Intelligenztest per Hirnscan

28.01.2011

Kann man Schüler bald vorab für eine Schulform einteilen? Der direkte Blick ins Gehirn verrät, was ein Mensch gelernt hat - und zu welchen Lern-Leistungen er überhaupt fähig ist

"Die Gedanken sind mein, wer kann sie erraten?" Für die eigentlich nicht als Frage gemeinte Liedzeile finden Forscher in jüngster Zeit erstaunlich viele Antworten. Meist haben sie mit einer Technologie zu tun, die schon seit längerem unter anderem zur Untersuchung der Hirnstruktur Einsatz findet: der funktionalen Magnetresonanztomografie (fMRT), die die Aktivitätsmuster im Gehirn anhand seiner Versorgung über die Gefäße über die Zeitachse aufzeichnet.

Erst in dieser Woche haben chinesische Forscher ein Paper in den Veröffentlichungen der US-Akademie der Wissenschaften (PNAS) untergebracht, das eigentlich viele Eltern interessieren müsste: Denn es beantwortet die Frage, wie gut ein Kind eine zweite (oder gar dritte) Fremdsprache erlernen kann. Soll ich meinen Sohn vielleicht doch lieber auf den technischen Zweig des Gymnasiums schicken? Und kann er vielleicht gar nichts dafür, wenn er in den Vokabelkontrollen dauernd schlechte Noten erhält?

Das chinesische Forscherteam untersuchte zehnjährige Schüler, die zunächst noch nicht gut Englisch sprechen konnten, unter dem MRT. Ein Jahr Englisch-Unterricht später wurde die Aufnahme wiederholt - dabei zeigte sich, dass die Hirnaktivität in bestimmten Bereichen mit dem Lernerfolg parallel geht. Theoretisch hätte es genügt, die Kinder vor dem Beginn des Sprachunterrichts zu untersuchen - um sie dann zum Beispiel je nach Potenzial in Klassen einzuteilen.

Muster für den Lernerfolg...

Eine seltsame Vorstellung? Die Arbeit der Chinesen ist bei weitem nicht die erste auf diesem Gebiet. Erst in der vergangenen Woche hat ein Team der University of Illinois erfolgreich vorhersagen können, wie gut der Inhaber eines auf bestimmte Weise strukturierten Gehirns wohl beim Erlernen einer bestimmten Aufgabe abschneiden wird. Die Forscher wählten als konkretes Beispiel ein Computerspiel, sehen ihre Ergebnisse jedoch als übertragbar auf eine Vielzahl anderer Aufgaben. Ihnen fiel dabei auf, dass sich im fMRT vor allem in der Aktivität der Basalganglien statistisch signifikant spezifische Muster ausmachen lassen, die den Lernerfolg voraussagen. Eine daraus abgeleitete Diagnose, meinen die Wissenschaftler, sei sehr kostengünstig zu erstellen.

Forscher der Oregon Health & Science University haben einen Index entwickelt, der den Reifegrad des menschlichen Gehirns beschreibt. Eingeordnet werden die Probanden hier mit Hilfe einer mathematischen Analyse ihrer per MRT erfassten Gehirnstruktur. Dabei geht es vor allem darum, wie komplex die feinen Verknüpfungen sind. Die Wissenschaftler wollen damit die Diagnostik von Entwicklungsstörungen verbessern und Beschwerden wie ADHS auf die Spur kommen - aber natürlich ließe sich das Verfahren auch nutzen, um generell die Schulfähigkeit von Kindern zu beurteilen.

...direkt im Gehirn ablesen?

Ende 2009 haben Wissenschaftler der Washington University School of Medicine ebenfalls in PNAS ein Verfahren veröffentlicht, mit dem sich im Nachhinein für eine bestimmte Aufgabe der tatsächliche Lernerfolg bestimmen lässt.

Die Forscher haben sich dazu die spontane Aktivität des Gehirns mit Hilfe von fMRT-Scans genauer angesehen. Während sie im Grundzustand eher chaotischer Natur ist, ergeben sich nach einem Lernprozess plötzlich Korrelationen: Zwei Zentren, die vorher unabhängig voneinander Aktivität zeigten, wurden nach erfolgreichem Lernen plötzlich nur noch abwechselnd aktiv. Kann man womöglich bald auf die Leistungskontrolle durch Schulaufgaben verzichten und den Lernerfolg direkt im Gehirn ablesen?

Eine Arbeit israelischer Forscher ist hingegen eher für ältere Menschen wichtig: Die Wissenschaftler haben eine Methode entwickelt, die Gedächtniskapazität des Denkorgans zu überprüfen. Sie nutzen dazu eine Methode namens Diffusions-Imaging-MRT, mit der sich die Plastizität der Gehirns besonders gut darstellen lässt. Diese lässt oft schon nach, bevor noch die ersten Symptome einer Alzheimer-Krankheit zu bemerken sind.

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