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Marian Diamond

Marian Diamond zeigt einem 4-jährigen Mädchen ein Gehirn

Marian Cleeves Diamond (* 11. November 1926 in Glendale; † 25. Juli 2017 in Oakland) war eine US-amerikanische Wissenschaftlerin und Pädagogin, die als eine der Begründerinnen der modernen Neurowissenschaften gilt. Sie und ihr Team waren die Ersten, die den Nachweis erbrachten, dass sich das Gehirn durch Erfahrung verändern und durch Anreicherung verbessern kann, was heute als Neuroplastizität bezeichnet wird. Ihre Forschungen am Gehirn von Albert Einstein trugen dazu bei, die laufende wissenschaftliche Revolution im Verständnis der Rolle der Gliazellen im Gehirn voranzutreiben. Ihre YouTube-Vorlesungen zur Integrativen Biologie waren 2010 der zweitbeliebteste College-Kurs der Welt. Sie war Professorin für Anatomie an der University of California, Berkeley. Weitere veröffentlichte Forschungsarbeiten befassten sich mit den Unterschieden zwischen der Großhirnrinde von männlichen und weiblichen Ratten, dem Zusammenhang zwischen positivem Denken und der Gesundheit des Immunsystems sowie der Rolle der Frauen in der Wissenschaft.

Biographie

Herkunft und Ausbildung

Marian Cleeves wurde in Glendale als sechstes und letztes Kind der Familie von Dr. Montague Cleeves und Rosa Marian Wamphler Cleeves geboren. Ihr Vater war ein englischer Arzt und ihre Mutter eine Lateinlehrerin an der Berkeley High School. Diamond wuchs in La Crescenta auf. Zusammen mit ihren Geschwistern besuchte sie die La Crescenta Grammar School, die Clark Junior High School, die Glendale High School und schließlich das Glendale Community College, bevor sie an die University of California, Berkeley, ging. In Berkeley spielte sie Tennis und erhielt eine Letter jacket als Auszeichnung.

Als Diamond mit 15 Jahren ihrem Vater im Los Angeles County Hospital nachlief, sah sie ihr erstes menschliches Gehirn. Das Gehirn lag auf einem Tisch in der Mitte des Raumes, wo vier Männer in weißen Laborkitteln herumstanden. Dieses Bild habe sich für immer in ihr Gehirn gebrannt, da sie es so faszinierend fand, dass dieses Gehirn die komplexeste Masse von Protoplasma dieser Erde sei. Seit dem wusste Diamond, dass sich eines Tages eine Möglichkeit bilden würde, um mehr zu erfahren und konzentrierte sich eher weiter auf ihre Allgemeinbildung.

Berufliche Laufbahn

Nach ihrem Bachelor-Abschluss 1948 verbrachte Diamond einen Sommer an der Universität Oslo, bevor sie als erste weibliche Doktorandin der Anatomieabteilung nach Berkeley zurückkehrte. Ihre Dissertation mit dem Titel „Functional Interrelationships of the Hypothalamus and the Neurohypophysis“ wurde 1953 veröffentlicht.

Während des Studiums für ihren Doktortitel begann Diamond auch zu unterrichten, eine Leidenschaft, die sie bis in ihre achtziger Jahre ausübte. Marian Diamond erhielt ihren Doktortitel in menschlicher Anatomie. Nachdem sie von 1952 bis 1953 als Forschungsassistentin an der Harvard University gearbeitet hatte, wurde Diamond von 1955 bis 1958 die erste weibliche Dozentin für Naturwissenschaften an der Cornell University, wo sie Humanbiologie und vergleichende Anatomie unterrichtete. Diamond kehrte 1960 als Dozentin an die University of California, Berkeley, zurück. Als Neuroanatomin beteiligte sich Diamond an einem laufenden Forschungsprojekt mit den Psychologen David Krech, Mark Rosenzweig und dem Chemiker Edward Bennett. Im Jahr 1964 war sie kurz davor, ihre Arbeit zu veröffentlichen, als sie feststellte, dass ihre Mitautoren, David Krech und Mark Rosenzweig, ihre Namen vor den ihren gesetzt hatten. Diamond protestierte, und die Zeitschrift setzte ihren Namen an die erste Stelle.

1964 hatte Diamond den ersten Beweis für die Plastizität der Großhirnrinde von Säugetieren durch anatomische Messungen. Diese Ergebnisse „öffneten die Türen für unsere Experimente, die in den nächsten 37 Jahren folgen sollten“.

