Das Universum enthält Milliarden, möglicherweise sogar Billionen von Galaxien. Mit einem einfachen Teleskop lassen sich ihre spiraligen, kugelförmigen, ovalen oder unregelmäßigen Strukturen gut erkennen. Wie aber unsere eigene Galaxie – die Milchstraße – von außen betrachtet aussieht, war lange Zeit unbekannt.

Eines Abends im Jahr 1951 schlenderte William Wilson Morgan vom Yerkes-Observatorium im US-Bundesstaat Wisconsin nach Hause. Er blickte auf zum Nachthimmel und hatte plötzlich eine Eingebung. Als Astronom hatte er berechnet, wie weit die Gruppen großer, heißer, heller Sterne unserer Milchstraße von der Erde entfernt sind. Und er wusste, dass sich solche Sternhaufen in Spiralgalaxien in deren Armen befinden. Während also sein Blick zum Firmament schweifte, erkannte er einmal mehr die vertrauten Sternverbände. Doch dieses Mal verschmolz in seinem Kopf das flache Bild des Gestirnhimmels mit den von ihm berechneten und auswendig gelernten Sternentfernungen und erwachte zu dreidimensionalem Leben: Die Sternhaufen waren eindeutig in einem langen Strang angeordnet – in dem Arm einer Spiralgalaxie!

Ich habe es gefunden: Heureka!

Eine solch blitzartig auftretende Erkenntnis oder Einsicht, spontane Idee, schlagartiges Verständnis oder plötzliche neue Perspektive wird oft als »Aha-Moment« bezeichnet. Es gibt noch viele andere Synonyme. Archimedes soll »Heureka« (griechisch für: »Ich habe es gefunden«) gerufen haben, als ihm klar wurde, dass ein Objekt ein Wasservolumen verdrängt, das seiner eigenen Größe entspricht. Deshalb spricht man unter anderem auch von einem Heureka-Erlebnis.

Der Mensch meistert viele Herausforderungen, indem er ein Problem Schritt für Schritt analysiert. Bahnbrechende Erkenntnisse sind aber oft auch mit spontanen Einfällen verbunden. Auch viele Kreative verlassen sich auf ihre Inspiration. »Wenn ich Songs schreibe, ist das nie eine bewusste Entscheidung – es ist eine Idee, die mir um vier Uhr morgens oder mitten in einem Gespräch oder im Tourbus oder im Einkaufszentrum oder auf einer Flughafen-Toilette in den Sinn kommt«, sagte die Sängerin und Songwriterin Taylor Swift.

Anfänge der Aha-Moment-Forschung in der Gestaltpsychologie

Die Erforschung des Heureka-Erlebnisses begann Anfang des 20. Jahrhunderts. Damals entstand in Deutschland eine neue Richtung in der Psychologie, die Gestaltpsychologie. Deren Vertreter waren die ersten, die Aha-Momente systematisch untersuchten. Sie interessierten sich dafür, wie der menschliche Geist in Sinneseindrücken bestimmte Ordnungsprinzipien erkennt. Sogenannte Kippfiguren wie der bekannte Necker-Würfel oder andere optische Illusionen führen uns eindrucksvoll vor Augen, dass sich die Wahrnehmung verändern kann, wenn sich lediglich unsere Aufmerksamkeit verlagert. Die Pioniere der Gestaltpsychologie entwickelten zudem Denksportaufgaben, mit denen sie bewiesen, dass unbewusste Prozesse die Erkenntnisfindung vorantreiben.

Analytisches Vorgehen versus spontane Einsicht

Später, in den 1980er und 1990er Jahren, verfolgten Kognitionspsychologen mit ausgeklügelten experimentellen Methoden den Weg zur Erleuchtung. Janet Metcalfe von der Columbia University in New York City beobachtete etwa, wie sich das Gefühl, der Lösung schon ganz nahe zu sein, verändert, während wir uns mit einer Aufgabe beschäftigen. Bearbeiten wir ein Problem, das schrittweise, analytisches Denken erfordert, wie zum Beispiel eine mathematische Aufgabe, verdichtet sich die Ahnung von der greifbar nahen Lösung ganz allmählich.

