Musik ist mehr als nur eine Anordnung von Tönen; sie spielt eine zentrale Rolle im Leben vieler Menschen. Sie kann Emotionen auslösen, Menschen verbinden, mitreißen, beruhigen oder trösten. Doch wie verarbeitet unser Gehirn diese komplexen akustischen Reize? Dieser Artikel untersucht die vielfältigen Aspekte der Musikverarbeitung im Gehirn und beleuchtet die Rollen der verschiedenen Hirnregionen sowie die Auswirkungen von Musizieren und Musikhören.
Wie Musik ins Gehirn gelangt
Musik besteht aus Schallwellen, die über die Luft an die Ohrmuschel und dann in den Gehörgang geleitet werden. Von dort aus setzt sich die Signalwelle wie bei Sprache und allen anderen Tönen fort. Die Schwingungen gelangen ins Innenohr zur Cochlea (Hörschnecke), wo sich winzige Haarzellen befinden. Unterschiedliche Haarzellen reagieren auf unterschiedliche Tonhöhen und Frequenzen und wandeln die entsprechenden mechanischen Schwingungen in elektrische Signale um.
Beteiligte Hirnregionen
Der auditorische Kortex (Hörkortex) ist dafür verantwortlich, die grundlegenden Merkmale von Musik oder Tönen zu erkennen - also wie laut und wie lang ein Ton ist und in welcher Frequenz er klingt. Zum Musikhören sind aber noch eine Menge weiterer Aspekte relevant, weshalb über das ganze Gehirn verteilte Regionen wichtige Rollen spielen. Es gibt Bereiche, die Harmonie, Rhythmus und Intervalle wahrnehmen. Das episodische Gedächtnis, das seinerseits von mehreren Strukturen im Gehirn abhängt, kann Musikstücke wiedererkennen und Erinnerungen abrufen, die bereits mit dieser Tonfolge verknüpft sind. Zudem kommen motorische Funktionen zum Zuge, wenn wir uns zur Musik bewegen, singen oder ein Instrument spielen.
An der Verarbeitung von Musik sind also verschiedenste Bereiche im Gehirn beteiligt. "Es gibt nicht 'ein' Musikzentrum", sagt der Psychologe, Neuro- und Musikwissenschaftler Prof. Stefan Kölsch von der University of Bergen (Norwegen).
Forschungsmethoden zur Musikverarbeitung im Gehirn
Dank bildgebender Verfahren wie der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) lässt sich mittlerweile gut untersuchen, was beim Hören von Musik im Hirn passiert. So hat sich etwa gezeigt, dass Regionen zur Emotionsverarbeitung durch Musik aktiviert werden. Das bedeutet letztendlich: Wir hören Musik nicht einfach nur, sie macht auch etwas mit uns, indem sie Funktionen im Gehirn anregt und stärkt, die nichts mit dem eigentlichen Verarbeiten von Tönen zu tun haben.
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Es gibt bei den Studien eine wichtige Unterscheidung. Manche, die mithilfe von fMRT die Wirkung von Musik auf bestimmte Gehirnregionen untersuchen, können recht genau sehen, was das Hören von Musik auslöst. Sehr wahrscheinlich werden so noch eine Menge anderer Bereiche im Gehirn aktiv, die für die Motorik oder für bestimmte Arten von Gedächtnis (wie das Erinnern an Liedtexte) verantwortlich sind. Nur: Wie soll man das wissenschaftlich zeigen? In einem fMRT-Scanner müssen die Studienteilnehmenden sehr still liegen, sonst funktioniert der Scan nicht. Selbst Mundbewegungen verbieten sich, die Situation ist also alles andere als "natürlich".
