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News: Denksport-Anatomie

Das menschliche Gehirn gehört sicher zu den größten Rätseln, die der Wissenschaft noch geblieben sind. So ist beispielsweise noch nicht geklärt, wie und wo das Gehirn eine Problemstellung angeht. Neue Untersuchungen werfen jetzt mehr Licht auf diese Frage.

Cameron Carter von der University of Pittsburgh beschäftigt sich schon seit längerem mit der Erforschung der Regionen des menschlichen Gehirns, die für die Fehlerüberwachung zuständig sind. Bei neuen Untersuchungen erkannten er und seine Kollegen jetzt den Mechanismus, mit dem sich das Gehirn auf die Bewältigung einer Aufgabe vorbereitet.

Carter leitete eine Serie von Untersuchungen, bei denen mit Hilfe der Kernspintomographie die Gehirnaktivität überwacht wurde. Die Versuchspersonen wurden dem so genannten Stroop-Test unterzogen: Die Probanden sahen Farbwörter wie "rot" oder "grün", die teils entsprechend zur Farbwortbedeutung eingefärbt waren, teils aber auch in einer anderen Farbe. War beispielsweise das Wort "rot" in grüner Schrift gedruckt, lasen die Versuchspersonen deutlich langsamer vor, als wenn Schriftfarbe und Farbwortbedeutung übereinstimmten.

Erfuhren die Probanden vorher, dass sie bei dem Test die Farbe des Wortes nennen sollten, konnten die Wissenschaftler eine Aktivität einer bestimmten Gehirnregion an der Außenseite des Frontallappens, des so genannten dorsolateralen prefrontalen Kortex (DLPFC), beobachten. Blieben die Testpersonen unvorbereitet, aktivierte sich auch diese Gehirnregion nicht. Je größer die Aktivität dort war, desto besser konnten die Versuchspersonen ein Problem lösen. Bei einer zweiten Versuchsreihe teilten die Forscher den Probanden teils mit, ob sie von einer Aufgabe zu einer anderen wechseln sollten, teils ließen sie sie wieder unvorbereitet. Auch hier stellten Carter und seine Kollegen fest, dass die vorbereiteten Personen einen aktivierten DLPFC hatten. Waren die Probanden ahnungslos oder wiederholten sie dieselbe Aufgabe, blieb die Gehirnregion inaktiv.

"In beiden Untersuchungsreihen war die Aktivität des DLPFC mit einer guten Bewältigung der Aufgabe verbunden," bemerkt Carter, "weiterhin haben wir erkannt, dass Personen, die ihren DLPFC vor einer Aufgabe schnell aktivieren können, eine viel bessere Lösung des Problems erreichen als andere."

Die Wissenschaftler beobachteten, dass zwei weitere Gehirnregionen an der Problemlösung beteiligt sind: der vordere cinguläre Kortex (ACC) an der Innenseite des Frontallappens und der parietale Kortex an der Rückseite des Gehirns. "Unser Fazit ist, dass zwar viele Regionen des Gehirns bei einer Problemlösung zusammenarbeiten und Aufgaben teilen, aber verschiedene Gebiete scheinen doch spezielle Beiträge zu liefern," meint Carter. "Der DLPFC scheint speziell dafür bestimmt zu sein, die Aufmerksamkeit des Gehirns auf das zu lenken, was gerade passiert. Es ist um so mehr aktiv, wenn jemand sich darauf vorbereitet, eine gewohnte Handlung zu vermeiden, oder wenn er von einer Aufgabe zu einer anderen wechselt. Der parietale Kortex hingegen bereitet die Aufmerksamkeit des Gehirns vor oder erzeugt einen entsprechenden Ansporn zur Bewältigung einer Aufgabe. Der ACC erkennt Konflikte und macht jemanden darauf aufmerksam, wenn er ein Problem fehlerhaft angeht."

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