Das empathische Gehirn

Wenn Wissenschaftler unterschiedlicher Disziplinen aufeinander treffen, wird man als Zuschauer regelmäßig Zeuge des folgenden Phänomens: der mit harten, empirischen Fakten arbeitende Naturwissenschaftler spricht über Näherungswerte, Amplituden oder statistische Besonderheiten. Konträr dazu der Geistes- wissenschaftler: Er konzentriert sich in seiner Forschung gerade nicht auf allgemeine Gesetze, sondern auf das Besondere, auf das Individuelle. Vertreter beider Disziplinen können sich lange, wirklich lange unterhalten, ohne sich anzunähern – und das auf hohem intellektuellen Niveau.

Am 14. Mai 2011 haben sieben Wissenschaftler bewiesen, dass es anders geht. Nämlich so: auf einer wissenschaftlichen Konferenz zu sprechen. Miteinander. In Zürich. Beim “2nd Neurotherapy Symposium“, geschmückt mit dem programmatischen Untertitel “Von der gemeinsamen Gestaltung der Welt durch Neuro- und Geisteswissenschaft”. Und es hat alles beinhaltet, was ein gutes Symposium beinhalten sollte: Mit Magnetspulen erzeugter Autismus, das Sezieren der hyper-aktivierten Gesellschaft und wundervoll menschliches Versagen, gekürt mit echtem Improvisationstalent.

EIN RÜCKBLICK

Die Diktatur der Gegenwart.

Hand auf´s Herz: Wird es die Generation, die jetzt heranwächst, besser haben als unsere?
Professor Harald Welzer analysiert im Projektverbund “KlimaKultur”, weshalb jeder vom kleinst möglichen Carbon Footprint träumt, aber kaum jemand etwas dafür tut. Welzer erforscht, wie die Folgen des Klimawandels mit sozialer Verantwortung verknüpft sind. Dass unser nach Echtzeit strebendes Leben Empathiefähigkeit annähernd ausschließt, wurde schon nach wenigen Minuten Vortragszeit kristallklar: Schnurrt die Zeit um den postmodernen Menschen zusammen auf das Hier & Jetzt, kann ein verantwortungsvoller, nachhaltiger Umgang mit Ressourcen nicht stattfinden. Und: versagen wir uns Zeitfenster zur Selbstreflektion, können wir weder eigene noch Bedürfnisse anderer wahrnehmen – erst recht nicht die eines zukünftigen anderen. Zum Beispiel die Bedürfnisse unserer Kinder in 30 Jahren. Diese Asynchronität des Lebens wird nochmals verschärft durch die Kopplung mit dem Wachstumsparadigma westlicher Kulturen, dem Heilsversprechen des ewigen Wachstums – wirtschaftlich, politisch, individuell. Eingeschlossen im Moment – ein bedrückendes kollektives Locked-in-Syndrom.

Neuronale und mentale Schwingungen.

Neben der empathischen (Un-)Fähigkeit zogen sich zwei weitere rote Fäden durch das Symposiumsprogramm: Spiegelneurone und Neurofeedback. Spiegelnde Nervenzellen müssten den Lesern dieses Blogs bekannt sein, deshalb der Direktschwenk zum Neurofeedback: “Beim Neurofeedback werden Gehirnstromkurven (EEG-Wellen) von einem Computer in Echtzeit analysiert, nach ihren Frequenzanteilen zerlegt und auf einem Computerbildschirm dargestellt. (…) Dem Probanden ist es dabei möglich, durch Rückmeldung des eigenen Hirnstrommusters eine bessere Selbstregulation zu erreichen”, liest man bei Wikipedia.

Gehirnwellen go Games.

Dr. Marco Congedo machte Neurofeedback erlebbar; und das selten unterhaltsam. Er zeigte in seinem Vortrag, wie neue Technologien Hirnforschung und Rehabilitation revolutionieren. Das Basiswissen: Bildgebende Verfahren – diese bunt eingefärbten Schädel-Bilder – werfen erweiterte Blicke ins Gehirn und entwerfen neue Deutungsmuster für Neuronenaktivitäten. Der Prozess: Das Nervenzellenfeuern wird bei allen bildgebenden Verfahren erfasst, visualisiert und wissenschaftlich analysiert.

