Das menschliche Gehirn ist ein komplexes Organ, das in zwei Hemisphären unterteilt ist: die linke und die rechte. Lange Zeit hielt sich der Mythos, dass die linke Gehirnhälfte für logisches Denken und die rechte für Kreativität zuständig sei. Doch die moderne Neurowissenschaft hat gezeigt, dass die Wahrheit vielschichtiger ist. Beide Gehirnhälften arbeiten eng zusammen und sind für unterschiedliche, aber miteinander verbundene Funktionen verantwortlich.
Die Rolle der Linken und Rechten Gehirnhälfte
Die linke Gehirnhälfte wird oft mit logischem Denken, Sprache, Lesen und Rechnen in Verbindung gebracht. Sie arbeitet nach Regeln und Gesetzen, konzentriert sich auf Details und verarbeitet Informationen sequenziell und analytisch. Sie steuert die mündliche Darstellung sowie Grammatik und Wortstellung.
Die rechte Gehirnhälfte hingegen wird mit Intuition, Kreativität, Körpersprache und Bildersprache assoziiert. Sie ist spontan, interessiert sich für Neues und verarbeitet Informationen ganzheitlich. Sie kontrolliert die Körpersprache, Mimik und Gestik und steuert Bewegungen und physische Aktivitäten sowie künstlerische Leistungen und Erlebnisse wie Musik, Zeichnen und Malen.
Es ist wichtig zu betonen, dass diese Aufteilung nicht absolut ist. Beide Gehirnhälften arbeiten ständig zusammen, um eine optimale Gehirnleistung zu erzielen. Die linke Gehirnhälfte analysiert, während die rechte Gehirnhälfte kreative und intuitive Aufgaben übernimmt. Einige Wissenschaftler vermuten, dass erfolgreiche und kreative Menschen besonders gut zwischen der linken und der rechten Gehirnhälfte kommunizieren können.
Die Entwicklung der Hemisphärendominanz
Eine Studie hat gezeigt, dass die linke Dominanz sich erst später ausprägt. Im Gegensatz zu Erwachsenen nutzen Kinder zur Spracherfassung noch eher beide Gehirnhälften. Die Ergebnisse legen somit eine spezielle Bedeutung der rechten Hemisphäre während der Sprachentwicklung nahe. Kleine Kinder können Sprachfähigkeiten entwickeln beziehungsweise wiedererlangen, auch wenn ihre linke Gehirnhälfte stark geschädigt ist - ihre rechte Hirnhälfte kann die Ausfälle offenbar in Teilen kompensieren. Eine mögliche Erklärung für diese Flexibilität wäre, dass die Sprachverarbeitung früh im Leben noch auf Aktivitäten in beiden Hirnhälften beruht.
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Die Hirnscans von Kindern im Alter von 4 bis 13 Jahren zeigten, dass zwar prinzipiell auch bei kleinen Kindern die linke Gehirnhälfte bei der Sprachverarbeitung dominiert, doch im Gegensatz zu Erwachsenen zeigen Hirnregionen der rechten Hemisphäre ebenfalls noch deutliche Aktivität. Es handelt sich dabei um Bereiche, die denen der linken Seite entsprechen. Bei den kleineren Kindern sind hingegen die korrespondierenden Areale in beiden Hemisphären jeweils damit beschäftigt, die Bedeutung von Sätzen zu verstehen und die emotionale Wirkung zu erkennen. Dieses Verarbeitungsmuster verschiebt sich dann systematisch mit zunehmendem Alter.
Die Verwendung beider Hemisphären bietet offenbar eine Möglichkeit zur Kompensation. Wenn die linke Seite durch einen Schlaganfall geschädigt ist, der direkt nach der Geburt aufgetreten ist, kann das Kind Sprache unter Verwendung der rechten Hemisphäre lernen.
