Ständiges Lernen ist Bestandteil des Lebens. Wer Erfahrungen nicht mehr abspeichern und abrufen kann, ist den Anforderungen des Alltags schwerlich gewachsen. Was nach einem intensiven Lerntraining im Gehirn passiert, haben nun Wissenschaftler der Universität Heidelberg erstmals mithilfe neuer bildgebender Verfahren erforscht.
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Den Wissenschaftlern der Psychiatrischen Universitätsklinik Heidelberg unter Leitung von Prof. Dr. Johannes Schröder ist es in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum Heidelberg gelungen, mit Hilfe der sogenannten funktionellen Kernspintomographie (MRT) erstmals nachzuvollziehen, welche Hirnaktivitäten nach vier Wochen Lernen eintreten: Das Gehirn gewöhnt sich an das Training, die anfängliche erhöhte Aktivität der Nervenzellen normalisiert sich bei gesteigerter intellektueller Leistung. Diese Studienergebnisse werden in der aktuellen Ausgabe des „American Journal of Psychiatry“ publiziert.
Blick ins arbeitende Gehirn
Der Traum der Wissenschaftler, das Gehirn eines Menschen in Aktion beobachten zu können, wurde in den neunziger Jahren Realität: Mit der sogenannten funktionellen Magnetresonanz-Tomographie (fMRT) können Vorgänge im Gehirn gemessen und sichtbar gemacht werden, ohne dass radioaktive Substanzen verabreicht werden müssen. Vielmehr wird der Sauerstoffgehalt des Blutes in verschiedenen Gehirnregionen gemessen und der Sauerstoffverbrauch der aktivierten Gehirnregion sichtbar gemacht. Mit Hilfe der fMRT kann zum Beispiel ermittelt werden, welche Hirnregionen für bestimmte Bewegungen, Sinneswahrnehmungen oder Denkprozesse verantwortlich sind.
An der Heidelberger Untersuchung nahmen neun gesunde, junge Männer, Rechtshänder mit Universitätsstudium, teil. Zum Gehirntraining wurde ihnen zweimal täglich drei Aufgaben mit wachsendem Schwierigkeitsgrad gestellt: Zahlen in einem Versuchsfeld mussten erkannt werden und erinnert werden. Die Gehirnvorgänge wurden in drei Untersuchungen mit dem fMRT gemessen: Vor Studienbeginn, nach zwei Wochen und nach vier Wochen Training.
Gewöhnung an Training
Vor allem zwei Hirnareale des Großhirns werden beim Lernprozess aktiviert- der sogenannte rechte „Gyrus frontalis inferior“ im Stirnbereich und der rechte „Intraparietale Sulcus“ im Schläfenlappen. Schon zwei Wochen Training verbesserten die Gedächtnisleistung deutlich, ein Effekt, der auch nach vier Wochen noch bestand. Je schwieriger die Aufgabe, desto größer die Aktivität. Die intellektuellen Anstrengungen gingen in den ersten beiden Wochen mit einer verstärkten Gehirnaktivität im Stirn- und Schläfenlappen einher, nach vier Wochen kehrte sie auf ihr Ausgangsniveau zurück.
„Mit Verfestigung des Lernerfolgs hat die Aktivierung der Gehirnareale wieder abgenommen“, erklärt Professor Schröder Die Leistungen der Testpersonen hatten sich verbessert und blieben nach dem Rückgang der Aktivierung stabil. „Der anfänglichen Anstrengung beim Lernen folgt eine Konsolidierung und eine Ökonomisierung der Hirnleistungen“.
Strategien für Folgen von Gehirnschäden
Die Analyse ist für die Behandlung von Patienten mit Hirnschädigungen von Bedeutung: Ausgefallene Funktionen können eventuell durch andere Hirnteile übernommen werden. „Es ist deshalb wichtig zu wissen, welche Gehirnareale an bestimmten Lernprozessen beteiligt sind und welche Vorgänge dabei ablaufen“, erläutert Professor Schröder. So besteht auch die Hoffnung, mit der fMRT-Methode bei Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson neue Erkenntnisse zu gewinnen, etwa für d
(Universitätsklinikum Heidelberg, 02.04.2004 – NPO)
