Virtuelle Chirurgie und Robotik

In dem Maße, wie Scan- und Tomographietechniken sich in Qualität, Geschwindigkeit und Anwendungsbreite verbessern, umso mehr können Daten von einzelnen echten Patienten in die VR-Umgebung eingespeist werden. Der Chirurg profitiert von einer besseren Visualisierung und kann spezielle Operationsverfahren, die für einen bestimmten Patienten notwendig sind, vorher virtuell üben. Das Operationsverfahren an sich nutzt z.B. eine Endoskopietechnik und möglicherweise bald auch Roboter als Operationshilfen. Die Erfahrungen, die Studenten an der Universität und Chirurgen im Rahmen ihrer berufsbegleitenden Praxisübungen mit VR machen, werden ihnen als Vorbereitung auf endoskopische Verfahren dienen: Wie die speziellen VR-Simulationen von Endoskopie ist auch das reale Endoskopieverfahren selbst von virtueller Natur, da die Bewegungen aus der Entfernung ausgeführt und über Monitordarstellung gesteuert werden. 

Gleiches gilt auch für Roboter-gestützte Operationen. Damit kann die menschliche Leistungsfähigkeit ausgeweitet und verbessert werden und können auf herkömmliche Weise schwer zugängliche Körperregionen erreicht werden. Versuche einer minimal invasiven Herzoperation wurden bereits mit Robotern durchgeführt. Die Roboterarme und -instrumente können Arterien schneiden und transplantieren, indem sie die Nähte und Knoten zeitgleich auf Mikroebene realisieren, die der Chirurg mit seinen Bewegungen auf Makroebene durchführt - jedoch ohne das Handzittern. Dieser Gewinn an mechanischer Sensibilität, Geschicklichkeit und Präzision, und die dadurch gewonnene Freiheit des Chirurgen, sich mehr auf die mentale Arbeit zu konzentrieren, kann für den Patienten nur von Vorteil sein.

VR wird zukünftig auch in Fernanwendungen wie der klinischen Untersuchung eines Patienten eingesetzt werden, wo die physische Präsenz eines Ärzteteams nur begrenzt oder unmöglich ist. Vernetzte virtuelle Umgebungen machen eine Zusammenarbeit und den Austausch von Fachwissen möglich, und menschliche Arbeitskräfte können zusammenwirken und mit Hilfe von Großrechnern und Telekommunikation, einschließlich Satelliten, ‚herangeholt' werden, um medizinische Notfälle optimal zu versorgen. Telementoring ist gegenwärtig die naheliegendste Anwendung, aber auch Fernoperationen sind eine reale Möglichkeit.

Ethisch erworbene Tierkadaver und deren Gewebe

Für viele Zoologiestudenten und alle zukünftigen Veterinäre wäre das Studium der tierischen Anatomie ohne ein gewisses Maß an praktischer Erfahrung mit Tieren und tierischem Gewebe nicht vollständig. Auch für die Chirurgie gilt, dass eine Ausbildung ohne die Erfahrung echten Gewebes und dem Üben der entsprechenden Handhabung nicht ausreichend wäre. Natürlich gibt es für solche Anforderungen ethische Alternativen zur Tötung und Schädigung von Tieren, speziell die Verwendung von ethisch erworbenen Tierkadavern und deren Gewebe.

Der Ausdruck ‚ethisch erworben' bezieht sich hier auf Tiere, die natürlich oder durch Unfall gestorben sind oder die in Folge einer natürlichen unheilbaren Krankheit oder schweren Verletzung eingeschläfert wurden. Tiere, die geschädigt oder getötet wurden, um Kadaver und Gewebe zu gewinnen, gelten nicht als ‚ethisch erworben', genauso wenig wie Tierkadaver, die aus Quellen bezogen wurden, wo Tierschädigung oder -tötung üblich ist. Überdies sollte, wenn der Erwerb von Tierkadavern als ethisch gelten soll, kein ‚Markt' gebildet oder unterstützt werden.

Die Verwendung von ethisch erworbenen Kadavern ist nicht neu. In der Humanmedizin ist dies der Normalfall. Der Erwerb menschlicher Leichen, die auf Basis von Einverständniserklärungen gespendet werden, ist bei den gegenwärtigen Spendenzahlen möglicherweise nicht immer ausreichend, dennoch decken Spendenprogramme und andere Mechanismen einen Teil des Bedarfs im Anatomieunterricht der Medizinstudenten. Der Erwerb von Tierkadavern sollte auf gleiche Weise erfolgen und ist potenziell viel leichter als der Erwerb menschlicher Leichen.

Ersetzung

Für die Studenten, deren Berufsbild Kenntnisse im Sezieren notwendig macht, kann die Sezierung von ethisch erworbenen Tierkadavern die Tötung von Tieren im Anatomie-Praktikum überflüssig machen. Solche Sezierungen können multimediale und andere tierverbrauchsfreie Lehrmethoden ergänzen, oder die Studenten gehen von der Aneignung grundlegender Fertigkeiten anhand von Modellen, Phantomen und Simulatoren später zur Verwendung von Tierkadavern über. Sowohl für Studenten als auch für Berufstätige (z.B. wenn Chirurgen neuartige Verfahren erlernen müssen) stellen Kadaver hervorragendes Übungsmaterial für klinische und chirurgische Fertigkeiten dar. Als kostbare Ressource sollten sie nicht bereits zum Üben grundlegender Fertigkeiten benutzt werden, aber für die nächste Ausbildungsstufe bieten sie eine sehr gute Möglichkeit, das Gefühl von echtem Gewebe kennen zu lernen und z.B. Freilegung, chirurgische Anatomie und Verschluß zu erlernen. Auch können ethisch erworbene Organe und Gewebe zum Üben chirurgischer Techniken wie z.B. Darmanastomose verwendet werden, und können einzelne Organe oder der gesamte Kadaver in Simulatoren perfundiert werden, um verschiedene Verfahren und die Handhabung bestimmter chirurgischer Instrumente üben zu können.