Folgt die Lösung dagegen eher einer spontanen Eingebung, steigt das »Ich glaube, ich hab’s«-Gefühl ganz sprunghaft an. Lautes Nachdenken scheint da wenig förderlich zu sein. Jonathan Schooler von der University of California in Santa Barbara beobachtete bereits 1993, dass die plötzliche Einsicht – anders als analytisches Vorgehen – eher unterdrückt wird, wenn man Probanden beim Lösen des Problems unterbricht und sie auffordert, ihre Gedanken kundzutun.

Stamm, Tennis, Decke …?

Anfang der 2000er Jahre forschte ich (John Kounios) zusammen mit dem kognitiven Neurowissenschaftler Mark Beeman an der University of Pennsylvania. In den 1990er Jahren hatten sich die Methoden zur Untersuchung der Hirnaktivität rasant entwickelt, und wir beschlossen, mithilfe der funktionellen Magnetresonanztomografie (fMRT) und der Elektroenzephalografie (EEG) zu ergründen, was bei einem Aha-Erlebnis im Gehirn passiert. Die beiden Messmethoden ergänzen sich gegenseitig: Ein EEG liefert sehr genaue Informationen darüber, wann etwas im Gehirn passiert. Die fMRT misst hingegen langsamere Veränderungen des Blutflusses als Maß für die Hirnaktivität. Auf diese Weise macht sie sehr detaillierte Angaben dazu, wo im Gehirn gerade etwas passiert.

Um statistisch signifikante Ergebnisse zu erhalten, ließen wir jede Testperson zahlreiche kleine Wortassoziationsaufgaben lösen. Gegeben sind dabei jeweils drei Wörter, wie zum Beispiel »Stamm«, »Tennis« und »Decke«. Die Aufgabe besteht darin, sich ein viertes Wort auszudenken, mit dem man aus jedem der drei vorgegebenen Wörter ein zusammengesetztes Wort bilden kann. Man kann dabei analytisch vorgehen – schneller geht es oft durch spontane Eingebung, wofür sich in der Fachliteratur der Begriff »einsichtsvolles Problemlösen« durchgesetzt hat. Im Beispiel wäre »Tisch« eine Lösung.

Aha-Momente im Gehirn

Unmittelbar nachdem die Versuchsperson ein solches Rätsel gelöst hatte, berichtete sie, ob ihr die Lösung ganz plötzlich in den Sinn gekommen war oder ob sie diese durch bewusstes, schrittweises Nachdenken gefunden hatte. So konnten wir Aha-Erlebnisse identifizieren und die begleitende Gehirnaktivität mit jener bei analytisch gefundenen Lösungen vergleichen.

Mithilfe des Hirnscanners beobachteten wir: jemand die richtige Antwort spontan Findet, erhöht sich die Aktivität vorn in der rechten Hirnhälfte, genauer gesagt im rechten Schläfenlappen direkt über dem rechten Ohr. Laut dem EEG kommt es dabei zu einem Ausbruch hochfrequenter Gehirnwellen, nur 300 Millisekunden bevor die Versuchsperson per Knopfdruck signalisiert, die Lösung gefunden zu haben.

Der rechte Schläfenlappen ist mit vielen anderen Gehirnarealen verbunden und hilft dabei, Zusammenhänge zu erkennen, die auf den ersten Blick nicht ins Auge fallen: Diese Fähigkeit brauchen wir etwa, um Metaphern und Witze zu verstehen. Die analytische Problemlösung dagegen rekrutiert Bereiche des Gehirns, die wir benötigen, um fokussiert und strategisch eine Aufgabe anzugehen – man spricht von den »exekutiven Funktionen«.

Wie wir ein Anagramm erkennen

Unsere weiteren Experimente ergaben jedoch, dass Aha-Momente beim Lösen bestimmter Aufgaben im Gehirn eher den Frontallappen hinter der Stirn als den rechten Schläfenlappen aktivieren. Dazu gehören beispielsweise Anagramme, bei denen man die Buchstaben neu anordnen muss, um das Lösungswort zu erhalten, zum Beispiel »Aurem« zu »Mauer«. Das charakteristische Merkmal eines Geistesblitzes ist somit der Ausbruch einer hochfrequenten Hirnwellenaktivität, die aber je nach Art des Problems in verschiedenen Teilen des Gehirns auftreten kann.