Mythen und Realität über die Gehirnhälften
Viele Mythen ranken sich um die Unterschiede zwischen der linken und rechten Gehirnhälfte. Besonders verbreitet ist die Theorie einer “left-brained” versus “right-brained” Persönlichkeit. Das meiste davon ist nicht wissenschaftlich fundiert. Neurowissenschaftler untersuchen funktionelle Asymmetrien der Gehirnhälften, sogenannte Lateralisierungen. Sie messen die Dominanz einer Seite für eine bestimmte Funktion. Beide Gehirnhälften sind immer aktiv, und Gehirntraining von nur einer Hirnhälfte ist ein Mythos.
Die rechte Gehirnhälfte sei konzeptuell, holistisch, intuitiv, non-verbal, und einfallsreich. Es gibt sogar Online-Tests, die vorgeben, feststellen zu können, ob jemand “left-brained” oder “right-brained” ist, also eher “mit links oder rechts denkt”. Zum Beispiel können Neugierige sich die Animation einer drehenden Ballerina-Tänzerin ansehen und entscheiden, ob sie die Pirouette als Links- oder Rechtsdrehung wahrnehmen. Daraus werden dann Schlüsse über die Persönlichkeit gezogen. Was steckt dahinter? Jedenfalls keine wissenschaftlichen Forschungsergebnisse.
Grundsätzlich erforschen Neurowissenschaftler die Lateralisierung von Gehirnfunktionen, und nicht ob eine Funktion “links oder rechts” stattfindet. Das bedeutet: Dank bildgebender Verfahren beobachten sie die Aktivität in beiden Hirnhälften und berechnen das Verhältnis von links zu rechts, den Lateralitätsindex. Sie sehen also, welche Seite dominanter für eine Funktion ist. Das kann sich allerdings von Mensch zu Mensch unterscheiden! Außerdem ist diese Dominanz spezifisch für eine Aufgabe oder Fähigkeit. “Links-” oder “rechts-denkende” Menschen gibt es also so allgemein nicht.
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Die Bedeutung der Zusammenarbeit beider Hirnhälften
Um exzellente und kreative Denkleistungen zu erbringen, müssen beide Gehirnhälften des Großhirns gut zusammenarbeiten und sich ergänzen. Die Vorstellung, dass das Gedächtnis in erster Linie ein Speicher für Wissen und objektive Fakten sei, wird durch die aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnisse widerlegt. Es ist daher ratsam, das Gehirn durch verschiedene Lern- und Denkprozesse zu fordern und zu trainieren, um eine bessere Vernetzung der gespeicherten Informationen zu erreichen. Eine Möglichkeit hierfür ist beispielsweise das Lernen durch Visualisierung und Assoziation.
Die Großhirnrinde ist verantwortlich für die Vernetzung der beiden Gehirnhälften. Die Erinnerung besteht hauptsächlich aus einer verstärkten Verknüpfung von Nervenzellen. Einige Wissenschaftler vermuten, dass erfolgreiche und kreative Menschen besonders gut zwischen der linken und der rechten Gehirnhälfte kommunizieren können. Die neuen Erkenntnisse bezüglich der Neurobiologie des Gedächtnisses bestätigen Lehrer, die variable methodische Konzepte anwenden, um Studierenden und Schülern beim Erwerb von Erfahrung und Wissen zu helfen. Um das Gedächtnis zu verbessern, müssen Synapsen verstärkt werden. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, ist die Verbindung zwischen systematischem Denken und Intuition.
Wie man die Zusammenarbeit beider Gehirnhälften stärken kann
Um die Zusammenarbeit und Synchronisation beider Gehirnhälften zu stärken, gibt es verschiedene Möglichkeiten:
- Multisensorische Aktivitäten: Durchführen von Tätigkeiten, die mehrere Sinne ansprechen und somit beide Gehirnhälften gleichzeitig aktivieren.
- Kinesiologische Übungen: Übungen, die die Koordination zwischen beiden Gehirnhälften verbessern sollen.