Ethisch erworbene Kadaver und deren Gewebe können den Studenten daher zur Entwicklung und Verfeinerung ihrer praktischen Fertigkeiten dienen, und damit zur ausreichenden Vorbereitung auf ihre spätere Praktikantenarbeit an echten Patienten. Veröffentlichte Studien haben gezeigt, dass Studenten, die chirurgisch an Kadavern ausgebildet wurden, mindestens genauso kompetent sind wie Studenten, die an lebenden Tieren geübt haben, und dass die Lernerfahrungen bei den Studenten, die ethisch erworbene Kadaver benutzt haben, zudem sehr fest verankert sind6.

Auch in einigen Praktika zur Biochemie, Pharmakologie und Physiologie kann frisches tierisches Gewebe von ethisch erworbenen Kadavern verwendet werden, wenn multimediale Tools nicht als besser geeignet befunden werden. Für diese Praktika kann solches Gewebe gut geeignet sein, das nach Heileingriffen an Tierpatienten übrig geblieben ist und nicht für ein anderes Tier benötigt wird. Wenn durch Konventionen vorgeschrieben ist, dass ganz bestimmte Organe von ganz bestimmten Spezies für Versuche und Präparationen benutzt werden sollen, kann dieses Material auch aus ethisch erworbenen Kadavern bezogen und damit der Versuch tierverbrauchsfrei gestaltet werden. Wenn es als unmöglich betrachtet wird, ausreichend Ileumgewebe vom Meerschweinchen oder Jejunumgewebe vom Kaninchen zu bekommen, gibt es immer noch eine Alternative mit echtem Gewebe: Mit minimalen Anpassungen könnte der Versuch auch bei Verwendung von Ileum- oder Jejunumgewebe einer ähnlichen Spezies durchgeführt werden.

Tierspendenprogramme

Zu den praktischsten Bezugsquellen von Tierkadavern gehören veterinärmedizinische Ausbildungskliniken und unabhängige Tierkliniken. Tierkadaver können durch ‚Tierspendenprogramme' ethisch erworben werden, indem Kunden einer Tierklinik sich einverstanden erklären, den Kadaver ihres Haustieres nach dessen Tod (natürlich oder durch unvermeidliche Einschläferung) für Unterrichtszwecke zur Verfügung zu stellen. Solche Programme haben sich für die Versorgung mit Kadavern zu Zwecken der anatomischen und chirurgischen Ausbildung an vielen Universitäten als durchführbar und nachhaltig erwiesen und sollten von allen Instituten, für deren Unterrichtszwecke Tierkadaver unerlässlich sind, genutzt werden (siehe Kumar, in diesem Buch).

Tierspendenprogramme sind ein hervorragendes Beispiel dafür, dass tierverbrauchsfreie Lösungen gleich mehrere Vorteile mit sich bringen können. Sehr viele Tierkadaver werden entsorgt oder verbrannt: Indem solche Programme diese vernachlässigte Bezugsquelle nutzen, sparen sie zugleich Energie, Geld, und nicht zuletzt das Leben von Tieren, die sonst noch zusätzlich getötet würden. Da die Krankengeschichte der Tiere mitgeliefert wird, sind krankheitsfreie Kadaver gesichert und können nicht nur reguläre anatomische, sondern zusätzlich auch pathologische Untersuchungen durchgeführt werden. Die Studenten werden erleichtert sein, dass sie nicht töten müssen; niemand muss sich aus Gewissensgründen widersetzen und die Lernatmosphäre wird sich spürbar verbessern. Die Mediziner können Einfühlungsvermögen und Mitleidensfähigkeit an den Tag legen und das Vertrauen der Öffentlichkeit gewinnen, indem sie Achtung vor dem Band zwischen Mensch und Tier zeigen und sich für eine ethische Ausbildung einsetzen. Den Familien der gestorbenen Haustiere wird eine Möglichkeit geboten, ihren Kummer etwas zu erleichtern, indem sie mit ihrer Spende zur Ausbildung zukünftiger Tierärzte beitragen und damit anderen Tieren helfen können. Und schließlich kann die Öffentlichkeit über den Bedarf an Tierkadavern und Gewebe für die Ausbildung und Forschung aufgeklärt werden - solange der Berufsstand glaubwürdig macht, dass er die überlassenen Leichen der geliebten Haustiere mit Achtung und Respekt behandelt.

Für Universitäten ist es eine ausgesprochene Herausforderung, die nötigen Beziehungen zwischen Instituten oder mit unabhängigen Kliniken herzustellen, und eine nachhaltige Infrastruktur aufzubauen, in der die zur Verfügung stehenden Kadaver effizient genutzt werden. Trotzdem ist es die Mühe wert, provisorische Organisationsstrukturen, eventuell mit studentischer Beteiligung, einzurichten und mit dem ethischen Erwerb erst einmal zu beginnen; Verfeinerungen und Ausbau des Programms können nach und nach erfolgen. Die wachsende Anzahl vonTierspendenprogrammen - z.B. in den USA - spricht für die Sinnhaftigkeit einer positiven Nutzung von bisher verschwendeten Ressourcen.

