Einleitung
Die Hirnforschung hat in den letzten Jahrzehnten enorme Fortschritte gemacht, insbesondere durch die Anwendung von Regeltheorie (Kybernetik), Informationstheorie und Computertechnologie. Diese Fortschritte haben eine neue Perspektive eröffnet, die es ermöglicht, das menschliche Gehirn als eine Art Supercomputer zu betrachten. Diese Sichtweise wirft jedoch auch Fragen auf, insbesondere hinsichtlich der Rolle des Geistes.
Die Analogie von Computer und Gehirn
Die detaillierte Erforschung der Hirnstruktur hat gezeigt, dass das Nervensystem aus prinzipiell gleichartigen Grundelementen, den Neuronen, aufgebaut ist. Diese Neuronen erzeugen und leiten elektrische Pulse (Nervenimpulse) weiter. Diese Erkenntnis hat die Analogie zwischen Computer und Gehirn verstärkt. Wenn Computer als Automaten bezeichnet werden, könnte man demzufolge auch das Gehirn als einen Automaten auffassen, der den Geist überflüssig macht. Der menschliche Geist würde somit zu einer unnötigen Fiktion.
Die Verarbeitung von Musik im Gehirn
Musik ist mehr als nur ein akustisches Signal; sie ist ein komplexes Phänomen, das weite Bereiche des Gehirns aktiviert. Es gibt zwar kein einzelnes Musikzentrum im Gehirn, aber verschiedene Areale sind an der Verarbeitung von Musik beteiligt, darunter der motorische Cortex, Sehzentren und das limbische System. Beide Hirnhälften sind aktiv, wobei die rechte Hirnhälfte die Grobstruktur herausarbeitet und die linke Hemisphäre die Feinanalyse übernimmt.
Die Rolle des absoluten und relativen Gehörs
Das absolute Gehör, die Fähigkeit, Tonhöhen ohne Referenzton korrekt zu benennen, ist eine besondere Fähigkeit, deren Ursprung noch nicht vollständig geklärt ist. Theorien reichen von Vererbung über Prägung durch frühe musikalische Übung bis hin zur angeborenen Fähigkeit, die im Laufe der Entwicklung verloren geht. Während das absolute Gehör für Musikstudenten im Gehörbildungsunterricht von Vorteil ist, ist für das Musizieren selbst das relative Gehör wichtiger.
Aktives Musizieren und seine Auswirkungen auf das Gehirn
Aktives Musizieren hinterlässt deutliche Spuren im Gehirn. Studien haben gezeigt, dass bei Musikern das Corpus callosum, der Balken, der beide Gehirnhälften verbindet, vergrößert ist. Außerdem weist die Hörrinde im Vergleich zu Kontrollpersonen bis zu 130 Prozent mehr Volumen auf. Die Sensibilität des Gehirns hängt auch vom gespielten Instrument ab. Interessanterweise registriert das Gehirn eines Instrumentalisten Fehler bereits Sekundenbruchteile, bevor der Misston erklingt, ein Effekt, der jedoch kulturbedingt ist und nur bei klassischer Musik auftritt.
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Emotionale Reaktionen auf Musik
Musik kann starke emotionale Reaktionen hervorrufen, von wohligen Schauern bis hin zu Tränen der Rührung. Diese Reaktionen sind weit mehr als nur die Wahrnehmung eines akustischen Signals. Sanfte Harmonien oder wilde Rhythmen aktivieren weite Bereiche des Gehirns. Studien haben gezeigt, dass Musik die Konzentrationsfähigkeit steigern kann, vorausgesetzt, es handelt sich um den bevorzugten Musikstil der Person.
Individuelle Unterschiede in der Musikverarbeitung
Die Art und Weise, wie das Gehirn Musik verarbeitet, ist individuell verschieden und hängt von der persönlichen Biografie ab. Wer beispielsweise Klavierunterricht hatte und einem Klavierkonzert von Beethoven lauscht, aktiviert die Areale im motorischen Cortex, die die Hand- und Fingerbewegung repräsentieren. Das Gehirn spielt im Geiste mit, auch wenn die Person die Finger gar nicht bewegt.
