienten oberhalb der Fußknöchel angelegt werden. Sie reagieren auf Änderungen des Schrittrhythmus und melden diese per Funk an ein Computerprogramm. Der Computer sendet das Schrittgeräusch über Kopfhörer an den Patienten zurück und korrigiert dabei Unregelmäßigkeiten oder beschleunigt geringfügig den Rhythmus. Schrittfrequenz des Patienten und computergesteuerte Rückmeldung werden dabei laufend aneinander angepasst. „Die Patienten lieben es, mit dem Walkmate zu trainieren“, versichert Muto, während er im Raum zu den rhythmischen Signaltönen umherstapft. „Durch den zurückgespielten Rhythmus gehen sie viel gleichmäßiger und stabiler und verbessern so ihr Gehvermögen.“ Aufgrund der erfolgreich absolvierten Studien und der hohen Akzeptanz bei den Testpersonen soll der Walkmate demnächst als Produkt vermarktet werden. Heike E. Krüger-Brand