Tiergewebebanken

Regional könnten zentrale Tiergewebebanken für ethisch erworbenes tierisches Material eingerichtet werden, um eine breitere Palette an tierischem Gewebe (und Kadavern) und eine verlässlichere und regelmäßige ethische Bezugsquelle für Unterrichtszwecke bereitzustellen. Die Sammlung und nahezu unverzügliche Verwendung von frischem Gewebe würde auch ermöglicht, indem die Beschaffungs- und Vertriebsprozesse ausreichend gut entwickelt würden. Tierisches Blut von gesunden Tierspendern, das für lebensrettende Bluttransfusionen und eine wachsende Anzahl weiterer therapeutischer Zwecke gelagert wird, könnte auch anstelle der zur Blutgewinnung benutzten Labortiere im Studium eingesetzt werden. Notwendig wären Investitionen und Werbung für bereits bestehende Tierblutbanken, sowie die Unterstützung neuer Projekte, um ausreichend Blutspenden für sowohl klinische als auch Studienzwecke bereitzustellen. Tierblutbanken könnten eng mit neu einzurichtenden Tiergewebebanken vernetzt werden.

Erfahrungen aus der Einrichtung von Banken für menschliches Gewebe, wie das neue europaweite Netzwerk, können auch bei der Einrichtung von Tiergewebebanken hilfreich sein. Erstere erlauben die ethische, sichere und kontrollierte Beschaffung von menschlichen Operationsabfällen, Obduktionsmaterial oder nicht transplantierbarem Gewebe für die biomedizinische Forschung. Auch wenn die Verwendung menschlicher Gewebespenden als Ersatz für das Gewebe von zu diesem Zweck getöteten Tieren in der Forschung und Unschädlichkeitsprüfung noch weitreichender Anpassung bedarf, ist die Verwendung von übrig gebliebenem Gewebe im human- und auch veterinärmedizinischen Studium dennoch machbar.

Auch die Studenten selbst könnten sich bereitfinden, eigene Blutspenden zur Verwendung im Praxisunterricht zur Verfügung zu stellen, solange dies nicht auf Kosten des Blutspendewesens geht. Jede Verwendung von menschlichem oder tierischem Blut muss natürlich nach ethischen und hygienischen Richtlinien sowie Sicherheitsvorschriften erfolgen. Auch ist der Transport von Kadavern und Gewebe in vielen Ländern möglicherweise durch hygienische und sicherheitstechnische Vorschriften geregelt. Es ist wichtig, sich solcher Vorschriften bewusst zu sein, um eventuell unangemessenen praktischen Hindernissen begegnen zu können.

Weitere Bezugsquellen

Die pathologischen Institute der Universitäten beziehen regelmäßig Tierkadaver. Große und kleine Tiere werden im Pathologieunterricht obduziert, und gelegentlich werden tote Wildtiere von Privatpersonen gebracht. Wenn die Institute für Pathologie, Anatomie und Chirurgie besser zusammenarbeiten, könnten Tierkadaver viel effizienter, d.h. für mehrere Unterrichtszwecke, genutzt werden. Zum Beispiel könnten Teile der Tiere, wie Gliedmaßen, die im Pathologieunterricht nicht benötigt werden, im Anatomie-, Chirurgie- oder klinischen Praxisunterricht zum Einsatz kommen.

Weitere potenzielle Quellen für Kadaver und Gewebe sind z.B. tote Tiere und speziell Fische aus Verschmutzungsereignissen (ohne Vergiftungsgefahr) oder überfahrene Tiere, deren Kadaver noch benutzbar sind. Hier können z.B. Studenten und Naturschützer, die in einigen Ländern bei der jährlichen Froschwanderung helfen, tote Tiere mitbringen.

Grenzfälle und Kompromisse

Die eben genannten zwei Beispiele veranschaulichen die Schwierigkeit, manche Bezugsquellen als wirklich ethisch einzustufen; in solchen Grenzfällen sind die Tiere Opfer von unzulänglichen wirtschaftlichen Bedingungen, verantwortungsloser Fahrlässigkeit und einer anthropozentrischen Gesellschaft, die wenig Achtung vor den Rechten anderer Spezies zeigt. In seltenen Fällen, z.B. wenn ungewöhnliche Spezies zur Untersuchung notwendig sind, kann es schwierig sein, Tierkadaver aus ethischen Bezugsquellen zu erwerben. Nicht-ideale Quellen wie Tierzüchter, Forschungseinrichtungen, manche Tierheime, Bauernhöfe und Sportveranstaltungen - d.h. dort, wo Tiermissbrauch, -tötung oder -vermarktung üblich sind - können für manche Studenten ein akzeptabler Kompromiss sein, vorausgesetzt, dass der Kadaver oder das Gewebe sonst nur als ‚Abfall' entsorgt worden wäre und dessen Verwendung nicht zur Fortsetzung der tiermissbrauchenden Praktiken beiträgt. Schlachthofabfälle können akzeptabel sein, wenn es einzelne Organe sind, aber keine ganzen Tiere; ein todkranker und deshalb eingeschläferter Hund aus dem Tierheim kann benutzt werden, aber nicht einer, der getötet wurde, weil er ‚schwer zu vermitteln' war. Bevorzugte Bezugsquellen für Tierkadaver und Gewebe sollten Tierspendenprogramme sein, da hier der ethische Hintergrund absolut klar ist; nicht-ideale Quellen sollten nur im Notfall genutzt werden. Life-Science-Versorgungsunternehmen lassen üblicherweise gesunde Tiere töten, was in jedem Fall ethisch unvertretbar ist.