Die UC Berkeley berief Diamond 1965 als Assistenzprofessorin, später als ordentliche Professorin und schließlich als emeritierte Professorin bis zu ihrem Tod im Jahr 2017. Im Jahr 1984 hatten Diamond und ihre Mitarbeiter Zugang zu genügend Gewebe von Einsteins Gehirn, um es erstmals zu analysieren und ihre Forschungsergebnisse zu veröffentlichen. Der 1985 erschienene Artikel „On the Brain of a Scientist: Albert Einstein“ löste in der akademischen Welt eine Kontroverse über die Rolle der Gliazellen aus. Sie weckte jedoch auch ein neues Interesse an Neuroglia.

Marian Diamond hat an der Berkeley University vier Kurse unterrichtet. Unter ihnen war „Das Nervensystem“, welches sie für mehrere Jahrzehnte unterrichtete. Im Herbstsemester hielt sie die Kurse „Anatomie des Menschen“ und „angewandte Anatomie“. Diamond selbst sagte, dass sie den Studenten beibringen wollte, dass alle Systeme zusammenarbeiten. Des Weiteren erwähnte sie, dass sie diese Kurse weiterhin unterrichtete, weil sie der Meinung gewesen sei, dass wenn mehr Menschen die Struktur und Funktion des Körpers wissen würden, mehr Menschen sie besser um ihren Körper kümmern würden.

Privatleben

Diamond heiratete 1950 Richard Martin Diamond, mit dem sie vier Kinder hatte: Catherine Theresa (1953), Richard Cleeves (1955), Jeff Barja (1958) und Ann (1962). Sie ließen sich 1979 scheiden, woraufhin Diamond 1982 Professor Arnold Bernard Scheibel heiratete.

Beiträge zur Neurowissenschaft, Neuroanatomie, Neuroplastizität

Neuroplastizität: Diamond war ein Pionier der anatomischen Neurowissenschaften, dessen bedeutende wissenschaftliche Beiträge unsere Sichtweise des menschlichen Gehirns für immer verändert haben. Diamond erbrachte Anfang der 1960er Jahre den ersten wissenschaftlichen Nachweis der anatomischen Neuroplastizität. Damals war der wissenschaftliche Konsens, dass die Beschaffenheit des Gehirns genetisch bedingt und unveränderlich sei. Diamond zeigte, dass die strukturellen Komponenten der Großhirnrinde in jedem Alter, von der pränatalen Phase bis ins hohe Alter, durch eine bereicherte oder verarmte Umgebung verändert werden können. Ihr erstes anatomisches Experiment und Wiederholungsexperimente mit jungen Ratten ergaben, dass die Großhirnrinde der begünstigten Ratten um 6 % dicker war als die der benachteiligten Ratten, und zwar aufgrund unterschiedlicher früher Lebensumstände. Ein angereicherter Kortex zeigt eine größere Lernfähigkeit, während ein verarmter Kortex eine geringere Lernfähigkeit aufweist. Diese paradigmatischen Ergebnisse, die 1964 veröffentlicht wurden, trugen dazu bei, die moderne Neurowissenschaft zu begründen.

Einsteins Gehirn: Anfang 1984 erhielt Diamond von Thomas Stoltz Harvey vier Blöcke des konservierten Gehirns von Albert Einstein. Harvey, der zum Zeitpunkt von Einsteins Tod Pathologe am Princeton Hospital war, hatte Einsteins Gehirn bei einer Autopsie im Jahr 1955 entnommen und behielt das Gehirn in seinem persönlichen Besitz. Die Tatsache, dass das Einstein-Gehirngewebe bereits in Celloidin eingebettet war, als das Diamond-Labor es erhielt, bedeutete, dass die Auswahl der Untersuchungsmethoden etwas eingeschränkt war. Dennoch gelang es ihnen, sowohl den oberen präfrontalen (Areal 9) als auch den unteren parietalen (Areal 39) Assoziationskortex der linken und rechten Hemisphäre von Einsteins Gehirn zu analysieren und die Ergebnisse mit den identischen Regionen in der Kontrollbasis von elf menschlichen, männlichen, konservierten Gehirnen zu vergleichen. Aus einer früheren Analyse der elf Kontrollgehirne erfuhr das Diamond-Labor, „dass der frontale Kortex mehr Gliazellen/Neuronen hat als der parietale Kortex.“ Nach vielen Jahren der Forschung verfügten Diamond und ihr Team über Daten, die bewiesen, dass im Rattenhirn die Gliazellen unter optimierten Bedingungen zunahmen, aber nicht mit dem Alter.

