09.03.2009

KOGNITION„Es gibt ein Alphabet im Affenhirn“

Interview mit dem französischen Hirnforscher Stanislas Dehaene über die Lesekunst von Affen, Rechtschreibprobleme von Chinesen und die Neurobiologie der Schrifterkennung
Dehaene, 43, lehrt und forscht am Collège de France in Paris. Dort untersucht er die neurobiologischen Grundlagen kognitiver Fähigkeiten wie Lesen, Schreiben und Rechnen.
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SPIEGEL: Herr Professor, auf der Leipziger Buchmesse werden jetzt rund 25 000 neue Bücher präsentiert. Wie viel kann ein Mensch eigentlich lesen?
Dehaene: Bei den meisten liegt die Grenze bei etwa 400 bis 500 Wörtern pro Minute. Ein geübter Leser erfasst dabei jedes Wort gleich schnell - egal ob lang oder kurz. Noch schnelleres Lesen kann man zwar trainieren, aber nur sehr begrenzt.
SPIEGEL: Keine Hoffnung also für Bücherwürmer mit knappem Zeitbudget?
Dehaene: Leider kaum. Wenn wir lesen, tasten sich unsere Augen Wort für Wort von links nach rechts. Wir können diese Bewegung der Augen zwar beschleunigen, doch dabei riskieren wir, einzelne Wörter zu übersehen. Auf diese Weise überfliegen wir den Inhalt eines Textes, erfassen ihn aber nicht lückenlos.
SPIEGEL: Vielleicht könnte der Computer helfen?
Dehaene: In gewisser Hinsicht schon. Versuche haben gezeigt, dass sich die Lesegeschwindigkeit nahezu verdoppelt, wenn die Wörter eines Satzes separat eines nach dem anderen am Bildschirm aufleuchten.
SPIEGEL: Das klingt aber gewöhnungsbedürftig ...
Dehaene: ... in der Tat. Bislang haben Informatiker aber keine bessere Methode gefunden, die Lektüre merklich zu beschleunigen. Doch für aussichtslos halte ich die Suche nicht. Schließlich hat es auch in der Vergangenheit Fortschritte gegeben. Wenn Sie sich zum Beispiel lateinische Texte ansehen, merken Sie, dass die Verfasser keine Abstände zwischen den Wörtern ließen. Das Leerzeichen war eine bedeutende Erfindung, die dazu beigetragen hat, die Lesegeschwindigkeit zu erhöhen.
SPIEGEL: Offenbar können die Augen die Wörter so schneller erfassen. Wer die Schrift verbessern will, muss also die Wahrnehmung studieren?
Dehaene: Im Grunde hat der Mensch nichts anderes getan, als er die Schrift Schritt um Schritt verbesserte. Der Mensch liest gerade mal seit etwa 5400 Jahren, die Idee des Alphabets ist sogar noch mehr als tausend Jahre jünger. Zu dieser Zeit war das menschliche Gehirn stammesgeschichtlich längst fertig entwickelt. Genetisch hat es sich also nicht mehr verändert, um den Menschen mit der Lesefähigkeit auszustatten. Vielmehr muss der Mensch selbst die Formen der Schriftzeichen nach und nach an sein Wahrnehmungsvermögen angepasst haben. Es scheint, als hätten sich dabei ganz bestimmte Formen durchgesetzt ...
SPIEGEL: ... die demnach auch unsere nächsten Verwandten, also die Affen, erkennen können?
Dehaene: Allerdings. Forscher konnten in Experimenten nachweisen, dass auch Affengehirne auf die Gestalt von Buchstaben reagieren. Sobald ein Affe zum Beispiel ein "T" erblickt, beginnt in seinem Gehirn ein bestimmtes Neuron zu feuern. Es gibt ein regelrechtes neuronales Alphabet im Affenhirn: Auch die Buchstaben "E", "F", "O" oder "Y" bringen ganz bestimmte Neuronen zum Feuern.
SPIEGEL: Warum sollten Affen ein "T" oder ein "Y" erkennen können?
Dehaene: Weil elementare Formen dieser Art dem Gehirn helfen, Gegenstände zu erkennen. Wenn Sie eine Kaffeetasse aufmerksam betrachten, entdecken Sie abstrakte geometrische Prinzipien. Zum Beispiel setzt der Henkel rechtwinklig an die Tasse an, wie bei einem "T". Genau das untersuchen wir mit Hilfe bildgebender Verfahren: Wir betrachten, welche Schaltkreise im Gehirn aktiv sind, wenn das Gehirn Zahlen, Buchstaben oder auch Objekte erkennt.
SPIEGEL: Wie soll man sich das vorstellen?
Dehaene: Nehmen wir an, es gibt ein Neuron, das immer dann im Gehirn einer Versuchsperson aktiv wird, wenn diese auf die Zeichnung eines Schafs blickt. Dann lässt sich nachweisen, dass schon einzelne markante Konturen genügen, um dieses Neuron zum Feuern zu bringen. Auf diese Weise wollen wir verstehen, welche Formelemente nötig sind, damit eine bestimmte Nervenzelle reagiert. Denn wir wissen, dass die visuelle Wahrnehmung auf solchen geometrischen Grundformen basiert, die schon in den Gehirnen unserer Vorfahren fest verankert sind.
SPIEGEL: Und als der Mensch das Alphabet erfand, entdeckte er sozusagen Buchstaben, die in seinem Hirn schon zuvor existiert hatten?
Dehaene: Ganz genau. Die Entwicklung der Schrift ähnelte langwieriger Bastelarbeit. Es scheint, als hätten die frühen Schriftkulturen mit der Gesamtheit aller Formen experimentiert, bis sie schließlich auf jene Zeichen stießen, die an die begrenzte Fähigkeit unseres Gehirns optimal angepasst waren.