Konservierung und Lagerung

Die nächste wichtige Frage, die es zu klären gilt, ist die Konservierung und Lagerung der Kadaver. Sicherlich können einige Kadaver ganz frisch erhalten und sofort oder in wenigen Tagen verwendet werden. Eine Kühlfachlagerung im Anatomie- oder Pathologielabor hält den Kadaver in gutem Zustand und minimiert seine Autolyse. Aber eine Wiederverwendung und Lagerung des Kadavers für eine spätere Nutzung erfordert mehr als nur Kühlung. Um eine ausreichende Anzahl von Kadavern für Unterrichts- und Übungszwecke sicherzustellen, muss sorgfältig geplant und eine Langzeitlagerung vorgesehen werden.

Das Einfrieren der Kadaver ist eine Lösung. Eine sorgfältige Präparation vor dem Einfrieren, wie die Blutentleerung, sofortige Kühlung durch Fellabziehen oder Häuten, und ein schneller Zugang zur Gefrierkammer können zu einer erfolgreichen Konservierung des Gewebes beitragen und später sogar das Wiederauftauen beschleunigen. Auch Einbalsamierungsmittel, die normalerweise den Gift- und Schadstoff Formalin enthalten, dienen sehr häufig zur Präparation von Kadavern. Für verschiedene Gewebe und um unterschiedliche Ergebnisse zu erhalten, z.B. bestimmte Gewebetexturen und Haltbarkeitszeiträume, können verschiedene Chemikalien kombiniert werden.

Die vorhandenen Konservierungstechniken haben noch Entwicklungspotenzial, dennoch werden immer häufiger Gefriertrocknung, Silikonimprägnierung (‚Silyophilisation') und eine Reihe von Plastinationstechniken zur Konservierung von Kadavern, Organen oder dünnen Gewebeschichten genutzt. Bei der Plastination wird das im Kadaver enthaltene Wasser und Lipid durch härtbare Kunststoffpolymere ersetzt, nach deren Aushärtung lebensechte Spezimen entstehen, deren Gewebetexturen und Strukturen sehr gut erhalten bleiben. Verschiedene Polymere, unter anderem Silikongummi, Epoxydharz und Polyester, dienen zur Herstellung von Spezimen verschiedenster Flexibilität und Opazität; zusätzlich können Farbstoffe zur Hervorhebung bestimmter Strukturen eingesetzt werden. Die Spezimen sind widerstandsfähiger und praktischer zu handbaben als ‚frische' Spezimen. Silyophilisation und Plastination bieten auch den Vorteil einer sichereren und weniger giftigen Umgebung sowohl bei der Konservierung als auch bei der Verwendung der Spezimen im Unterricht.

Klinische Behandlung von Tierpatienten und ‚Freiwilligen'

Es gilt als selbstverständlich, dass die Ausbildung von Medizinern auch Erfahrungen mit echten Patienten einschließt, und je mehr Erfahrung - zur richtigen Zeit auf dem richtigem Niveau - umso besser die Ausbildung. Von interpersonellen Fertigkeiten bis hin zu Gelegenheiten für Anatomie-, Physiologie- und andere Studien bieten Kliniken und Krankenhäuser eine hervorragende Lernumgebung für Medizinstudenten. Problemorientiertes Lernen anhand klinischer Fälle wird ebenfalls als leistungsstarke Lehrmethode anerkannt und überall auf der Welt angewendet. Beides ersetzt Tierversuche in den Ländern, in denen Tiere noch immer zum humanmedizinischen Studium benutzt werden.

Ausbildung für die Realität

Studenten der Veterinärmedizin können klinische Fertigkeiten und Operationserfahrung effizient erwerben, indem sie neutrale oder Heileingriffe an kranken oder ‚freiwilligen' Tierpatienten durchführen. Für die Studenten in manchen Ländern der Welt ist dies bereits die Norm, indem die Heilung das Grundprinzip der klinischen Arbeit ist, nicht die Vivisektion7. Ebenso wie die Ersetzung von Tiertötungen und stressverursachendem, invasivem oder tödlichem Gebrauch lebender Tiere, fördert auch dieser Ansatz den Respekt vor dem Tier und dessen Wertschätzung, und ermöglicht es den Studenten, den Gesamtprozess der Tierbetreuung, von der Diagnose bis zur postoperativen Versorgung und Genesung, intensiv mitzuerleben. Weitere für den Beruf wichtige Fähigkeiten, die durch diese Lernmethoden gewonnen werden, sind z.B. das Kennenlernen der klinischen Umgebung und ihrer Anforderungen, das Bewusstsein für die Unterschiedlichkeit der Patienten und klinischen Situationen, sowie die Kommunikation sowohl mit Arbeitskollegen als auch mit den Tierhaltern. So kann die Klinik ein hoch-realistisches und relevantes Lernen bieten und damit eine echte ‚Lehre' darstellen. Die Haltung von ‚Nutztieren' in der Klinik, die immer wieder für Übungszwecke benutzt werden, ebenso wie Tierversuche und tödliche Operationen, lehren nichts von dieser Arbeit und schaden der veterinärmedizinischen Ethik für die Behandlung und Heilung kranker Tiere.