Diamond und ihre Mitarbeiter entdeckten, dass der große Unterschied in allen vier Bereichen in den nichtneuronalen Zellen lag. Einstein hatte mehr Gliazellen pro Neuron als die durchschnittlichen männlichen Gehirne der Kontrollgruppe. Der größte Unterschied wurde im Areal 39 der linken Hemisphäre von Einsteins Gehirn festgestellt, wo der Anstieg der Zahl der Gliazellen pro Neuron statistisch signifikant größer war als bei den Kontrollgehirnen. Für diese Ergebnisse wurden Astrozyten- und Oligodendrozyten-Gliazellen zusammengeführt.

Diamond wies nach, dass sich die strukturelle Anordnung der männlichen und weiblichen Hirnrinde deutlich unterscheidet und in der Folge durch das Fehlen von Geschlechtshormonen verändert werden kann.

Diamond zeigte auch, dass der dorsale laterale frontale zerebrale Kortex in der immunschwachen Maus beidseitig defizitär ist und durch Thymustransplantationen wiederhergestellt werden kann. Beim Menschen erhöht die kognitive Stimulation die zirkulierenden CD4-positiven T-Lymphozyten, was die Idee unterstützt, dass die Immunität bewusst beeinflusst werden kann, mit anderen Worten, dass positives Denken das Immunsystem beeinflussen kann.

Einfluss auf Forschungen externer Wissenschaftler

Dennis Malkasian

Diamonds Gedanke, ob Unterschiede in Gehirnen von Ratten, welche bis zum 25- tägigen Alter mit ihren Müttern in bestimmten Konditionen lebten, festzustellen seien hat den neuen Doktoranten Dennis Malkasian angeregt und ermutigt diesem nachzuforschen. Er führte ein Experiment mit Welpen und Hundemüttern durch. Malkasian hat in einen ausgestalteten Käfig drei Hundemütter mit drei Welpen gesteckt und in einen verarmten Käfig eine Hundemutter mit drei Welpen. Als die Hunde auf diese Konditionen trafen, waren diese sechs Tage alt. Sie wurden acht Tage später, mit 14 Tagen, wieder aus diesen Konditionen entfernt. Malkasian und Diamond haben zusammen weitergeforscht und haben in diesen Versuchsablauf keine Veränderungen im visuellen Kortikalis feststellen können.

Alison Mckenzie

Diamonds Forschung bezüglich des Einflusses von Kortison auf das Wachstum des Gehirnes regte die Physiotherapeutin Alison Mckenzie an, herauszufinden, ob signifikante neurologische Veränderungen bei Ratten mit einer verletzten Großhirnrinde festzustellen sind. Bei diesem Versuchen hat Mckenzie eine kompensatorische Hypertrophie festgestellt.

Gary Gaufo

Durch Diamonds Forschungen über den Einfluss der Großhirnrinde auf das Immunsystem konnte der damalige Doktorand Gary Gaufo herausfinden, wie er den Thymus transplantieren und die Defizite in der Hirnrinde im Blut umkehren kann.

Dokumentarfilm

documentary film - Dr Marian Diamond

My Love Affair with the Brain: The Life and Science of Dr. Marian Diamond ist ein Dokumentarfilm aus dem Jahr 2017 über Diamonds Leben als Pionierin der Wissenschaft, ihre Neugier und Leidenschaft für das menschliche Gehirn sowie ihre Forschung und ihre Liebe zur Lehre. Die Produzenten und Regisseure Catherine Ryan und Gary Weimberg von Luna Productions begleiteten Diamond während der letzten fünf Jahre ihrer wissenschaftlichen und pädagogischen Laufbahn mit der Kamera. Die Eröffnungsszene des Films zeigt Diamond mit ihrer typischen Lehrmethode: Sie öffnet eine geblümte Hutschachtel, um ein konserviertes menschliches Gehirn zum Vorschein zu bringen, das sie dann in der Hand hält, während sie einen ihrer vielen Lieblingssprüche über die Wertschätzung des Gehirns aufzählt, wie zum Beispiel: „Das Gehirn ist eine drei Pfund schwere Masse, die man in der Hand halten kann und die sich ein Universum von hundert Milliarden Lichtjahren vorstellen kann.“