SPIEGEL: Ganz so eindeutig scheint das Ergebnis dieses Prozesses aber nicht zu sein. Unser lateinisches Alphabet ist schließlich nur eines von vielen Schriftsystemen ...
Dehaene: ... wohl wahr. Aber dennoch liegen den meisten Schriften universelle Gesetzmäßigkeiten zugrunde. Der US-amerikanische Kognitionsforscher Mark Changizi hat den Aufbau von 115 verschiedenen Schriftarten untersucht. Sein Ergebnis ist erstaunlich: Alle Zeichensysteme - egal ob englisch, griechisch oder arabisch - setzen sich demnach aus denselben Grundformen zusammen, die natürlich vielseitig variiert werden. Das gilt sogar für die chinesischen Schriftzeichen.
SPIEGEL: Und nur der Mensch kann sie sich aneignen?
Dehaene: Nicht ganz. Auch Affen können die arabische Zahlenfolge lernen, das haben Forscher in Japan erst kürzlich gezeigt. Aber ihr Gehirn kann die Zeichen nicht mit einem abstrakten Sinn verbinden. Dazu scheint allein die menschliche Spezies genug Kreativität zu besitzen.
SPIEGEL: Worin liegt dann der Unterschied zwischen Mensch und Affe?
Dehaene: Darüber können wir bislang nur spekulieren. Ich vermute, dass der entscheidende Unterschied vor allem in den vorderen Hirnregionen liegt, die sich im Zuge der Menschwerdung rasant vergrößert haben. Sie erlauben es dem Menschen, seine Hirnareale selbst anzuregen, statt auf Impulse von außen zu warten.
SPIEGEL: Ist unser lateinisches Alphabet denn, so wie wir es heute benutzen, optimal angepasst an unser Hirn?
Dehaene: Mängel gibt es durchaus noch. Nehmen Sie zum Beispiel das "d" und das "b". Kindern bereiten diese beiden Buchstaben anfangs große Probleme. Denn unser Hirn neigt dazu, ein Symbol und sein Spiegelbild als identisch zu betrachten.
SPIEGEL: Warum das?
Dehaene: Weil es uns hilft, die Gegenstände unserer Umwelt aus verschiedenen Blickwinkeln wiederzuerkennen. Deshalb sind wir auch mit der Fähigkeit ausgestattet, Wörter spiegelverkehrt zu entziffern. Die alten Griechen führten den Stift anfangs sogar mal von links nach rechts, mal von rechts nach links. Auf antiken Vasen findet man das sehr häufig. Unsere Wahrnehmung hat damit keine Probleme.
SPIEGEL: Hat das lateinische Alphabet noch weitere Mängel?
Dehaene: Nun, problematisch wird es vor allem dort, wo der Klang des gesprochenen Wortes nicht eindeutig bestimmten Zeichen zuzuordnen ist. Wenn also die Phonetik der Schrift nicht transparent ist. Da haben es französische oder englische Grundschüler viel schwerer als deutsche oder italienische. Denn im Deutschen und Italienischen schreibt man die Wörter überwiegend, wie man sie spricht. Deshalb gibt es in Großbritannien und Frankreich auch mehr Kinder mit Lese- und Rechtschreibproblemen.
SPIEGEL: Und wie sieht es im Chinesischen aus, wo die Symbole meist nicht für Laute, sondern für Bedeutungen stehen? Haben chinesische Kinder folglich seltener Probleme beim Lesenlernen?
Dehaene: Genaue Zahlen dazu fehlen uns bislang. Aber wir vermuten, dass sich im Chinesischen andere Defekte bemerkbar machen - nämlich motorische. Offenbar merken sich Chinesen die Zeichen, indem sie diese mit der dazugehörigen Handbewegung verknüpfen. Wer sich also nicht merken kann, wie er den Stift führen muss, bekommt Probleme. Bei englischen Kindern dagegen zeigt sich im Computertomografen, dass bei leseschwachen Kindern diejenigen Hirnregionen weniger Aktivität aufweisen, die für die Erkennung des Wortklangs zuständig sind.
SPIEGEL: Was kann man dagegen tun?
Dehaene: Meistens hilft ein intensives Training, das die betroffenen Hirnregionen gezielt stimuliert. Am Computer können die Betroffenen zum Beispiel die Betonung der Buchstaben hören und nachsprechen. Bei chinesischen Kindern zielt das Training dagegen auf die motorischen Fertigkeiten ab. Es ist wirklich erstaunlich, wie schnell Kinder auf diese Weise Defizite aufholen können, wenn man diese frühzeitig erkennt.
SPIEGEL: Wie genau wissen Sie, was im Gehirn eines Kindes passiert, während es lesen lernt?
Dehaene: Anfangs, wenn Kinder die Zeichen einer Sprache lernen, sind jene Hirnregionen, mit deren Hilfe wir Gesichter oder Gegenstände erkennen, sehr aktiv. Doch bald schrumpft die Aktivität auf eine kleine Region zusammen, die sich offenbar darauf spezialisiert, ganze Symbolketten, also Wörter, auszumachen. Das Faszinierende ist, dass dieser Prozess bei jedem, der lesen lernt, an exakt der gleichen Stelle zu verorten ist - egal in welcher Sprache er eine Schrift lernt. INTERVIEW: TANIA GREINER
* Bei dem Experiment an der japanischen Kyoto Universität wurden dem Versuchsschimpansen kurz die Ziffern 1 bis 9 gezeigt (o.), dann wurden diese durch Quadrate überdeckt, auf die das Tier in der richtigen Reihenfolge tippen sollte (u.).
Von Tania Greiner

DER SPIEGEL 11/2009
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