Erwerb von Fertigkeiten

‚Freiwillige' Tiere sind z.B. die eigenen Haustiere von Studenten, die ermuntert werden, nicht-invasive, harmlose Übungen von klinischen Fertigkeiten bereitwillig an sich durchführen zu lassen. Beispiele für klinische Arbeit, die für ein bereitwilliges Tier akzeptabel ist, sind das Üben der richtigen Handhabung, physische Untersuchungen, Blutabnahme und das Anlegen von Verbänden. Belohnung und Lob anstatt Einschüchterung und Bestrafung, sowie das Recht des Tieres, seine Teilnahme sofort zu beenden, sobald es Angst oder Unbehagen zeigt, machen dies zu einer vollkommen ethischen und respektvollen Arbeit.

Andere klinische Übungen, die invasive Eingriffe einschließen, sind dann gerechtfertigt, wenn sie als Teil eines notwendigen Heileingriffs am Tierpatienten durchgeführt werden. Jeder schädigende Eingriff während der klinischen Behandlung eines Tierpatienten ist nur dann akzeptabel, wenn es der minimale Eingriff ist, der für eine erfolgreiche Heilbehandlung des Tieres notwendig ist. Eine Einbeziehung von Studenten in die klinische Arbeit erfordert aber, dass diese die notwendigen Fertigkeiten bereits in angemessenem Maße beherrschen. Die klinischen Fertigkeiten können sich die Studenten mit nicht-tierischen Lehrmitteln wie Modellen, Phantomen und Simulatoren aneignen, und anhand von Computersimulationen können Erfahrungen im Notfallmanagement, in der Intensivpflege und mit verschiedenen Verfahren gesammelt werden. Sicherheit und Wohlergehen eines Tierpatienten sollten niemals durch studentische Übungen auf's Spiel gesetzt werden, und eine kontinuierliche Überwachung durch qualifizierte Dozenten ist bei jeder Übung an lebenden Tieren notwendig.

Wundversorgung, Intubation sowie einfache oder kompliziertere Operationen können praktisch und ethisch am besten in der Klinik und an echten Patienten erlernt werden. Es gibt eine Vielzahl an Möglichkeiten, chirurgische Fertigkeiten so zu erlernen, dass nicht nur Tierschädigung vermieden wird, sondern den Tieren dabei sogar geholfen wird. Veterinärmedizinische Ausbildungskliniken und unabhängige Tierkliniken haben einen kontinuierlichen Patientendurchlauf, sodass die Beobachtung der Abläufe, studentische Assistenz bei Operationen und schließlich die Durchführung einfacher Tätigkeiten durch die Studenten nicht nur einer effizienten und lohnenden Ausbildung der Studenten und dem Ersatz von tierverbrauchenden Lehrmethoden dienen, sondern zugleich den Tierärzten eine willkommene Unterstützung sein kann.

Andererseits kann eine studentische Mitarbeit in manchen Fällen auch zusätzliche Arbeit für die Tierärzte bedeuten, insbesondere bei der Erstellung des Programms. Um der klinischen Arbeit an Tierpatienten mehr Raum zu geben, sind curriculare und organisatorische Änderungen an den Universitäten erforderlich. Dies ist oft bereits umgesetzt worden: Mehr als die Hälfte aller amerikanischen veterinärmedizinischen Ausbildungskliniken haben ‚Gemeindepraxen' angegliedert, in denen Studenten innerhalb der Gemeinde klinische Erfahrungen in der Grundpflege sammeln können. Wenn nur begrenzte Zeit- und Personalressourcen verfügbar sind, kann auch bevorzugt eine Zusammenarbeit mit unabhängigen Praxen aufgebaut werden. Viele Studenten arbeiten während dem Studium und in den Ferien bereits als Assistenten in Kliniken, um wervolle Praxiserfahrungen zu sammeln. Diese Möglichkeit könnte ausgebaut werden, sodass alle Studenten davon profitieren.

Sterilisation von Heimtieren

Es gibt noch weitere bedeutende Möglichkeiten einer Arbeit mit Tieren, die genutzt werden können, um Tierversuche zu ersetzen und Studenten mehr Praxiserfahrung zu bieten. Insbesondere kann Tieren in Tierheimen oder -asylen mit unter Aufsicht von Studenten durchgeführter tierärztlicher Pflege und z.B. Sterilisationen geholfen werden. Wie für ein erfolgreiches Programm zum ethischen Erwerb von Kadavern ist die Herausforderung auch hier, die nötige Infrastruktur aufzubauen und zu erhalten, und sicherzustellen, dass alle Beteiligten davon profitieren können. Die Studenten können ihre Arbeit unentgeltlich anbieten, und werden dennoch dabei gewinnen, nämlich wertvolle Praxiserfahrungen.

