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Hirnforschung: Viele Wege

Nicht nur Rom lässt sich bekannterweise auf vielen Wegen erreichen. Auch bei mathematischen Knobeleien gibt es unterschiedliche Lösungsstrategien - an denen unterschiedliche Hirnareale beteiligt sind.
"Seit seiner Jugend hatte Franz K. in Prag gelebt, gelernt und gearbeitet, ohne sich auch nur das geringste Verschulden anzulasten oder wenigstens einem der anderen Bewohner der Stadt unangenehm aufzufallen..."

Was hier erzählt wird, ist nicht die Geschichte eines berühmten Literaten. Es handelt sich auch nicht um den Einstieg in einen Kriminalroman, sondern so beginnt "Zwei Schatten" – die jüngste "Knobelei" von spektrumdirekt, bei der Monat für Monat Ihre mathematischen Fähigkeiten gefordert sind.

Der Clou dabei: Unser Autor Olaf Fritsche verpackt ein mathematisches Problem in eine – mitunter recht skurrile – Geschichte, und Sie als Leser werden aufgefordert, daraus die eigentliche Aufgabe heraus zu destillieren. Wenn Sie also bei der Lösung nicht wild drauf los raten wollen, müssen Sie den Text in mathematische Gleichungen verwandeln, mit denen Sie rechnen können.

Mathematische Formeln sind damit nichts anderes als eine Kurzschrift, um eine Aufgabe exakt zu beschreiben. Wenn auch vielen Menschen ein Text anschaulicher und damit einfacher erscheint als die allseits verhassten Formeln, die leicht Angst und Schrecken einjagen, bleibt der Inhalt doch identisch. So lässt sich ein mathematischer Sachverhalt in einem Text darstellen wie: "Hans verdient sieben Euro die Stunde und bekommt zusätzlich neun Euro Trinkgeld." Kürzer geht es als Formel: 7h + 9 = V.

Wie geht nun das Gehirn mit solchen Aufgaben um? Werden unterschiedlich beschriebene – entweder als Text oder als Formel –, aber ansonsten identische Aufgaben auf die gleiche Weise gelöst, oder verwendet das Gehirn hierfür unterschiedliche Areale?

24 Studenten, die beim Anblick mathematischer Formeln nicht gleich das Grausen packte, sollten den Forschern um Myeong-Ho Sohn von der Carnegie-Mellon-Universität in Pittsburgh diese Frage beantworten. Zwölf Versuchspersonen bewältigten Textaufgaben, die anderen zwölf grübelten über die gleichen Knobeleien, diesmal jedoch in Formeln verpackt. Während die Probanden fleißig rechneten, schauten ihnen die Forscher per funktioneller Magnetresonanztomografie ins Hirn.

Und dabei offenbarte sich: Das Gehirn differenziert sehr wohl zwischen Textaufgaben und mathematischen Formalismus. Während bei sprachlicher Ausgestaltung der Aufgaben vor allem der vordere präfrontale Kortex der linken Hirnhälfte gefragt war, regte sich bei mathematischen Gleichungen der hintere Teil des Schläfenlappens – auch posteriorer Parietalkortex genannt – und zwar auf beiden Seiten des Gehirns.

Schon aus früheren Studien wussten die Forscher, dass der präfrontale Kortex Sprache verarbeitet, während der Parietalkortex Symbole analysiert. Und diese Arbeitsteilung scheint das Gehirn bei identischen mathematischen Problemen beizubehalten. Übrigens mit gleichem Endergebnis: Egal ob Text oder Formeln, die Probanden gelangten bei beiden Versionen erfolgreich zum Ziel.

PS: Wenn Sie noch das Problem der "Zwei Schatten" von Herrn K. aus Prag lösen möchten, dann sollten Sie sich langsam sputen. Einsendeschluss ist der 21. Oktober 2004.

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