Um dennoch etwas über die Veränderungen im Gehirn durch Musizieren zu erfahren, kommen häufig sogenannte Korrelationsstudien zum Einsatz. Diese vergleichen beispielsweise das Gehirn von Menschen, die kein Instrument spielen, mit denen von langjährigen Musikerinnen und Musikern. Dabei zeigen sich strukturelle Unterschiede: Offenbar haben musikalisch aktive Personen in Regionen für die Motorik, die Hörverarbeitung und die räumlich-visuelle Verarbeitung mehr Nervenzellen. Bei diesen Vergleichen bleibt aber die Frage: Verbessert die Musik die Fähigkeiten oder werden eher solche Menschen zu Musikerinnen und Musikern, denen beispielsweise die Feinmotorik leichter fällt und die entsprechend schneller Erfolge beim Üben sehen? Und sind die Gehirnregionen aufgrund des Musizierens stärker ausgeprägt oder spielten da vielleicht eine genetische Prädisposition oder andere Tätigkeiten eine Rolle? Durch reine Vergleiche lässt sich das schwer einordnen.
Auswirkungen von Musik auf das Gehirn
Musik scheint also im Allgemeinen einen positiven Effekt auf Menschen zu haben. "Ich werde häufig gefragt, ob man wirklich selbst Musik machen muss, um die Vorteile zu spüren, oder ob es auch reicht, Musik zu hören", sagt Stefan Kölsch. Stefan Kölsch glaubt, dass das Musizieren positiver wirkt, zumal auch mehr geistige und körperliche Funktionen angesprochen werden.
Musik hat außerdem eine ganze Reihe von psychologischen Wirkungen, erklärt Stefan Kölsch: "Die Menschen haben ein tiefes Bedürfnis danach, dazuzugehören, Gemeinschaft zu erleben - und Musik ermöglicht das unmittelbar." Schon durch die grundlegenden Elemente wie Takt oder Tonleiter, die dafür sorgen, dass alle an der Musik teilhaben können. "Wenn sich Melodien wiederholen, können wir schnell einstimmen", so der Forscher. Doch selbst, wenn man die Musik für sich allein hört, kann sie wunderbare Wirkungen haben. "Wir nutzen die Musik, um unsere Emotionen zu regulieren", sagt Stefan Kölsch. So können sie beispielsweise autonome Reaktionen wie den Herzschlag und den Hormonhaushalt verändern und motorische Impulse auslösen: Bei Musik, die wir als schön empfinden, lächeln wir eher, singen mit, klatschen oder tanzen - so wird der ganze Mensch involviert. "Diese Effekte kann man nutzen, um Gefühle zu regulieren“, so der Forscher. Interessant dabei ist, dass die Grundemotionen Freude, Trauer und Angst in der Musik offenbar von allen Menschen gleichermaßen transportiert werden können. Forschende besuchten einen afrikanischen Stamm, der vorher noch nie in Kontakt mit der westlichen Welt gekommen war, und spielten den Bewohnerinnen und Bewohnern Klavierstücke vor.
Es gibt aber auch Menschen, die mit Musik kaum etwas anfangen können. Das Phänomen nennt sich "musikspezifische Anhedonie". Als Anhedonie bezeichnet man einen Zustand, in dem Menschen keine oder nur wenig Freude, Lust oder Vergnügen empfinden. Bei der musikbezogenen Version kommen diese positiven Gefühle aber bei Aktivitäten wie Essen, Sport oder Sex genauso vor wie bei anderen Menschen. Forschende schließen daraus, dass es im Gehirn ein Belohnungssystem geben muss, das nur für Musik zuständig ist. Wie genau das aussehen soll, ist aber noch unklar. Zwar ist musikspezifische Anhedonie ein interessantes Konzept und für die Forschung möglicherweise nützlich. Medizinisch relevant ist das aber in der Regel nicht, sagt Stefan Kölsch: "Problematisch wird es erst, wenn jemand sagt, dass er oder sie Musik nichts abgewinnen kann, und anderen Dingen auch nicht." Eine vollständige Anhedonie kann bei psychischen Erkrankungen wie Depressionen oder Schizophrenie auftreten und die Lebensqualität erheblich verringern.