Der Weg des Schalls zum Gehirn
Wenn Musik an unser Ohr dringt, besteht sie zunächst aus Klängen oder Schwingungen, die durch feine Veränderungen des Luftdrucks entstehen. Im Ohr wird der mechanische Reiz in ein neuronales Signal verwandelt, das über mehrere Umschaltstationen die Hörrinde im Schläfenlappen erreicht. Bereits auf dem Weg dorthin wird das akustische Signal mehrfach analysiert und vorsortiert. So differenziert der Cochleariskern zwischen einzelnen, gleichbleibenden Tönen und einem akustischen Muster. In der primären Hörrinde unterscheidet die Heschel’sche Querwindung zwischen reinen Tönen und komplexen Hörreizen wie Mehrklängen und Klangfarben.
Beteiligung verschiedener Hirnareale an der Musikverarbeitung
Neben den Arealen im motorischen Cortex kommen auch die visuellen Zentren ins Spiel. Wenn wir beispielsweise einem Streichquartett lauschen, sehen wir vor unserem inneren Auge die Geiger und Cellisten musizieren. Zudem tritt das limbische System in Aktion, das bewertet, ob uns Musik gefällt oder nicht. Das Belohnungssystem wird aktiv und zeichnet für den einen oder anderen wohligen Schauer verantwortlich. Überholt ist die Vorstellung, dass Musikverarbeitung eine Sache der rechten Hirnhälfte sei. Tatsächlich sind beide Hemisphären beteiligt, wenn auch mit unterschiedlichen Aufgaben.
Musik als vorsprachliche Kommunikation
Musik ist möglicherweise in einer Art vorsprachlicher Kommunikation begründet. Das Gehirn scheint Musik zudem ganz ähnlich zu verarbeiten wie Sprache, nämlich nach syntaktischen Regeln. Es analysiert Töne, Intervalle und Akkorde und stellt sie in einen Zusammenhang. Musikalische Regelverstöße im Denkorgan führen zu Irritation. Verschiedenen Klängen messen wir automatisch eine Bedeutung bei, wie hohl, rau, spitz oder hell.
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Amusie: Wenn Musik nicht richtig wahrgenommen wird
Amusie ist eine Störung der musikalischen Wahrnehmung. Schätzungsweise fünf Prozent der Bevölkerung können Musik nicht richtig wahrnehmen. Menschen mit Amusie können Schwierigkeiten haben, Tonhöhen, Rhythmen oder Melodien zu erkennen. In extremen Fällen kann Musik wie das Zuschlagen von Autotüren klingen.
Musik und Sprache: Zwei Seiten einer Medaille?
Musik und Sprache sind beides hochorganisierte Kombinationen von Tonhöhen, Klangfarben, Akzenten und Rhythmen, und ihr Aufbau folgt bestimmten Regeln. Studien haben gezeigt, dass die Verarbeitung von Musik und Sprache im Gehirn ähnliche Mechanismen nutzt. So reizen als unpassend empfundene Akkorde dieselben Gehirnregionen wie grammatikalisch falsche Sätze. Unser Gehirn hat einen Sinn für Bedeutung und Struktur von Musik, der im Wesentlichen ähnlich funktioniert wie bei der Analyse von Semantik und Syntax der Sprache.
Musikalische Genialität: Angeboren oder erlernt?
Die Frage, ob musikalische Genialität angeboren oder erlernt ist, ist umstritten. Es wird angenommen, dass ein gewisser Grad an Musikalität angeboren ist, aber damit aus einer Begabung ein genialer Musikus wird, ist sehr viel Einsatz nötig. Intensives Musizieren im Kindesalter hinterlässt sichtbare Spuren im Gehirn. Musikalisches Training lässt das Gehirn wachsen.