Auf Basis bildgebender Verfahren kreiert Congedo am CNRS GIPSA-lab Computerspiele, die sich mit dem Gehirn steuern lassen: Aus Space Invaders werden Brain Invaders. Der Spieler setzt sich eine Elektroden-Kappe auf, wird an das EEG (Elektroenzephalografie) angeschlossen und kann nach kurzem Training beeinflussen, was auf dem Bildschirm vor ihm passiert. In diesem Fall: Angreifer aus dem All abschießen – mit Gehirnwellen. Das macht nicht nur Sinn für ein Spieleerlebnis ohne Nunchuck, Mouse, Keyboard oder Joystick. Sondern auch für therapeutische Zwecke. ADHS-Patienten oder auch Autisten können die erlernte Gehirnwellen-Steuerung zur Rehabilitation nutzen. Sei es, um sich in entspannte oder in konzentrierte “states of mind” zu versetzen.

Artifizieller Autismus.

Und dann war da noch der Wissenschaftler Jaime Pineda, der sich durch fünfminütige magnetische Einwirkung zum Autisten machte. Das geht dank der Technologie TMS. Kurz für transkranielle Magnetstimulation, wirken bei dieser Methode starke Magnetfelder direkt auf das Gehirn ein – hemmend oder aktivierend.

Auf die Frage wie sich 15 Minuten Autismus anfühlen, antwortete Professor Pineda: Für ihn war kein Unterschied spürbar. Allerdings zeigen Gesichtserkennungsversuche vor, während und nach diesen 15 Minuten, dass er während der autistischen Phase erhebliche Defizite hatte, Gefühle in menschlichen Gesichtern zu lesen.

Simultan-Spiegelung.

Neben der inhaltlichen Vielfalt der Veranstaltung noch ein charmantes Detail: vor der Schnelligkeit und dem Fachtermini-Feuer der englischen Referenten mussten die Simultan-Übersetzer schlicht aufgeben. Dafür übernahm eine anwesende Doktorandin Satz für Satz die Übersetzung – und zeigte, wie schnell sich Menschen verbal, mimisch und gestisch aufeinander einschwingen können. Dieser kleine Mosaikstein, die Interdisziplinarität der Referenten und der thematische Brückenbau von Wissenschaft in Lebenspraxis ließen die Teilnehmer am Ende der Veranstaltung spürbar verändert aus dem Universitätsspital Zürich strömen.

Ein Dank geht an die Organisatorin Marietta Chatzigeorgiou für die Einladung zu diesem interessanten Symposium. In der Vorbereitung auf Impulsvortrag und Panelmoderation und speziell durch den wissenschaftlichen Austausch vor Ort konnte ich neues Wissen und Inspiration mitnehmen.

Linktipps

2nd Neurotherapy Symposium
Handouts ausgewählter Vorträge (linke Spalte)

Nachhaltigkeit
KWI – KlimaKultur
Wuppertal Institut

Brain Computer Interfaces
Brain Invaders bei YouTube



Popkulturelles Kontextwissen

Gehirnwellen-gesteuerte Katzenohren bei WiredUK

Mit großer Wucht schlägt der gesellschaftliche Wandel dieser Tage auf. Die „Krise“ ist das inflationär verwendete sprachliche Pendant zur Unsicherheit, die uns alle erschüttert. Erstmals wird dieser Wandel von vielen Seiten gestaltet – und nicht exklusiv von politischen und wirtschaftlichen Akteuren. Erstmals meldet sich eine Vielzahl von Menschen mit einer Vehemenz zu Wort, die ihresgleichen sucht. Und sie werden gehört. Möglich macht diese soziale Teilhabe das Internet und der darin gelebte digitale Austausch: eine wahre Chance für den demokratischen Prozess.

Neu sind soziale Netzwerke nicht. Sie bestehen seit Anbeginn der Menschheit. Doch die digitale Rennaissance dieser Verbünde weist deutlich darauf hin, dass Familien, Partner, Freunde in den letzten Jahren das grundlegende Bedürfnis nach Zusammenhalt nicht ausleben konnten. Überbordende Flexibilität, globalisierte Gesellschaften und fragwürdige Umverteilungen des Kapitals offenbaren ihre gewichtigen Nachteile für das Individuum und sein soziales Milieu.