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Musiktherapie: Anwendung bei Erkrankungen
Dass Musik vermutlich einige Fähigkeiten schult und entsprechend für die Leistungsfähigkeit des Gehirns gut ist, scheint klar. Tatsächlich wird sie aber auch bei konkreten Erkrankungen genutzt, und zwar als Musiktherapie. Dabei gibt es Formen, bei denen die Teilnehmenden selbst Musik machen oder sich zumindest aktiv mit ihr beschäftigen, und das passive Zuhören. Solche Musiktherapien kommen in den unterschiedlichsten Bereichen zum Einsatz und werden zunehmend in klinischen Studien untersucht. Ein Anwendungsgebiet ist beispielsweise die Demenz: Gerade Betroffene, die unter Ängsten oder Aggressionen leiden, können davon profitieren. Es muss nicht mal unbedingt eine Erkrankung sein: Schon in einer 2010 veröffentlichten Untersuchung zeigte sich, dass eine musikalische Gruppentherapie gut für Kinder ist, die ihre Aggressionen nicht gut kontrollieren können. 15 Wochen lang nahmen sie in Gruppen an je zwei Musikstunden teil. Danach waren sie deutlich weniger aggressiv und hatten zudem ein verbessertes Selbstwertgefühl. Das war zwar nur eine kleine Studie mit 48 Kindern, die außerdem auf eine Gruppe mit und eine ohne Behandlung aufgeteilt wurden. Solche melodischen Behandlungsmethoden sind deutlich unstrukturierter oder weniger an standardisierte Protokolle angepasst als manche Psychotherapien.
Ein wichtiger Punkt: Es geht nicht unbedingt darum, die Menschen mit "Gute-Laune-Musik" fröhlich zu machen. Das gilt im Übrigen sowohl für Musiktherapien als auch für Personen, die sich im Alltag nicht gut fühlen und Musik nutzen, um sich aufzumuntern. "Es gibt verschiedene Typen", sagt Stefan Kölsch. Die einen legten gerade dann heitere oder ermutigende Musik auf, wenn sie beispielsweise Liebeskummer haben. "Dann gibt es die zweite Gruppe von Menschen, die in einer Lebenskrise zunächst traurige Lieder hören und sich vielleicht erst mal richtig ausweinen - und dann aber auch wieder Musik mit gehobenerer Stimmung auflegen." Das sei eine der Möglichkeiten, wie Menschen auf melodische Art ihre Gefühle regulieren. Stefan Kölsch schlägt in diesen Fällen vor, sich in einer guten Phase eine Playlist zusammenzustellen: beginnend mit traurigen Liedern und dann langsam übergehend zu solchen Stücken, die dazu passen, wie man sich fühlen möchte - entspannt oder fröhlich.
Die Rolle der Gehirnhälften
Früher gab es die Vorstellung, dass sich die Gehirnhälften viele Dinge aufteilen: Links logisches Denken, rechts eher Kreatives. Mittlerweile ist aber klar, dass es deutlich komplizierter ist. Zumal Logik für Kreativität absolut wichtig ist und umgekehrt. Ganz aufgehoben ist der Gedanke einer Zweiteilung dennoch nicht: Forschende gehen davon aus, dass Sprache stärker in der linken und Musik eher in der rechten Gehirnhälfte lokalisiert ist. Wird die rechte Hemisphäre etwa durch einen Schlaganfall beschädigt, haben die Betroffenen Schwierigkeiten mit Musik. Trotzdem bedeute das nicht, dass jeweils nur eine der Gehirnseiten beteiligt ist. "Man kann sich das so vorstellen: Sprache ist ja an sich eine Art schnelle Musik, und Musik eine Art melodiöse Sprache." Die Übergänge sind daher fließend und die involvierten Bereiche über das ganze Gehirn verteilt. Wirklich verwunderlich ist es nicht, wenn man bedenkt, wie sehr Musik das Gehirn anspricht.