- Gehirntraining: NeuroNation bietet beispielsweise ein wissenschaftlich fundiertes Trainingsprogramm, das in Zusammenarbeit mit Universitäten und Forschungsinstituten entwickelt wurde und immer beide Gehirnhälften anspricht.
Es ist wichtig zu beachten, dass Übungen, die angeben, lediglich eine Gehirnhälfte zu trainieren, wissenschaftlich nicht fundiert sind. Bei jeglicher Art von Gehirntraining werden immer beide Hälften aktiv, jedoch in unterschiedlicher Form.
Geschlechterunterschiede in der Hirnstruktur
Eine Studie beleuchtet genauer, wie unterschiedlich die Gehirne von Männern und Frauen verdrahtet sind. Während es bei Frauen besonders viele Kontakte zwischen den beiden Hirnhälften gebe, bestünden bei Männern mehr Verknüpfungen innerhalb der Gehirnhälften.
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Die Untersuchung hat ergeben, dass männliche Gehirne offenbar für eine Kommunikation innerhalb der Hirnhälften optimiert sind. So besäßen zum Beispiel einzelne Unterbereiche des Gehirns viele Verknüpfungen mit ihren direkten Nachbarbereichen. Es gebe also mehr lokale Verbindungen mit kurzer Reichweite. Bei Frauen hingegen fanden die Forscher eine größere Zahl längerer Nervenverbindungen vor allem zwischen den beiden Gehirnhälften. Nur im Kleinhirn sei es genau andersherum gewesen: Dort gebe es bei den Männern viele Verbindungen zwischen den, bei Frauen aber innerhalb der beiden Hemisphären. Die Unterschiede zwischen den Geschlechtern verstärkten sich im Laufe der Altersentwicklung, zeigte die Untersuchung weiter.
Dass Männer und Frauen ihre Gehirne unterschiedlich nutzen, hatten Wissenschaftler unter anderem bei der Bewertung von Gemälden durch Probanden festgestellt. Frauen nutzten beide Hirnhälften für die Bewertung, Männer nur eine.
In einer früheren Verhaltensstudie mit noch mehr Probanden hatten die Forscher festgestellt, dass Frauen sich besser Wörter und Gesichter merken können, aufmerksamer sind und ein besseres soziales Erkenntnisvermögen haben als Männer. Letztere wiederum könnten räumliche Informationen besser verarbeiten und schnitten in der Bewegungskoordination besser ab.
Asymmetrie und ihre Bedeutung
Obwohl das Gehirn in zwei Hälften geteilt ist, ist es nicht genau spiegelbildlich. Manche Funktionen werden eher auf der linken Seite verarbeitet, andere eher auf der rechten - und das bei jedem Menschen ein bisschen anders. Die verschiedenen Hirnregionen weisen subtile, aber funktionell relevante Unterschiede zwischen der linken und der rechten Seite auf. Die beiden Hemisphären sind auf unterschiedliche Funktionen spezialisiert. So wird beispielsweise die Aufmerksamkeit bei den meisten Menschen überwiegend in der rechten Hemisphäre verarbeitet, die Sprache überwiegend in der linken. Der Grund: Die Arbeit kann besser auf beide Hälften verteilt werden - und das Aufgabenspektrum damit insgesamt erweitert.
Funktionsaufteilung von Mensch zu Mensch verschieden. Diese so genannte Lateralisation, also die Tendenz, dass Hirnregionen Funktionen eher in der linken oder rechten Hirnhälfte verarbeiten, ist von Mensch zu Mensch unterschiedlich ausgeprägt - und zwar nicht nur bei den wenigen, bei denen das Gehirn spiegelverkehrt zu dem der Mehrheit spezialisiert ist. Selbst bei diejenigen, bei denen die Funktionen im Gehirn prinzipiell klassisch angeordnet sind, ist die Asymmetrie unterschiedlich stark ausgeprägt. Frühere Studien hatten gezeigt, dass sich das wiederum auf die Fähigkeiten selbst auswirken kann. Zu wenig asymmetrisch ausgebildete Sprachareale auf der linken Hirnseite werden zum Beispiel als eine mögliche Ursache für Legasthenie vermutet. Auch bei Krankheiten wie Schizophrenie und Autismus-Spektrum-Störungen oder Hyperaktivität bei Kindern wird mit einer zu schwachen Aufgabenteilung zwischen den beiden Hirnhälften in Zusammenhang gebracht.