Kastration und Entfernung der Eierstöcke bei Haustieren und streunenden Hunden und Katzen - zwei der häufigsten Operationen, die die Studienabgänger erwarten - sind typische Prozeduren, an denen Studenten in Tierheimen teilnehmen können. Natürlich sind dafür ausreichende Kenntnisse und anfängliche Beaufsichtigung notwendig. Die Kastration ist eine relativ einfache Operation, die schnell erlernt werden kann; die Entfernung der Eierstöcke erfordert hingegen mehr Übung. Alle Universitäten sollten ihren Studenten viel mehr Gelegenheiten bieten, diese Operation durchzuführen, z.B. durch Sterilisationsprogramme. Solche ‚Dienstleistungsübungen' werden hin und wieder im Rahmen einer Kooperation von Universitäten und Tierschutzgruppen arrangiert. Sterilisierte Heimtiere werden viel häufiger vermittelt als nicht-sterilisierte Tiere; außerdem würde die Anzahl der streunenden Tiere sehr wahrscheinlich sinken.

Erhöhung des Lernpotenzials

Das Lernpotenzial in Kliniken, insbesondere in Ausbildungskliniken, kann maximiert werden, indem Studenten aus verschiedenen Fachbereichen und verschiedenen Semestern klinische Arbeit an Patienten mitverfolgen dürfen. Dies kann ‚live' oder aufgezeichnet geschehen, in kleinen Gruppen oder mit Hilfe von Leinwandprojektion in größeren Gruppen. Während der Prozedur kann der Dozent sprechen, jeweils dem Kenntnisstand der Gruppe angemessen; aber nicht nur Chirurgie, sondern auch Anatomie, Physiologie, Pharmakologie und Intensivpflege können so veranschaulicht werden. Aufzeichnungen können überdies zu Videos oder multimedialen Lehrmitteln weiterverarbeitet werden. Material aus der Klinik, u.a. Urin, Fäkalien und Blut, können ebenfalls z.B. im Pharmakologie-, Parasitologie- und Immunologieunterricht verwendet werden. Das Lernpotenzial kann also weit über die Klinik selbst hinausgehen.

Studentische Selbstversuche

Für die meisten Studenten der Biowissenschaften kann die Wichtigkeit einer praktischen Arbeit am lebenden Körper gar nicht genug betont werden. Ein wirkliches Verstehen der physiologischen Vorgänge und die Beherrschung klinischer Fertigkeiten macht Erfahrungen mit lebenden Körpern unerlässlich. Ein freiwilliger Student kann hervorragend als Versuchstier dienen, und studentische Selbstversuche sind eine nicht-invasive und humane Lehrmethode. Die intensive Einbeziehung und der Selbstbezug aller Selbstversuchspraktika können Spaß machen und besonders gut in Erinnerung bleiben - was für den Lernerfolg von größter Bedeutung ist.

Biologie und Humanmedizin

Selbstversuche und das Üben klinischer Fertigkeiten an Studenten sind an den meisten Instituten Teil der normalen Praxis. Im Medizinstudium gehört dazu die Blutabnahme, Blutdruckmessung und Venenkatheterung an Studenten. Ein üblicher Selbstversuch mit der Standard-Laborausrüstung kann z.B. die Durchführung von Urin- und Blutanalysen vor und nach körperlicher Betätigung oder der Ingestion bestimmter Substanzen sein. Mit einer komplexeren Versuchsausrüstung und der zugehörigen Hard- und Software können EEG-/EKG-Messungen sowie Hauttemperaturmessungen im Ruhezustand, bei sportlicher Betätigung und bei geistiger Aktivität, Messungen von Nervenleitgeschwindigkeit und EMG, Messungen der Lungenfunktion und andere Tests durchgeführt werden8. Das kann die Wahl zwischen vorprogrammierten Unterrichtseinheiten zur Demonstration grundlegender physiologischer Prinzipien einerseits und Möglichkeiten zur Erstellung lokaler Unterrichts-‚Schablonen' andererseits bieten. Weitere Gelegenheiten zur Sammlung (und anschließenden Auswertung) von physiologischen Messdaten aus extremeren Situationen, wie z.B. beim Achterbahnfahren, sind durch die flexible Meßwertfernübertragungstechnik9 gegeben. 

Natürlich müssen Selbstversuchspraktika den höchsten ethischen Standards gerecht werden, einschließlich von Aufklärung, Einverständnis und Verweigerungsrecht; Beaufsichtigung durch einen qualifizierten Dozenten; Vermeidung von Risiken, Schäden und Verletzung der Intimsphäre; sowie ggf. die vertrauliche Behandlung von Daten. Gewöhnlich sollten solche Versuche einer vorherigen Prüfung durch ein lokales Ethikkommittee unterliegen.

Relevanz für Veterinärmediziner

Der menschliche Körper kann in allen Biowissenschaften genutzt werden, auch in der Biologie und Veterinärmedizin. Da der Mensch auch als Modell für verwandte Spezies geeignet ist, können auch Veterinärmedizinstudenten von Selbstversuchen profitieren. Das Üben spezifischer klinischer Fertigkeiten an einem Studenten anstatt einem Tier als erstem ‚Patienten' ermöglicht eine positive Umgebung, die dem Aufbau von Selbstvertrauen und dem Erlernen von Fertigkeiten eher förderlich ist: Keinem Tier wird Stress oder Schmerz verursacht, und die Studenten müssen sich nicht mit ethischen Zweifeln auseinander setzen; die Übung kann konzentrierter ablaufen und überdies kann der ‚Patient' auf Anregungen reagieren und Feedback geben. Zusätzlich bietet dies die Gelegenheit, einmal selbst ‚Patient' zu sein, eine Erfahrung, die den Veterinärmedizinern im Gegensatz zu ihren Kollegen in der Humanmedizin oft fehlt. Natürlich müssen die verschiedenen Techniken auch an der jeweiligen Tierart geübt werden, aber dies bereits mit guter Vorbereitung: Die Blutabnahme von einem Kaninchen und die von einem Pferd sind zwei ganz verschiedene Dinge, und die Blutabnahme von einem Menschen ist eine Übung, die genau dazwischen liegt.