Die rechte Hemisphäre: Grobstruktur und Melodie
Die rechte Hirnhälfte ist tendenziell stärker an der Verarbeitung von Melodien, Harmonie und Klangfarbe beteiligt. Sie erfasst die Musik eher ganzheitlich und verarbeitet die Grobstruktur eines Musikstücks. Studien mit Patienten, die Schädigungen in der rechten Hemisphäre erlitten haben, zeigen, dass diese oft Schwierigkeiten haben, Melodien wiederzuerkennen oder Tonhöhen zu unterscheiden.
Die linke Hemisphäre: Feinanalyse und Rhythmus
Die linke Hirnhälfte hingegen ist eher für die analytische Verarbeitung von Musik zuständig. Sie analysiert Rhythmus, Intervalle und Tonfolgen. Auch die Sprachverarbeitung, die eng mit der Musikwahrnehmung verbunden ist, findet hauptsächlich in der linken Hemisphäre statt.
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Zusammenspiel beider Hemisphären
Obwohl die Gehirnhälften unterschiedliche Schwerpunkte haben, arbeiten sie bei der Musikverarbeitung eng zusammen. Die rechte Hemisphäre liefert die ganzheitliche Wahrnehmung, während die linke Hemisphäre die Details analysiert. Diese Zusammenarbeit ermöglicht es uns, Musik in ihrer Gesamtheit zu erfassen und zu genießen.
Musikgeschmack und kulturelle Einflüsse
Mit der Zeit entwickelten sich je nach Kultur verschiedene Richtungen und Stile. Was einem Menschen gefällt, ist dabei eine Frage davon, was er oder sie kennt, sagt Stefan Kölsch: "In der Regel hören wir Musikarten, mit denen wir aufgewachsen sind - in Deutschland also eher westliche, tonale Musik." Das ist natürlich nicht das einzige Kriterium. Die Persönlichkeitseigenschaften und Werte spielen ebenso eine Rolle wie die Stimmung: Man mag nicht unbedingt immer die gleiche Musik. Auch die Art und Weise, wie Musik verfügbar ist, beeinflusst den Geschmack. Früher konnte man sie nur selbst machen oder auf Konzerten hören, dann zog sie über das Grammofon in Häuser ein. Mit dem Entstehen des Radios fanden die Lieder ein immer breiteres Publikum, und über Kassetten und CDs konnte jede und jeder wählen, was sie oder er hören wollte. Und nun lässt sich jederzeit und praktisch von überall auf Streaming-Dienste zugreifen und die eigene Playlist nach Lust und Laune zusammenstellen. Damit entstehen Möglichkeiten, die über die gewohnte Kultur hinausgehen. Spannenderweise erweitern viele Menschen vor allem dann ihren musikalischen Horizont, wenn die Routine in ihrem Leben in irgendeiner Form unterbrochen wird. So zeigte sich etwa, dass während des Corona-Lockdowns mehr mit dem Musikgeschmack experimentiert wurde. Auch Reisen in fremde Länder bieten Gelegenheit, andere Richtungen kennen und schätzen zu lernen.
Die Bedeutung von Musik in der frühen Entwicklung
Werdende Eltern hören immer wieder, dass sie dem Baby bereits im Bauch der Mutter Musik vorspielen oder singen sollten. Ist da wirklich etwas dran? Untersuchungen zeigen beispielsweise, dass Musik verschiedene Funktionen des autonomen Nervensystems des ungeborenen Babys beeinflussen kann. Dabei wird der Parasympathikus aktiviert und der Sympathikus heruntergeregelt. Diese beiden Teile des autonomen Nervensystems sind Gegenspieler: Der Parasympathikus etwa senkt die Herzschlagfrequenz, der Sympathikus erhöht sie. Der Sympathikus ist außerdem mitverantwortlich für körperliche Stressreaktionen, während der Parasympathikus uns beruhigt und beispielsweise den Hormonhaushalt ins Gleichgewicht bringt. Absolut unnötig seien hingegen manche Produkte, die das Kind gezielt mit Musik beschallen sollen, so Stefan Kölsch: "Es gibt spezielle MP3-Spieler, die sich die Frauen vaginal einführen können - so etwas würde ich niemals empfehlen!" Auch Musikgürtel haben keine Vorteile gegenüber einer Spieluhr oder dem Singen der Mutter, zeigen Studien. Zwar werden diese Produkte teils mit tollen Versprechen beworben: So soll das Baby sich besser entwickeln oder regelmäßiger schlafen. Im Übrigen kann Musik sich über die Geburt hinaus positiv auf die Kleinen auswirken. Beispielsweise könnten die Entwicklung des Nervensystems gefördert und der Stress reduziert werden, wenn Babys zu früh auf die Welt kommen.