Wissenschaftler haben untersucht, wie sich Asymmetrien entlang von sogenannten funktionellen Gradienten entwickeln, d. h. entlang von Achsen in der Großhirnrinde an der sich die Hirnfunktionen anordnen. Das Ergebnis: Es gibt tatsächlich feine Unterschiede darin, wie Hirnregionen unterschiedlicher Funktionen auf der linken und rechten Seite des Gehirns aufreihen. Auf der linken Seite sind es die Regionen zur Sprachverarbeitung, die sich am weitesten entfernt von denen für Sehen und Wahrnehmung liegen. Auf der rechten Seite befindet sich hingegen das Netzwerk für Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis am weitesten entfernt von den sensorischen Regionen. Zudem zeigte sich: Die individuellen Unterschiede in dieser Anordnung sind vererbbar. Sie sind damit zum Teil genetisch bedingt. Ein Großteil dieser Asymmetrie im menschlichen Gehirn lässt sich hingegen nicht durch genetische Faktoren erklärt werden. Das könnte wiederum darauf hindeuten, dass der durch die persönliche Erfahrung einer Person, also durch Einflüsse aus ihrer Umwelt, geprägt ist.
Das Gehirn des Menschen ist asymmetrischer als das von Affen. "Vermutlich ergibt sich die Asymmetrie unseres Gehirns aus genetischen Faktoren und solchen, die sich aus persönlichen Erfahrungen ergeben", erklärt Bin Wan, Doktorand am Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften. Tatsächlich beobachtete das Forschungsteam bei älteren Menschen eine geringere Rechtsasymmetrie. Das Phänomen könnte sich demnach im Laufe des Lebens verändern.
Die Rolle der Hirnhälften beim Sprechen
Während des Sprechens bearbeitet das Gehirn viele verschiedene Dinge gleichzeitig. Damit das schnell geht, arbeiten linke und rechte Hirnhälfte zusammen. Die linke und die rechte Gehirnhälfte sind arbeitsteilig fürs Sprechen zuständig. Die linke Hirnhälfte übernimmt die Aufgabe, Wörter zu erzeugen, zusammenzustellen oder zu analysieren, erklärt der Neurowissenschaftler Henning Beck. Dagegen ist die rechte Gehirnhälfte dafür zuständig, Klangmuster zu interpretieren. "Sprache entsteht durch das Zusammenspiel der rechten und der linken Gehirnhälfte."
Beispielsweise können wir ein und dasselbe Wort unterschiedlich betonen. Die rechte Gehirnhälfte würde feststellen, dass es in der Betonung einen Unterschied gibt, während die linke Gehirnhälfte einfach nur zweimal dasselbe Wort erzeugt hat. Forschenden der Uni Frankfurt haben in ihrer Studie festgestellt, dass die beiden Gehirnhälften sich die Arbeit noch viel detaillierter einteilen als bislang angenommen. Also dass in der linken Hälfte ein Sprachareal sei und in der rechten eher ein Sound-Areal.
Die Forschenden haben einem Hirnscanner gemessen, was im Gehirn passiert, wenn die Menschen sprechen. Und gemessen, was passiert, wenn sie ihre gesprochene Sprache wieder hören. Einmal wurde die Aufnahmen über das rechte und mal über das linke Ohr eingespielt. Dabei haben die Forschenden festgestellt, dass auch die linke Hälfte an der Sprachanalyse beteiligt ist. Sie analysiere aber vor allem Übergänge zwischen Vokalen und Konsonanten und die rechte den Klang an sich.
