Mit Hilfe zur Hypothese

7. Oktober 2020 von Laborjournal

Albert Einstein sagte einmal: „Prinzipiell ist es falsch, wenn man versucht, eine Theorie allein auf beobachtbaren Quantitäten zu begründen. In Wirklichkeit geschieht das Gegenteil: Es ist die Theorie, die festlegt, was wir beobachten können.“

Sicherlich haben Sprüche wie diese mit dazu beigetragen, dass die reine Beschreibung von Beobachtungen — sofern sie keine Funktionsmechanismen oder Hypothesen mitliefern — gerne geringschätzig als „deskriptive Forschung“ abgekanzelt wird. Wie oft wurden (und werden) Anträge oder Artikel mit genau diesem Argument abgelehnt. Als ob deskriptive Forschung lediglich Forschung zweiter Klasse sei…

Was aber, wenn man etwas gar nicht beobachten kann? Wenn uns keinerlei Hilfsmittel den Blick auf das System erschließen? Wenn also in Umformung von Einsteins Zitat ganz trivial gilt: „Es sind die Methoden, die festlegen, was wir beobachten können.“

Einfaches Beispiel: Zunächst machte das Mikroskop Zellen überhaupt sichtbar — erst viele, viele Beobachtungen später formulierten Schleiden und Schwann die Zelltheorie. Mit der puren Beschreibung von Zellen gingen Hypothesen- und Theorienbildung folglich erst richtig los — und von da an gingen Beobachtung und Theorie unmittelbar Hand in Hand. Als zwei Seiten derselben Medaille quasi.

Das ist es wohl auch, was der US-Astronom und „Sternenbeobachter“ Edwin Hubble meinte, als er seinerzeit feststellte: „Beobachtung schließt Theorie immer mit ein.“

Heute hat man dafür einen anderen Begriff: Hypothesen-generierende Forschung. Dieser wurde in den 1990ern als Antwort auf die Kritik am Humangenom-Projekt geboren, dass dieses lediglich ein rein deskriptives „Datenmachen“ darstelle — statt von klarer Theorie geleitet zu sein. Am Ende lief es wie zuvor mit Mikroskop und Zellen: Neue Sequenzier- und Programmier-Power machten erstmals ganze Genome beobachtbar — und mit den frischen Beobachtungen gingen zugleich auch Hypothesen- und Theorienbildung los.

Haufenweise weitere Beispiele findet man für dieses Muster in der biomedizinischen Forschung. Ganz nett etwa das folgende:

Vor etwa vier Jahren hatten Göttinger Max-Planck-Forscher speziell das Hirnwasser (Liquor cerebrospinalis) im Visier, welches in Säugerhirnen die Hirnkammern, oder Ventrikel, ausfüllt. Diese Ventrikel sind wiederum von einer Zellschicht ausgekleidet, die auf ihrer Innenseite mit Bündeln von Flimmerhärchen besetzt sind. Soweit die grundlegenden Beobachtungen vor Studienstart.

Der Verdacht aus diesen und weiteren Beobachtungen: Die Flimmerhärchen treiben die Hirnwasserströmung durch die Ventrikel. Doch wie könnte man die Strömung beobachtbar machen? Den Göttingern gelang es kurz gefasst folgendermaßen: Sie isolierten und kultivierten Gewebe aus dem dritten Ventrikel des Mäusehirns, injizierten winzige fluoreszierende Kügelchen in die Ventrikel-Kultur und zeichneten den Weg eines jeden Kügelchens innerhalb des Nervengewebes unter dem Mikroskop auf (Science 353:176-8).

Als die Göttinger dann mit eigens geschriebener Software die umfangreichen Daten zu gesamten Strömungsbildern zusammenrechneten, offenbarte sich ihnen ein komplexes Netz von diskreten „Hirnwasserstraßen“ entlang der Ventrikel-Innenseiten, deren Strömungsmuster sich durch koordinierte Schlagwechsel der Flimmerhärchen spezifisch veränderten. Weshalb die Autoren jetzt vermuten, dass mit diesen kontrollierten Hirnwasserströmen gezielt Botenstoffe zu ihren Wirkort im Gehirn „gespült“ werden.

Wie gesagt: Neue methodische Kniffe ermöglichen Beobachtungen, die wiederum umgehend die Generierung neuer Hypothesen antreiben.

Ralf Neumann

(Illustr.: undsci.berkeley.edu)

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Ein Gedanke zu „Mit Hilfe zur Hypothese“

  1. Kommentar via Twitter sagt:

    Ich mag deskriptive Forschung. Als Gegenstück könnte man auch "starres Hypothesen testen" kritisieren. Aber der "normale" Weg sollte doch sein: Neugierig sein, Beobachten, Beschreiben, Hypothesen bilden und testen. Oder nicht?— Timo Greiner (@GreinerTimo) October 7, 2020

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