Musik als universelle Sprache
Musik gibt es schon, solange sich die Menschheit erinnern kann. Forschende gehen davon aus, dass sich die anatomischen Strukturen, die wir zum Singen benötigen, vor etwa zwei Millionen Jahren beim Frühmenschen entwickelt haben. Auch später noch spielte die Musik im Kontext des Glaubens eine große Rolle (und tut es heute weiterhin). Interessanterweise wurden und werden aber ebenso religionskritische Gedanken über Musik verbreitet. Dabei geht es gar nicht so sehr um den Musikgeschmack.
Es geht aber um mehr als reines Hörvergnügen. „Die Musik drückt das aus, was nicht gesagt werden kann und worüber zu schweigen unmöglich ist“, sagte einst der französische Schriftsteller Victor Hugo. Dass Musik eine so emotionale Angelegenheit ist, könnte ganz in den Ursprüngen der menschlichen Evolution begründet sein, möglicherweise als eine Art vorsprachliche Kommunikation. So vermutet der Emotionsforscher Jaak Panksepp, Emeritus an der Bowling Green State University in Ohio, dass frühe Hominiden mit Hilfe melodischer Rufe in Kontakt zueinander blieben - etwa wenn eine Mutter außer Sichtweite ihres Sprösslings nach Nahrung suchte.
Das Gehirn scheint Musik zudem ganz ähnlich zu verarbeiten wie Sprache - nämlich nach syntaktischen Regeln. Es analysiert Töné, Intervalle und Akkorde und stellt sie in einen Zusammenhang. Bereits 2002 erkannte die Neuropsychologin Angela Friederici vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig, dass dabei unter anderem das Broca-Areal und der vordere Teil des Gyrus temporalis superior aktiv sind. Beide sind auch für die syntaktische Verarbeitung von Sprache von Bedeutung. Und Stefan Koelsch stellte 2005 fest, dass musikalische Regelverstöße im Denkorgan zu Irritation führen. So machte sich in seinen Experimenten beispielsweise ein überraschender, als falsch empfundener Schlussakkord durch auffällige Muster im EEG bemerkbar.
Die Theorie der nonverbalen Kommunikation wird dadurch untermauert, dass wir verschiedenen Klängen automatisch eine Bedeutung beimessen. So empfinden wir Töné etwa als hohl, rau, spitz oder hell. Ob Klang und Bedeutung für einen Hörer zusammenpassen, lässt sich anhand des elektrischen Hirnpotenzials verfolgen, genauer gesagt: Anhand der so genannten N400-Welle. Sie zeigt sich bei der Sprachverarbeitung Sekundenbruchteile nachdem ein Wort erklingt und ist umso größer, je weniger es in den bisherigen Zusammenhang passt. Folgt beispielsweise auf den Satz „Der Junge singt ein Lied“ das Wort „Musik“, so ist die Welle kleiner, als wenn als Nächstes das unpassende Wort „Stift“ kommt, wie Koelsch in einer Übersichtsarbeit zur Musikverarbeitung erklärt. Ähnlich verhalte es sich, wenn man eine sphärenhaft klingende Mozart-Symphonie mit dem Wort „Engel“ assoziieren würde, im Experiment dagegen „Flegel“ erklingt. Dieser Effekt stellt sich bereits bei kurzen, isolierten Klängen ein, wie Koelsch gemeinsam mit Julia Grieser-Painter von der Oregon Health & Science University im Jahr 2011 erkannte.
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