Manche Hirnzellen sind für Mathe zuständig Forscher identifizieren Plus- und Minus-Neurone im Gehirn
Bonn · Bonner Hirnforscher finden heraus: Manche Nervenzellen sind auf Mathematik spezialisiert. Die einen feuern bei Plus, die anderen bei Minus.
Dass drei Äpfel plus zwei Äpfel zusammen fünf Äpfel ergeben, wissen schon viele Grundschulkinder. Was bei solchen Berechnungen im Gehirn abläuft, war aber bisher noch weitgehend unbekannt. Eine Studie der Unis Bonn und Tübingen, die nun in der Zeitschrift „Current Biology“ erschienen ist, bringt Licht ins Dunkel.
Die Forscher fanden heraus, dass es im Gehirn Nervenzellen gibt, die spezifisch bei bestimmten mathematischen Operationen feuern. Demnach sind manche der gefundenen Neurone ausschließlich bei Additionen aktiv, andere dagegen bei Subtraktionen.
Die Forscher nutzten eine Besonderheit der Bonner Uniklinik für Epileptologie, die auf chirurgische Eingriffe im Gehirn von Epilepsiekranken spezialisiert ist. Bei manchen Betroffenen nehmen die Krampfanfälle stets vom selben Hirnbereich ihren Ausgang.
Um diese defekte Stelle genau zu lokalisieren, setzen die Ärzte den Patienten mehrere Elektroden ein. Mit den Sonden lässt sich der Krampfherd genau bestimmen. Nebenbei kann über die Verkabelung die Aktivität einzelner Neuronen gemessen werden.
Die Probanden mussten einfache Rechenaufgaben lösen
So wie bei der aktuellen Studie, an der fünf Frauen und vier Männer teilnahmen. Ihnen waren Elektroden in den sogenannten Schläfenlappen des Gehirns implantiert worden, um die Aktivität von Nervenzellen aufzuzeichnen. Währenddessen mussten die Teilnehmenden einfache Rechenaufgaben lösen. „Dabei stellten wir fest, dass bei Additionen andere Neuronen feuerten als bei Subtraktionen“, erklärt Professor Florian Mormann von der Klinik für Epileptologie des Uniklinikums Bonn.
Dabei war es nicht so, dass manche Nervenzellen nur auf ein „+“-Zeichen reagierten und andere nur auf ein „–“-Zeichen: „Auch wenn wir die mathematischen Symbole durch Wörter ersetzten, blieb der Effekt derselbe“, erklärt Esther Kutter, die bei Mormann promoviert. Wenn die Versuchspersonen zum Beispiel die Aufgabe „5 und 3“ rechnen mussten, sprangen bei ihnen wieder die Additions-Neuronen an; bei „7 weniger 4“ dagegen die Subtraktions-Nervenzellen.
„Mit dieser Studie ist uns ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis einer unserer wichtigsten Symbolfähigkeiten gelungen, dem Rechnen mit Zahlen“, so Mormann. Das Team will nun untersuchen, welche Rolle die gefundenen Nervenzellen dabei genau spielen.