Erstaunlicher ist umsomehr, wie positiv ein Teil der Gesellschaft diese Umstände für sich umdeutet: Kleine, global verlaufende Netzgemeinschaften schießen aus dem Boden, organisieren und strukturieren sich autodidaktisch, erstellen eigene Bedarfs- und Konsumgüter, generieren Spezialinteresse und Währungssysteme. „The long tail“ nennt das Chris Anderson, der den neu erstarkenden Nischenmärkten und ihrer massiven Wirtschaftskraft ein ganzes Buch gewidmet hat.

Nur folgerichtig ist, dass diese Tribalisierung der Gesellschaft einem anthropologischen Grundbedürfnis folgt: dem Wunsch nach Gemeinschaft und sozialem Miteinander. So beobachten wir ganz aktuell, wie sich der Homo sociologicus immer stärker von den Großmärkten entkoppelt und sich stattdessen in (Kleinst-)Netzwerken mit Gleichgesinnten organisiert. In dieser neuen, ideellen Nähe erfindet er sich und sein Glück neu.

Wie ansteckend das Glück des Einzelnen auf die Umgebung wirkt, erforschten James Fowler (University of California) und Nicholas Christakis (Harvard Medical School) auf der Grundlage der Langzeitstudie „Framing Heart Study“. Die Wissenschaftler extrahierten daraus standardisierte Daten aus 20 Jahren und analysierten auf diesem Weg retrospektiv das Befinden von 4.739 Probanden. Das Ergebnis:




Glück verbreitet sich in sozialen Netzwerken viral.





Und: Je glücklicher das Umfeld, desto glücklicher das Individuum und vice versa.

Es zeigte sich außerdem, dass besonders glückliche Menschen meist im Mittelpunkt eines sozialen Netzwerks stehen und dass sich in sozialen Gefügen glückliche und unglückliche Menschen in Clustern gruppieren. So finden sich im Umfeld von zufriedenen Menschen hauptsächlich Gleichgesinnte. Das eigene Glück kann sich bis zum dritten Kontaktgrad auswirken und ist demnach ein Netzwerk-Phänomen par excellence.

Diese Form der emotionalen Ansteckung findet durch das World Wide Web nun gänzlich neue Reichweiten. Wie Glück auch digital ausgetauscht werden kann und welche Rolle soziale Online-Netzwerke hierbei spielen, lässt sich bereits erahnen – und bald nachlesen. Fowler und Christiakis arbeiten bereits an der nächsten Studie, in der 1.700 Studenten mitsamt ihres Facebook-Profils untersucht werden. Das Forschungsvorhaben trägt den schönen Titel „Smiling in an Online-Network of College Students“.




Anleitung zum Glücklichsein:

Jeder zusätzliche glückliche Freund erhöht die Wahrscheinlichkeit des eigenen Glückgefühls um rund 9 Prozent.


Weiterlesen:

James H. Fowler und Nicholas A. Christakis (2008): “Dynamic spread of happiness in a large social network: longitudinal analysis over 20 years in the Framingham Heart Study”. In: British Medical Journal 337:
a2338;
doi:10.1136/bmj.a2338 (4. Dezember 2008)

DIE ZEIT Titelthema „Die Kraft des Zusammenlebens“ (Nr. 17 / 16. April 2009)


Kritik der praktischen Vernunft:

Soziale Netzwerke schaden nicht der Moral, wie etliche Online-Portale jüngst berichteten (von FOCUS online bis hin zum Schweizer Tagesanzeiger.ch und der Webversion des Telegraph). Allesamt übernahmen ungeprüft eine Meldung auf “Mail Online”, die eine Studie großzügig auf webbasierte Social Networks ummünzte. Co-Autor und Emotionsforscher Antonio Damasio bestätigte jedoch, dass das Studiensetting keinerlei Zusammenhang mit Online-Netzwerken aufwies.

“Ohne Musik wäre das Leben ein Irrtum”, davon war bereits Nietzsche überzeugt. Wie bedeutend Musik für den menschlichen Austausch ist, belegt ebenfalls eine neue Studie der Northwestern University. Das Ergebnis kurz und kompakt: Je größer die eigene musikalische Erfahrung ist, desto leichter fällt es uns, die Gefühle im Klangbild des Gegenübers herauszufiltern. Egal welche Stimmung der andere in sich trägt, können musikalisch Geschulte feinste emotionale Schwingungen heraushören.