"Sprache ist das auf eine Hirnhälfte bezogene kognitive Vermögen", sagt Henning Beck. Bei Rechtshändern sei das so, dass die linke Gehirnhälfte sich mehr auf die Übergänge konzentriere. Bei Linkshändern sei es auch so, dass die linke Hälfte die kleinteiligen Übergänge analysiere, aber nicht so stark wie bei Rechtshändern. Und es könne sogar vorkommen, dass sich das Verhältnis zwischen den Gehirnhälften ganz umkehre.
"Das Sprechen ist die Champions-League unseres Denkens", sagt Henning Beck. Dabei muss das Gehirn viele unterschiedliche Fähigkeiten zusammenführen wie Erinnerung, Aussprache oder Vorstellungen. Der Neurowissenschaftler vermutet, dass es dadurch einen Vorteil hat, dass es in bestimmten kleinen Arealen mehrere Fähigkeiten zusammenzieht, um schneller zu arbeiten. Das könnte der Grund dafür sein, dass Sprache auf zwei Hälften verteilt sei.
Die Zusammenarbeit der Hirnhälften beim Lernen von Tönen
Forschende haben in einer aktuellen Studie mit Mongolischen Wüstenrennmäusen gezeigt, wie beide Gehirnhälften beim Erlernen akustischer Reize zusammenarbeiten. Die Erkenntnisse könnten zu neuen Therapiemöglichkeiten bei Menschen mit Störungen in der interhemisphärischen Kommunikation führen.
Für die Ton-Verarbeitung ist die sogenannte Hörrrinde zuständig, die in beiden Hirnhemisphären liegt und Arbeitsteilung betreibt: So wird Sprache hauptsächlich in der linken Großhirnhälfte und Musik in der rechten Hälfte verarbeitet. Diese Spezialisierung basiert unter anderem auf bestimmten akustisch-physikalischen Parametern von Sprache und Musik: schnelle zeitliche Veränderungen bei Wort- und Satzanfängen oder kontinuierliche Veränderungen der Tonhöhe bei Musikmelodien.
Das Team um Prof. Dr. Eike Budinger konnte in einer umfassenden Studie zeigen, dass nicht nur die beiden Gehirnhälften selbst, sondern auch ihr Zusammenspiel wesentlich am Erlernen akustischer Parameter, die der spezialisierten Verarbeitung von Sprache und Musik zugrunde liegen, beteiligt sind.
Mäuse mit intakten Verbindungen zwischen den Hörrinden beider Hemisphären erlernten diese Aufgabe innerhalb weniger Tage. Mäuse mit gestörten interhemisphärischen Verbindungen benötigten dafür wesentlich länger und waren am Ende auch nicht so erfolgreich wie gesunde Mäuse.
Wurden die interhemisphärischen Verbindungen bei den gesunden Tieren jedoch nach dem Erlernen gezielt unterbrochen, war die Leistungsfähigkeit der Mäuse bei dieser Aufgabe trotzdem nicht eingeschränkt. Gleichzeitig wurde auch das Erkennen und Unterscheiden kurzer zeitlicher Änderungen in den Schallreizen, wie zum Beispiel Pausen, nicht durch gestörte interhemisphärische Verbindungen beeinträchtigt.
Die Ergebnisse zeigen unter anderem, dass die rechte Hemisphäre melodische Tonhöhenveränderungen zwar bevorzugt verarbeitet, für deren Erlernen aber Informationen aus der linken Hemisphäre benötigt. Umgekehrt benötigt die linke Hemisphäre, die bevorzugt zeitliche Veränderungen verarbeitet, aber keine zusätzlichen Informationen aus der rechten Hemisphäre.
Perspektivisch gibt die vorliegende Studie wichtige Hinweise für die Behandlung von Störungen der akustischen interhemisphärischen Kommunikation, wie sie beispielsweise bei Schizophrenie, Dyslexie und Tinnitus auftreten.
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