In-vitro-Labors 

Die schnelle Entwicklung und Übernahme von In-vitro-Verfahren in Forschung und Unschädlichkeitsprüfung basiert sowohl auf den wissenschaftlichen als auch den ethischen Vorteilen der Gewebe und Zellkulturen. Zu den Vorteilen wie niedrigere Kosten und schnellere Prüfung auf Giftigkeit, sowie höhere Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit der Prüfung in vitro kommt noch der ethische Vorteil hinzu, dass keine Tiere in vivo geschädigt werden. Dieser Fortschritt in der Praxis verlangt nach der Vermittlung entsprechender Kenntnisse auch an die Studenten, was durch In-vitro-Praktika erreicht werden kann. Indem das Studium z.B. der Zellphysiologie und -pharmakologie stärker in den Mittelpunkt gerückt wird, kann bedeutend zu einem Ersatz von Tierversuchen im Studium beigetragen werden. Tiergewebe und -zellen für die In-vitro-Arbeit können ethisch erworben werden, und kürzliche Entwicklungen von Tierserumersatz und serumfreien Zellkulturmedien haben das ethische Problem einer konventionellen Verwendung von Serum von Rinderföten überwunden. Überdies kann in einigen Zellbiologie-Praktika anstelle von Tiergewebe und -zellen genausogut Pflanzenmaterial verwendet werden: Zur Untersuchung von z.B. Zellatmung und Elektronentransport können Mitochondrien aus Rüben oder Kartoffeln anstatt aus Rattenleber entnommen werden10. Mit ethisch erworbenen Tierpräparaten oder mit Pflanzenmaterial können In-vitro-Praktika folglich als tierverbrauchsfreie Lehrmethoden angesehen werden.

Feldstudien

Studenten der Biologie, Zoologie, Ethologie und sogar Ökologie sind oft gezwungen, Tiere in Laborumgebung als ein Modell für die Natur zu studieren, oder Tieren in ihrer natürlichen Umgebung durch menschlichen Eingriff Schaden zuzufügen oder deren Lebensraum zu schädigen. Biologie ist jedoch nicht durch bloße Experimente begreifbar, und ihre Erforschung erfordert keine Zerstörung oder Schädigung. Ein Großteil des Wissens über Tiere und Natur wurde durch Beobachtung und andere nicht-invasive Feldarbeit gewonnen. Diese Tradition, Tiere in ihrer natürlichen Umgebung zu studieren, ist eine besonders lohnende Alternative zu schädigendem Tiergebrauch, die entwickelt und ausgebaut werden könnte, um einige tierverbrauchende Praktiken in den oben genannten Fachbereichen überflüssig zu machen.

Solche Feldstudien bieten Gelegenheiten zum Studium von Tieren und ihrem natürlichen Verhalten, anstelle der begrenzten und stereotypen Verhaltensweisen, die isolierte Einzeltiere oder Tiergruppen in Laborumgebung zeigen. Sie können für den Studenten eine wertvollere Lernerfahrung sein und tragen zugleich zu einer Wertschätzung von Tieren als freie und vollwertige Individuen, die in ihrer eigenen, komplexen und dynamischen Welt von sozialen, kulturellen und ökologischen Wirklichkeiten leben. 

Geeignete Orte und Auswirkungen

Im Idealfall sollte die Feldarbeit, direkt oder indirekt, zum Schutz der Tiere und deren Wohlergehen beitragen. Sie sollte keinen Schaden und keine oder nur minimale Störungen verursachen. Die vorherige Prüfung, in welchem Maße eine Handlung invasiv sein kann, und das Bemühen, deren Auswirkungen zu minimieren, sollten bei der Planung und Erstellung des Feldprojekts selbstverständlich sein. Die Auswirkungen eines Feldprojekts hängen vom Ort, der Spezies, der Methode und vielen weiteren Faktoren ab. Ökologisch gefährdete Gebiete und vom Aussterben bedrohte Arten sollten vermieden werden, es sei denn, das Projekt verspricht einen bedeutenden Nutzen zu deren Gunsten. Der anleitende Dozent muss hinsichtlich der jeweiligen untersuchten Tierart und deren Lebensraum angemessen kompetent sein. Im Anschluss sollte immer eine Auswertung der gewählten Methoden stattfinden, um eine sorgfältige Analyse der Ergebnisse und eventuelle Verbesserungen in der Projektdurchführung möglich zu machen. 

Feld und Wald bieten beste Gelegenheiten für Feldstudien; Insekten, Vögel und viele andere Tiere können sehr leicht und nahezu ohne Störung studiert werden. Eine Sensibilisierung der Studenten und des Dozenten gegenüber den Tieren und ihren Lebensräumen kann sowohl dem Feldprojekt als auch den Tieren zugute kommen, und Techniken wie Futterrestanalyse sowie Beobachtung aus der Ferne können Störungen weiter minimieren.