Praktisch jeder Mensch kann zwischen »einsichtsvollen« und analytischen Methoden hin und her wechseln. Viele neigen jedoch einer der Denkweisen mehr zu als der anderen, womit keine Wertung verbunden ist. Selbst der Nobelpreisträger für Physik und Mathematik Roger Penrose profitiert offenbar immer wieder von spontanen Inspirationen. »Statt Gleichungen aufzuschreiben, denke ich meist in Bildern«, sagt er. Die Erkenntnis, wie sich schwarze Löcher bilden, kam ihm, als er gerade eine Straße überquerte. »Ich hatte dieses seltsame Gefühl der Freude, aber konnte nicht wirklich ausmachen, warum ich mich so fühlte«, erzählte er in einem Interview.

In den 2010er Jahren entdeckte ein Team um Brian Erickson, damals Doktorand in meinem (J.K.) Labor an der Drexel University: Zu welcher Problemlösestrategie jemand tendiert, offenbart sich bereits im »Ruhemodus« des Gehirns. In diesem befindet es sich, wenn man entspannt ist, keine spezielle Aufgabe erfüllen muss und keine besonderen Erwartungen hegt.

Erickson hatte die EEGs der Versuchspersonen im Ruhemodus aufgezeichnet, bevor er sie einige Wochen später mit einer Reihe von Anagrammen konfrontierte. Das erstaunliche Ergebnis: Eine EEG-Aufzeichnung von wenigen Minuten ließ schon bis zu sieben Wochen vorher erkennen, ob jemand das Rätsel eher durch spontane Eingebung oder analytisch lösen würde. Unsere bevorzugte Art zu denken ist offenbar über die Zeit hinweg stabil.

Im Scheuklappen-Modus

Probanden, die sich hauptsächlich auf ihre Inspiration verließen, zeigten eine stärkere Ruhe-Aktivität im hinteren Teil des Gehirns. Bei den analytisch denkenden Probanden dagegen fand sich mehr Erregung im Frontallappen, die sich an den exekutiven Funktionen beteiligen. Diese Hirnbereiche können aber auch unsere Kreativität hemmen, wenn sie uns auf zielgerichtete Denkstrategien beschränken. Man kann sich das vorstellen wie die Scheuklappen eines Pferds, die verhindern sollen, dass das Tier vom Weg abkommt. Ist die Aktivität der Frontallappen relativ gering, können die hinteren Hirnbereiche auch mal aus der Reihe tanzen und Aha-Momente ermöglichen.

Wie gesagt sind wir nicht auf die eine oder andere Denkvariante festgelegt. Zumindest vorübergehend kann sich unsere Strategie verschieben. Eine Studie aus dem Jahr 2009, geleitet von Karuna Subramaniam, damals Doktorandin in Beemans Labor an der Northwestern University in Illinois, untersuchte einen wichtigen Einfluss: die Stimmung. Teilnehmer, die sich nach eigener Aussage gerade gut fühlten, lösten mehr Aufgaben durch Aha-Momente, als jene, die angaben, im Augenblick etwas ängstlich zu sein. Letztere waren dann eher auf analytische Weise erfolgreich. Die unterschiedliche Gefühlslage und die Lösungsstrategie spiegelten sich übrigens beide in der Aktivität des sogenannten anterioren cingulären Kortex (ACC) wider. Dieser Bereich der Großhirnrinde scheint laut Studien daran beteiligt zu sein, nicht zielführende Strategien zu verwerfen. Vielleicht verhilft uns eine entspannte und positive Stimmung also über den ACC zu neuer Inspiration.

Aha-Momente machen Laune

Umgekehrt machen Aha-Erlebnisse ihrerseits gute Laune. 2020 identifizierte Yongtaek Oh, damals Doktorand in meiner (J.K.) Arbeitsgruppe an der Drexel University, eine eindeutige neuronale Signatur der Freude: einen zweiten Ausbruch hochfrequenter Gehirnwellen unmittelbar nach dem ersten Impuls, der die Erkenntnis signalisiert. Der geistige Freudensprung trat lediglich bei Personen auf, die sensibel für Belohnungen sind und daher gerne neue Herausforderungen meistern. Die anderen schienen es nicht besonders zu genießen, wenn sie ein Rätsel gelöst hatten. Der zweite Gehirnwellenimpuls ereignete sich im vorderen Teil des Gehirns, quasi hinter der rechten Augenbraue, also im sogenannten rechtseitigen orbitofrontalen Kortex – jenem Teil des Belohnungssystems, der auch bei leckerem Essen, Drogen und Orgasmen anspringt.

