Ob jemand in einem Computerspiel das Ziel erreichen wird oder ob er ewig im Anfängerlevel steckenbleibt, lässt sich mit Hilfe eines Hirnscans unerwartet genau vorhersagen. US-Forscher haben jetzt nämlich nachgewiesen, dass es einen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Erfolg bei komplexen Lernaufgaben wie eben Computerspielen und der Aktivität bestimmter Hirnareale gibt. Dazu hatten sie Versuchspersonen getestet, die vor dem Versuch keine große Erfahrung mit Strategiespielen hatten. Zu Beginn des Experiments untersuchten die Forscher dann den Kopf aller Teilnehmer im Magnetresonanztomographen (MRT), mit dem sie die Aktivität im Gehirn bildlich darstellen konnten. Durch die Analyse dieser Bilder mit einem speziellen Verfahren konnte das Forscherteam um Art Kramer von der University of Illinois in Urbana-Champaign klare Unterschiede in der Aktivität der Basalganglien tief im Innern des Gehirns aufdecken. Allein aufgrund dieser Unterschiede lasse sich vorhersagen, ob jemand das Lösen einer komplexen Aufgabe gut lernen kann oder nicht, schreiben die Forscher.
Nach den Hirnaufnahmen hatten die Studienteilnehmer 20 Stunden Zeit, das Computerspiel mit dem Namen “Space Fortress” zu erlernen. Bei dem an der University of Illinois entwickelten Spiel müssen die Spieler eine Festung zerstören, ohne dabei ihr eigenes Raumschiff durch wechselnde Gefahren zu verlieren. Das Niveau des Spiels ist recht anspruchsvoll, da die Spieler ihre Aufmerksamkeit ständig auf unterschiedliche Ziele und Gefahren richten müssen. Zu Beginn des Versuchs schnitten alle Spieler mit negativen Werten ab. Nach 20 Stunden Training hatten sich alle Spieler verbessert, aber in unterschiedlichem Maße.
Wie groß diese Unterschiede waren, konnten die Forscher zumindest teilweise mit Hilfe des Aktivitätssignals in den Basalganglien vorhersagen. Besonders die Aktivität in zwei Bereichen, dem Putamen und dem Nucleus caudatus, war für die richtige Prognose entscheidend. Beide Bereiche sind vor allem dann aktiv, wenn es um das Erlernen neuer Bewegungsabläufe, wie etwa bei der Bedienung des Joysticks, geht. Aber auch bei strategischen Überlegungen oder schnellen Reaktionen sind diese Regionen wichtig. Eine dritte Region, der Nucleus accumbens, der für die Verarbeitung von Gefühlen bei Strafen oder Belohnungen verantwortlich ist, scheint dagegen weniger wichtig für die Vorhersage des Lernvermögens zu sein.
Es gebe zwar bereits eine Vielzahl von Verfahren, mit denen Forscher versuchen, den Lernerfolg vorherzusagen, sagen die Wissenschaftler. Doch für so komplexe Fragestellungen wie das Erlernen eines Strategiespiels seien weder psychologische Tests noch der einfache Größenvergleich von Gehirnstrukturen geeignet. Die Hirnbilder der Versuchspersonen mit einer neuen, MVPA genannten Methode zu analysieren, scheint dieses Problem jedoch beheben zu können: Dank dieses Verfahrens konnten die Forscher die Signalunterschiede deutlich besser erkennen als mit anderen Methoden, und auch die Vorhersagegenauigkeit lag mit 55 bis 68 Prozent oberhalb von der anderer Verfahren.
Man sollte die Forschungsergebnisse jedoch nicht so interpretieren, dass Menschen bei bestimmten Lernaufgaben schicksalhaft dazu bestimmt sind, erfolgreich zu sein oder zu scheitern, betonen die Forscher: “Wir wissen, dass viele Gehirnstrukturen und -funktionen veränderbar sind”, sagt Studienleiter Kramer.
Online-Journal “PLoS One” PLoS One dapd/wissenschaft.de –