Die Hauptautorin der Studie, Dana Strait, fand heraus, dass nicht nur die Dauer der musikalischen Sozialisation, sondern auch der Zeitpunkt, an dem diese begonnen hat, für das emotionale Gespür von Klängen ausschlaggebend ist. Diese beiden Aspekte wurden berücksichtigt, als die Studienteilnehmer – 30 Frauen und Männer in einer Altersspanne von 19 bis 35 Jahren, mit sowie ohne musikalische Ausbildung – auf ihr emotionales Finetuning untersucht wurden.

Die Forscher beobachteten die Hirnaktivitäten bei drei akustischen Parametern (Tonhöhe, Takt und Timbre), während die Probanden emotionalen Klängen lauschten. Die Nervenzellen der Musiker wiesen dabei eine feinere Gefühlsgestimmtheit auf. So reagierte der musikalisch geschulte Hirnstamm auf komplexere Geräuschanteile mit weit ausschlagenden Reaktionskurven, während weniger komplizierte, wiederkehrende Anteile wenig Hirnaktivität auslösten. Gerade komplexe Liedabschnitte transportieren zusätzliche wichtige Information, beispielsweise: Emotionen.

Dagegen wiesen die musikalisch Ungeschulten exakt die umgekehrte Hirnaktivität in diesem Studiensetting auf. Dana Strait vermutet nun den Vorteil der Musiker darin, dass

[...] their brains respond more quickly and accurately than the brains of non-musicians. [This] is something we’d expect to translate into the perception of emotion in other settings.” (northwestern.edu)

Neben anderen Settings kann diese Studie auch für pathologische Bilder von großer Bedeutung sein. Denn dort, wo die Musikerhirne effizient und brillant komplexe Strukturen verarbeiteten, haben Kinder mit Sprachstörungen wie Dyslexie und Autismus neuronale Kodierungshürden zu überwinden.

It would not be a leap to suggest that children with language processing disorders may benefit from musical experience,

formuliert Nina Kraus, Professorin der Kommunikationswissenschaften und Neurobiologie sowie Co-Autorin der Studie. Dana Strait geht in ihren Aussagen einen Schritt weiter: Auf Grundlage ihrer eigenen Arbeit mit autistischen Kindern und ihren musikalischen Fertigkeiten an Klavier und Oboe legt sie nahe, dass Musik-Training und -Therapie die Emotionserkennung bei diesen Gruppen fördern könnte.

Ein interessanter Ansatz, der Fragen dazu aufwirft, inwieweit Spiegelneurone und Musikalität miteinander verwoben sind. Denn auch die spiegelnden Nervenzellen in unseren Köpfen lassen uns auf das Gegenüber einschwingen. Und ihre geringe Anzahl oder Absenz wird in Studien immer wieder mit autistischen Verhaltensweisen assoziiert.

Weiterlesen:
Die Studie:
Strait D., Kraus N., Skoe E., Ashley R. (2009): Musical Experience and Neural Efficiency: Effects of Training on Subcortical Processing of Vocal Expressions in Emotion. S. 661-668 in: European Journal of Neuroscience (Vol. 29 / Issue 3)

Weitersehen:

Wie Musik, Text und Web verschmelzen, haben Björn Eichstädt und ich in einer aktuellen Performance umgesetzt. Auf der CeBIT und im Rahmen des Messeareals “Webciety” setzten wir Klang, Gefühl und Sinn in einen neuen digitalen Kontext. Die Performance vom 7. März 2009 ist Teil dieses Videos – zum Ansehen einfach den Fortschrittsregler auf Minute 57:50 setzen.

Gestikulieren ist nicht jedermanns Sache. Dass sie das aber sein sollte – und zwar so früh wie möglich – zeigt eine neue Studie. Darin belegen die US-Wissenschaftlerinnen Susan Goldin-Meadow und Meredith Rowe, wie eng Sprache und Gestik miteinander verwoben sind. Und dass Kinder stetig dazu ermuntert werden sollten zu winken, zu zeigen und ihre Sprache mit Bewegung zu illustrieren.

Das Forschungsdesign brillierte durch ein zweistufiges Verfahren, in dem von Beginn an Mut zur Diversität lag:

Mit Videokameras ausgestattet besuchte das Forscherteam 50 Familien, in denen ein 14 Monate altes Kind lebte. Dabei wählten Goldin-Meadow und Rowe ihre Forschungsfamilien bewusst aus: Sie sollten aus den unterschiedlichsten sozioökonomischen Verhältnissen stammen.