Aha-Ereignisse können die Stimmung nachhaltig heben, wie Christine Chesebrough aus meinem (J.K.) Labor herausfand. Ihr Team präsentierte Versuchspersonen Wortpaare wie »Lenkrad/Auto«, gefolgt von »Ruder/Boot«, also jeweils ein Gerät, das wiederum ein Fahrzeug steuert. Besteht die Aufgabe darin, die Analogie fortzusetzen, könnte eine korrekte Antwort lauten: »Lenker/Fahrrad«.

Präsentiert man als zweites Wortpaar jedoch beispielsweise »Wahl/Regierung«, müssen die Teilnehmer die fortlaufende Analogie abstrakter interpretieren: etwa als eine Einheit, die eine andere kontrolliert. Solche konzeptionellen Erweiterungen lösten tatsächlich starke Aha-Momente aus, die wiederum die Stimmung der Teilnehmer für mindestens eine Stunde steigerten – und je mehr solche Erkenntnisse sie hatten, desto besser fühlten sie sich.

Zum Risiko inspiriert

Vielleicht ist es diese Freude am Aha-Moment, die Forschende, Künstler oder Schriftsteller trotz magerer oder unsicherer Einkünfte beflügelt. Zudem scheint der mit Aha-Erlebnissen verbundene angenehme Nervenkitzel die Risikobereitschaft zu erhöhen. Yuhua Yu Lin in Beemans Labor ließ seine Probanden beim Lösen von Wortassoziations-Rätseln zwischen dem garantierten Erhalt eines kleinen Geldbetrags und der unsicheren Chance auf einen größeren Gewinn wählen. Entdeckten die Freiwilligen die Lösung analytisch, tendierten sie zum Spatzen in der Hand, also der sicheren Auszahlung.

Hatten sie jedoch gerade einen Aha-Moment erlebt, strebten sie nach der Taube auf dem Dach. Maxi Becker von der Humboldt-Universität zu Berlin konnte zudem 2023 zeigen, dass an dieser gesteigerten Risikobereitschaft nach Aha-Momenten der Nucleus accumbens beteiligt ist – eine im hirneigenen Belohnungssystem zentrale Struktur, die viele Rezeptoren für den »Motivationsbotenstoff« Dopamin besitzt.

Durch plötzliche Einsicht gewonnene Erkenntnisse prägen sich übrigens auch besser ein als analytisch erarbeitete. Ein Team um Amory H. Danek von der Universität Heidelberg zeigte Freiwilligen Zaubertricks. Berichteten die Versuchsteilnehmer, den Trick durch einen Aha-Effekt erkannt zu haben, erinnerten sie sich noch zwei Wochen später an die Auflösung. Zusammen mit Jennifer Wiley von der University of Illinois in Chicago führte Danek die Studie fort und wies nach, dass es die mit solchen Geistesblitzen verbundene Freude ist, die das Erinnern zusätzlich erleichtert. Jasmin Kizilirmark von der Universität Hildesheim und ihre Kollegen beobachteten darüber hinaus, dass gerade ältere Menschen bei Wortassoziationstests besonders gut mit Aha-Momenten lernen und jüngere Menschen dabei in mancher Hinsicht sogar übertreffen können.

 Die dunkle Seite der Aha-Momente

Aha-Erlebnisse haben allerdings auch eine dunkle Seite. Zwar liefern sie bei manchen Aufgabenstellungen öfter richtige Lösungen als analytisches Grübeln. Aber auch wenn die gefundene Antwort nicht korrekt ist, fühlt sie sich so an: Menschen neigen dazu, von ihren Eingebungen sehr überzeugt zu sein, selbst von den falschen. Vermutlich verbreiten Heureka-Momente eine »Aura der Wahrheit«: Hat eine Versuchsperson beim Lösen eines Anagramms gerade ein Aha-Erlebnis, erscheinen ihr auf einmal sogar zeitlich begleitende Informationen glaubwürdiger, die gar nichts damit zu tun haben, wie ein Team um Ruben Laukkonen von der Southern Cross University in Australien beobachtete.