Die Plastizität des Gehirns und die Auswirkungen des Musizierens
Das Gehirn ist außerordentlich plastisch und kann sich in Abhängigkeit von Erfahrungen ständig neu organisieren. Wer erst mit 40 Jahren anfängt, Klavier oder Cello zu spielen, wird zwar keine großen anatomischen Veränderungen im Gehirn feststellen, kann aber trotzdem das Instrument spielen lernen. Tests haben gezeigt, dass das Denkorgan damit schon während der ersten Übungsstunde beginnt.
Das Gehör: Ein lernfähiger Sinn
Das Gehör ist der lernfähigste Sinn, den wir überhaupt haben. Säuglinge hören Sprache noch im Bauch der Mutter. Es gibt Untersuchungen, dass Kleinkinder im deutschen und im französischen Sprachraum unterschiedlich schreien, angepasst an die jeweiligen Sprachmelodien. Das Gehör ist es dann auch, das die Stimmbildung anregt.
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Vogelgesang und menschliche Sprache: Konvergente Entwicklungen
Menschensprache und Vogelgesang sind unabhängig voneinander entstandene Kommunikationssysteme. Ein Vergleich offenbarte mehr Parallelen im Erwerb und in der Funktion als erwartet. So führt zum Beispiel soziale Isolation in beiden Fällen zu abnormen akustischen Lautäußerungen, welche dem Individuum eine soziale Integration unmöglich machen.
Gänsehaut beim Musikhören: Ein emotionaler Kälteschutzreflex
Berührt uns ein Musikstück emotional, bekommen wir oft beim Hören eine Gänsehaut. Eigentlich ist die Gänsehaut ja nur ein Kälteschutzreflex. Wenn uns kalt ist, bekommen wir auch heute noch eine Gänsehaut. Bei der Musik sind es dann gerade die starken Emotionen, die dieses innere Herzerwärmen auslösen.
Die Rolle von Dopamin und Hörerwartungen
Durch das Erfüllen von Erwartungen wird bei uns das Glückshormon Dopamin ausgeschüttet. Aus der Neurobiologie wissen wir, dass sich unser Gehirn auf solch einen Gänsehautmoment vorbereitet, und zwar schon dann, wenn wir erst ahnen, dass gleich eine aufregende Stelle in der Musik kommt. Im Moment der Gänsehaut steigt die Herz- und Atemfrequenz an.
Individuelle Unterschiede bei der Gänsehaut-Reaktion
Allerdings reagieren nicht alle Menschen auf Musik mit Gänsehaut. Etwa 30 Prozent kennen das Phänomen gar nicht. Das sind häufig Menschen, die stärker kognitiv organisiert sind und weniger ihre Emotionen bewerten. Die Empfindsamkeit für eine Gänsehaut beim Musikerleben scheint also auch genetisch mitveranlagt zu sein.
Die Haut als Sinnesorgan
Die Haut ist nicht nur unser größtes Organ, sondern auch eines unserer wichtigsten Sinnesorgane. Dazu sitzen verschiedene Sinneszellen und Nervenenden unterschiedlich tief in den Hautschichten. Alle Sinneszellen melden ihre Erregung über Nervenzellen durch das Rückenmark an das Hirn, und erst dort wird das Gesamtbild analysiert und interpretiert.
Bewusstsein und freier Wille
Die Forschung am menschlichen Bewusstsein hat gezeigt, dass unser Gehirn schon aktiv wird, bevor wir eine bewusste Handlung vollziehen. Wir entscheiden uns, etwas zu sagen oder zum Telefon zu greifen oder einen Satz in den Computer zu tippen - doch unser Gehirn hat diesen Prozess schon vorher eingeleitet, und zwar eine halbe Sekunde. Die Frage, ob es überhaupt einen freien Willen gibt, ist umstritten.