In jeder Familie wurden 90 Minuten der Eltern-Kind-Kommunikation auf Film gebannt. Die Auswertung des Bewegtbildmaterials offenbart einen deutlichen Zusammenhang: Je höher die Schulbildung und je größer das finanzielle Vermögen der Eltern, desto mehr Begriffe verknüpften die Kinder mit bestimmten Gesten. Während der Nachwuchs wohlhabender Familien ganze 24 Gesten mit unterschiedlicher Bedeutung differenzieren konnte, waren es in ärmeren Familien lediglich 13 Gesten.

Beim Forschungsdesign setzten die Forscherinnen im zweiten Schritt aber auch auf Langfristigkeit:
Nach gut drei Jahren besuchten die Wissenschaftlerinnen die Familien ein zweites Mal. Die Kinder – inzwischen viereinhalb Jahre alt und um einiges sprachgewandter – wurden erneut innerhalb einer familiären Kommunikationssituation gefilmt.

Auch hier stellten Goldin-Meadow und Co. eine Differenz zwischen den verschiedenen Elternhäusern fest: Die Kinder gut situierter Eltern benutzten durchschnittlich 117 Wörter. Das Vokabular der Kinder aus weniger gut gestellten Familien umfasste nur 93 Wörter. Sollte dieses Ergebnis in weiteren Studien und größeren Untersuchungsgruppen validiert werden, könnte das eine neue Diskussion zu fairen Startbedingungen im Kindesalter entfachen.

Goldin-Meadow beschäftigt sich bereits seit Jahren mit dem positiven Lerneffekt von Gesten im Unterricht. Erst 2007 veröffentlichte sie eine Studie, nach der Schulkinder besser lernen, wenn sie ihre Gestik aktiv einsetzen (und das speziell im Angstfach Mathematik):

Wenn wir Schüler dazu bringen, mehr zu gestikulieren, werden wir sehen, dass sie auch mehr lernen,

postuliert Goldin-Meadow. Der Grund: die sprachbegleitende Bewegung wirkt sich positiv auf das Lernen aus, indem es implizites Wissen weckt. Dieses implizite Wissen wird nun oft auch im Zusammenhang mit Spiegelneuronen genannt. Sie sind die Grundlage für Bewegungsabläufe, die wir von Kindesbeinen an sehen, erlernen und verfeinern. Und damit spiegeln sie eine unbewusste Form des Körperwissens wider.

Doch da ist noch etwas anderes, das die US-amerikanische Studie ganz nebenbei unterstreicht:
In der Entwicklung vom Kleinst- zum Schulkind findet sich ein bedeutender Sprung von der Imitation über die Zeigegeste hin zur symbolischen Geste, die auf etwas anderes Abstraktes verweist. Diesen Dreischritt kann man sich anhand folgender Beispiele visualisieren: Ein Neugeborenes imitiert den geöffneten Mund der Mutter beim Füttern. Einige Monate später zeigt es auf einen außer Reichweite liegenden Keks oder den eigenen Schnuller. Mit wenigen Jahren weiß das Kind, was das Konstrukt “Lüge” bedeutet (und dass es dafür bestraft wird).

Dieser Dreischritt ist auf den ersten Blick nichts besonderes, sondern im wahrsten Sinne des Wortes kinderleicht zu erlernen. Jedoch: er macht den Menschen erst menschlich. Denn ausschließlich der Mensch ist in der Lage, neben der Zeigegeste (deixis ad oculos) eine abstrakte Symbolik zu kreieren, deren sprachliche Zeichen arbiträr, also rein willkürlich gewählt sind. Hierfür hat der Denk- und Sprachpsychologe Karl Bühler einen Ausdruck definiert, der all diese geistigen Konstrukte miteinschließt: deixis am phantasma. Erst indem wir beides parallel nutzen – gezeigte und gedachte Geste -, wecken wir uns ganzes Potenzial.

Tipp:
Nicht nur Kinder zum Gestikulieren anregen.
Mehr zur Studie in Science, Band 323 (Seite 951).
Mehr zur deiktischen Funktion von Gesten in Karl Bühlers “Sprachtheorie. Die Darstellungsfunktion der Sprache” (1965).