Mehr Heureka-Erlebnisse gewünscht

Eine naheliegende Möglichkeit, vermehrt Aha-Momente zu erleben, besteht darin, sich zu entspannen – sich also bewusst Phasen zu gönnen, in denen man weder ängstlich noch gestresst ist. Auch der Genuss räumlicher Weite – etwa der Blick zum Sternenhimmel – dehnt unsere Aufmerksamkeit aus und lenkt den Geist von den einzelnen Teilen auf das Erkennen des großen Ganzen. Der Aha-Effekt kann sich jedoch ebenso einstellen, wenn man die Augen schließt und die Welt um sich herum ausblendet. Im Gegensatz dazu fokussieren Objekte wie eine brennende Kerze die Aufmerksamkeit und fördern eher analytisches Denken.

Ein Team um Steven Smith von der Texas A&M University hat außerdem gezeigt, dass die gesuchte Erkenntnis eher kommt, wenn man beim Problemlösen zwischendrin eine Pause einlegt und sich etwa leichter Gartenarbeit oder dem Haushalt widmet. Auch Schlaf hat diesen Effekt.

Drogen für Aha-Effekte?

Manche schlagen sogar vor, psychedelische Drogen in Mikrodosen zu verabreichen, um innovatives Denken zu fördern. Uns sind jedoch keine fundierten wissenschaftlichen Belege dafür bekannt, dass Psychedelika die Wahrscheinlichkeit von Geistesblitzen erhöhen, selbst wenn sie ein Gefühl von Kreativität und Tiefe hervorrufen mögen.

Was ebenfalls nicht gut funktioniert, sind finanzielle Anreize, also etwa das Ausschreiben eines großzügigen Bonus für die rettende Idee. Natürlich können sie dazu motivieren, ein Problem anzugehen, aber gleichzeitig scheinen sie Eingebungen zu hemmen. Wahrscheinlich zieht die erwartete Belohnung zu viel Aufmerksamkeit auf sich. Nur unterschwellig (wenn die Belohnung so kurz angekündigt wird, dass man sie gar nicht bewusst wahrnimmt) fördert sie in entsprechenden Experimenten die Inspiration. Ähnliches gilt für Zeitdruck durch strenge Fristen: Er versetzt das Denken in einen analytischen Modus, weil er Angst auslöst und den mentalen Fokus einschränkt.

Unverhofft kommt oft

Beschäftigen wir uns schon lange und erfolglos mit einem Problem, kommt die Lösung oft dann, wenn wir es am wenigsten erwarten. So erging es dem indischen Onkologen Vishal Rao, dessen Team bereits 2013 einen äußerst preiswerten künstlichen Kehlkopf für Krebspatienten entwickelt hatte. Allerdings musste er nach wie vor jährlich in einer OP ausgetauscht werden, die jedes Mal Hunderte von Dollar verschlang – was die finanziellen Möglichkeiten der meisten Patienten überstieg. Aber Rao wollte einfach kein billigerer Weg einfallen.

Eines Tages riss sich Raos kleiner Sohn im Supermarkt von ihm los, rannte durch die Gänge und begann freudig, Dinge aus den Regalen zu schmeißen, darunter eine Schachtel Tampons mit Applikatoren, die sich auf dem Boden verteilte. In dem Moment hatte Rao die Eingebung, wie ein günstiger Kehlkopf-Applikator aussehen könnte. Sein Team fühlte sich bei der Idee eher an ein »Spielzeug« erinnert – ein Kommentar, der bei Rao einen zweiten Geistesblitz auslöste. Er erinnerte an die nahe gelegene Stadt Channapatna mit dem Spitznamen »Spielzeugstadt«, weil es dort eine jahrhundertealte Tradition von Spielzeugherstellern gibt. Als er mit einem von ihnen sprach, war dieser sofort fasziniert und brauchte nur ein paar Stunden für den ersten, erfolgreichen Entwurf.

Genauso wie hungrige Menschen plötzlich alles wahrnehmen, was irgendwie mit Essen zu tun hat, war Raos Gehirn auf alles um ihn herum sensibilisiert, das so aussah, als könnte es ihm bei der Lösung des Problems helfen. Was lernen wir daraus? Wenn Sie nicht weiterkommen, legen Sie eine Pause ein und setzen Sie sich neuen Eindrücken aus und gönnen Sie Ihrem Gehirn regelmäßig Ruhe und Entspannung. Denn Angst und Schlafentzug sind die größten Feinde der Inspiration.

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