Neurowissenschaft Hirnstimulation kann das Lernverhalten verändern

Aus Schaden oder Gelingen wird der Mensch klug. Neurowissenschaftlern ist es nun erstmals gelungen, die positiven Lernerfolge mit Magnetimpulsen zu verstärken.

Probieren geht über studieren, sagt der Volksmund. "Versuch und Irrtum" nennt sich das Verfahren aus wissenschaftlicher Sicht. Lebenslanges Lernen steht für das beharrliche Bemühen, aus Schaden wie aus erwünschten Ergebnissen früherer Handlungen, klug zu werden. Wir alle kennen Menschen, die sich eher auf die eine oder auf die andere der beiden Strategien verlassen. Die einen merken sich besonders gut, was sie in Zukunft lieber vermeiden sollten, die anderen sind besonders motiviert, zu wiederholen, was ein- oder mehrmals geklappt hat. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig haben es nun erstmals geschafft, die Akzentsetzung in diesem Punkt des Lernverhaltens durch gezielte Stimulation von Gehirnregionen mit einer Magnetspule zu verändern, wie sie in der aktuellen Online-Ausgabe des Fachblatts Neuroimage berichten.

Die Neurowissenschaftler um den Mediziner Derek Ott legten für ihre Studie 42 Versuchspersonen zwischen 20 und 30 Jahren eine Spule, die magnetische Impulse aussendet, an verschiedenen Stellen der Kopfoberfläche an. Auf diese Weise werden die Nervenzellen darunter liegender Hirnregionen angeregt, so dass sie vermehrt Impulse aussendeten. Im konkreten Fall wurde mit der Magnetstimulation entweder die rechte oder die linke Seite der präfrontalen, direkt an der Schläfe gelegenen Hirnrinde aktiviert. Bei einer Vergleichsgruppe wurde die Spule in der Mitte angelegt.

Direkt nach der Stimulation machten sich die Teilnehmer, übrigens alle Rechtshänder, im "Hirnscanner", einem funktionellen Magnetresonanz-Tomografen, an ein Lernspiel. Sie bekamen sechs verschiedene Symbole in unterschiedlichen Paarungen präsentiert und sollten jeweils auf einen Sieger tippen. Der richtige Tipp wurde mit einem lachenden, der falsche mit einem zornigen Gesicht quittiert. Das Spiel war so angelegt, dass die Wahrscheinlichkeiten für eine Überlegenheit unter den Zeichen ungleich verteilt waren, was die Spieler nach und nach verstanden. Ergebnis: Nach der Lernphase driftete das Auswahlverhalten der beiden Gruppen deutlich auseinander. Während die an der linken Schläfe Stimulierten deutlich besser darin waren, das chancenreichste Symbol auszuwählen, hatten die rechts Stimulierten sich eher darin geübt, das Verlierer-Zeichen zu meiden. In der Kontrollgruppe kamen beide Strategien gleichmäßig zum Einsatz.

Während des Lernens, das im Hirnscanner stattfand, war die Aktivität verschiedener Hirnregionen erfasst worden. In der Links-Gruppe, deren Wahl vor allem durch vorangegangene Erfolge bestimmt wurde, kam es dabei zu erhöhter Aktivität im Bereich der Basalganglien, einem wichtigen Hirnareal. Dort wurde vor allem dann heftiger gefeuert, wenn die Ergebnisse mit einzelnen Symbolen besser ausfielen als von den Testpersonen erwartet. Eine mögliche Schlussfolgerung ist, dass die guten Symbole durch diese Hirnprozesse verstärkt wurden.