Auch Städte und Dörfer bieten vielfältige Gelegenheiten, wilde oder halbwilde Populationen lokal ansässiger Tiere wie Tauben, Ratten, Füchse und in einigen Ländern Rinder und nicht-menschliche Primaten zu beobachten11. Insekten, Haushunde und -katzen sowie streunende Tiere können ebenfalls in die studentische Feldarbeit einbezogen werden, wie letztlich auch Menschen. Naturschutzprojekte, Rehabilitationszentren für wilde Tiere, Gnadenhöfe für ehemalige Nutztiere und Tierheime, die kein Tier töten, sind weitere ethisch vertretbare Orte; hier bieten sich Gelegenheiten, bestimmte Spezies zu beobachten, die sonst nicht auf ethischem Wege verfügbar oder schwer zugänglich wären. Zoos und andere Orte permanenter Gefangenschaft stellen nicht gerade eine Umgebung dar, die ausreichend natürlich oder frei von Tierleid ist, um deren Nutzung für Feldprojekte zu rechtfertigen; sie können höchstens dazu dienen, Beispiele für Tierleid und schlechte Tierhaltung zu zeigen.

Mensch-Tier-Interaktion 

Bestehende menschliche Interaktionen mit Tieren eignen sich ebenfalls zur Beobachtung. Die Untersuchung von Tierpopulationen vor, während und nach einer Interaktion zum Nutzen der Tiere - z.B. des Nistverhaltens bei Taubenpopulationen in Taubentürmen, oder der sozialen Interaktion in einer Population streunender Katzen nach deren Sterilisation sowie Versorgung mit Futter und Unterschlupf - kann interessantes Material zur Auswertung erbringen, und zugleich direkte Verbesserungen für bedürftige Tiere. 

Ein anspruchsvoller Ansatz für ein Feldprojekt, das die Mensch-Tier-Beziehung untersucht, ist die Erstellung von Versuchen, bei denen Tiere aus eigenem Antrieb mit Menschen interagieren. Voraussetzung für solche Versuche ist ein profundes Wissen und eine Sensibilität gegenüber dem Verhalten der Tiere und der Interaktion zwischen verschiedenen Spezies. Die Herausforderung dabei ist es, eine Situation zu schaffen, in der die Tiere selbst den Kontakt aufnehmen und so an der Untersuchung teilnehmen. Sie werden keinesfalls dazu genötigt und können jederzeit weglaufen, -hüpfen oder -fliegen. Diese ‚positive Versuchsdurchführung' gibt den Tieren die Gelegenheit, selbstbestimmt zu handeln, anstatt ihnen die selbstbestimmte Handlungsfähigkeit zu nehmen; dies sollte den Tieren zugleich nützen. So entsprechen die Versuche ungefähr den Versuchen mit Menschen, die auf der Grundlage von Aufklärung und Patienteneinwilligung durchgeführt werden. Wie bei allen solchen Versuchen sollten die Verantwortlichen also sicherstellen, dass die Teilnahme in höchstmöglichem Maße auf Grund einer unbeeinflussten, freien Entscheidung erfolgt. Beispiele für positive Versuche sind u.a. die Untersuchung von Interaktionen zwischen sensiblen Hunden und ihren Herrchen, oder anderer enger Mensch-Tier-Bindungen; sowie ethisch verantwortliche Interaktionen zwischen menschlichen und nicht-menschlichen Primaten12.

Anmerkungen und Quellen

1. Russel, W. M. S., Burch, R. L.: The Principles of Humane Experimental Technique. UFAW, 1992. 

2. Weitere, weniger verbreitete digitale Videomedien sind interaktives Video und Laser-CDs.

3. Siehe Eintrag für P.O.P. Trainer in Teil C - Lehrmethoden-Katalog.

4. Siehe Eintrag für Operationsübungssystem (Aboud's Model) in Teil C - Lehrmethoden-Katalog.

5. Ein Virtual-Reality-Simulator für veterinärmedizinische klinische Übungen wird z.B. an der Glasgow University (GB) entwickelt.

6. Eine Zusammenfassung dieser Aufsätze finden Sie bei Knight, A.: Ethically-Sourced Cadaver Surgery: A Submission to Murdoch University's Division of Veterinary and Biomedical Sciences. 2000. Siehe auch Balcombe und Kumar, in diesem Buch.

7. Zum Beispiel in Großbritannien. Auch im Studium der Humanmedizin wird in Großbritannien nur mit wenig schädigendem Tiergebrauch gearbeitet.

8. Siehe Eintrag für Biopac in Teil C - Lehrmethoden-Katalog. 

9. Siehe z.B. Axelsson, M., Altimiras, J., Pitsillides, K.: TeleHeart: Using Telemetry to Teach Function and Control of the Human Heart - from face-to-face to distance education. Bioscience Explained, Band 1.1, 2000. www.bioscience-explained.org. Siehe auch den Eintrag zu TeleHeart in Teil C - Lehrmethoden-Katalog.

10. Vicente, Joaquim A.F., Madeira, Vitor M.C.: The Excellence of Turnip Mitochondrial Fractions. Biochemical Education, Band 28, S. 104-6, 2000. 

11. Cohen, P.S., Block, M.L.: Field-Based Animal Research Approach for Teaching Learning & Motivation. NUCASE, 2001. www.casdn.neu.edu/~nucase/library/cohenandblock.html.

12. Siehe z.B. Smuts, B.: Encounters with Animal Minds. Journal of Consciousness Studies. Band 8, Nr. 5-7, S. 293-309, 2001.