My Love Affair with the Brain wurde auf PBS ausgestrahlt, war für einen Emmy Award für eine herausragende Wissenschafts- und Technologiedokumentation nominiert (2018, National News and Documentary Emmy Awards), gewann den PRIX ADAV für den besten Lehrfilm des Jahres beim Pariscience Festival International du Film Scientifque, gewann den Kavli-AAAS Science Journalism Gold Award für die beste ausführliche Wissenschaftsdokumentation des Jahres 2017, wurde in die Science Books & Film Jahresendliste der besten Wissenschaftsfilme des Jahres 2017 aufgenommen und gewann zahlreiche Preise bei verschiedenen Festivals, darunter den Publikumspreis Best in Fest - RiverRun International Film Festival 2016, den Preis für den besten Spielfilm - American Psychological Association Film Festival 2016, den Preis für den besten Dokumentarfilm - Indigo Moon Film Festival, den Preis für den besten Dokumentarfilm - High Falls Film Festival, NY und den Preis für den Publikumsliebling - Mill Valley Film Festival, CA.

Veröffentlichungen (Auswahl)

• Mohammed, A. H., Zhu, S. W., Darmopil, S., Hjerling-Leffler, J., Ernfors, P., Winblad, B., ... & Bogdanovic, N. (2002). Environmental enrichment and the brain. In Progress in brain research (Vol. 138, pp. 109–133). Elsevier.
• Diamond, M. C. (2001). Response of the brain to enrichment. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 73(2), 211–220.
• Diamond, M. C. (1994). Hearts, Brains, and Education: A New Alliance for Science Curriculum. Higher Learning in America, 1980-2000, 273.
• Diamond, M. C. (1990). An optimistic view of the aging brain. In Biomedical advances in aging (pp. 441–449). Springer, Boston, MA.
• Diamond, M. C. (1988). Enriching heredity: The impact of the environment on the anatomy of the brain. Free Press.
• Diamond, M. C., Scheibel, A. B., Murphy Jr, G. M., & Harvey, T. (1985). On the brain of a scientist: Albert Einstein. Experimental neurology, 88(1), 198–204.
• Globus, A., Rosenzweig, M. R., Bennett, E. L., & Diamond, M. C. (1973). Effects of differential experience on dendritic spine counts in rat cerebral cortex. Journal of comparative and physiological psychology, 82(2), 175.
• Diamond, M. C., Law, F., Rhodes, H., Lindner, B., Rosenzweig, M. R., Krech, D., & Bennett, E. L. (1966). Increases in cortical depth and glia numbers in rats subjected to enriched environment. Journal of Comparative Neurology, 128(1), 117–125.
• Diamond, M. C., Krech, D., & Rosenzweig, M. R. (1964). The effects of an enriched environment on the histology of the rat cerebral cortex. Journal of Comparative Neurology, 123(1), 111–119.
• Bennett, E. L., Diamond, M. C., Krech, D., & Rosenzweig, M. R. (1964). Chemical and anatomical plasticity of brain. Science, 146(3644), 610–619.
• Diamond, M. C. (1963). Women in modern science. Journal of the American Medical Women's Association, 18, 891–896.
• Rosenzweig, M. R., Krech, D., Bennett, E. L., & Diamond, M. C. (1962). Effects of environmental complexity and training on brain chemistry and anatomy: a replication and extension. Journal of comparative and physiological psychology, 55(4), 429.

Auszeichnungen

• Council for Advancement & Support of Education. Wash. D.C. award for California Professor of the Year and National Gold Medalist
• California Biomedical Research Association Distinguished Service Award
• Alumna of the Year—California Alumni Association
• San Francisco Chronicle Hall of Fame
• University Medal, La Universidad del Zulia, Maracaibo, Venezuela
• Brazilian Gold Medal of Honor
• Benjamin Ide Wheeler Service Award
• The Distinguished Senior Woman Scholar in America awarded by the American Association of University Women, 1997.
• Clark Kerr Award for Distinguished Leadership in Higher Education 2012
• International House Alumni Faculty Award, 2016
• Paola S. Timiras Memorial Award for Aging Research from the Center for Research and Education in Aging (CREA)2016
• Distinguished Teaching Award 1975 awarded by the University of California Berkeley

Weblinks

Commons: Blackford27/Marian Diamond – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Der Matilda-Effekt: Wie Frauen in der Wissenschaft unsichtbar werden. In: nationalgeographic.de. 10. Februar 2023, abgerufen am 16. Februar 2023. 
• Die grundlegenden Abläufe und die Anatomie des Gehirns sind für jeden Menschen relevant - neuro11. In: neuro11.de. 8. November 2021, abgerufen am 16. Februar 2023. 
• MY LOVE AFFAIR WITH THE BRAIN: The Life and Science of Dr. Marian Diamond. In: lunaproductions.com. 2. Juli 2011, abgerufen am 19. Februar 2023 (englisch).