Zahlenerkennung Forscher entdecken Mathe-Zentrum im Hirn

Ein Zentimeter groß, zwei Millionen Nervenzellen: In der äußeren Hirnrinde wollen Neuroforscher das Zentrum für Zahlenerkennung entdeckt haben - es reagiert äußerst lebhaft beim Anblick vom Ziffern.
Anatomie des Gehirns: Zentrale der Zahlenerkennung in der äußeren Hirnrinde

Anatomie des Gehirns: Zentrale der Zahlenerkennung in der äußeren Hirnrinde

Foto: Corbis

Hamburg/Stanford - Forscher haben den Ort im Gehirn entdeckt, der für die Verarbeitung von Zahlen zuständig ist. Der mathematische Hot Spot ist rund einen Zentimeter groß und zeige eine sehr hohe Aktivität gegenüber benachbarten Arealen, sobald ein Mensch mit Zahlen konfrontiert wird. Ihre Ergebnisse haben die Forscher des medizinischen Instituts der Stanford University in Kalifornien im Fachmagazin "Journal of Neuroscience" veröffentlicht .

"Das ist die allererste Studie, die die Existenz einer Gruppe von Nervenzellen im menschlichen Gehirn zeigt, die auf die Verarbeitung von Ziffern spezialisiert ist", sagte Josef Parvizi, Leiter des Human Intracranial Cognitive Program der Uni. Bei einfachen Zahlentests konnten der Wissenschaftler und sein Team diese kleine Nerven-Zell-Population ausmachen. Zeigte man den Probanden Zahlen wie 1, 38 oder 64, maßen die Forscher sehr hohe Reaktionen.

Das Mathe-Zentrum, das das Team um Parvizi identifiziert hat, besteht aus rund zwei Millionen Nervenzellen und befindet sich im sogenannten inferioren temporalen Gyrus, einem Bereich der äußeren Hirnrinde. Bekannt war bereits, dass dieses Areal an der Verarbeitung von visuellen Informationen beteiligt ist.

Um sicherzustellen, dass die Nervenzellen in dieser Region des Gehirns tatsächlich auf das Erkennen von Zahlen spezialisiert ist, zeigte man den Probanden außerdem Symbole, die Zahlen ähnelten und spielte ihnen Worte vor, deren Klang an ausgesprochene Zahlen erinnert. In beiden Fällen fiel die Reaktion im mathematischen Hot Spot geringer aus.

Kreuzung von Kultur und Biologie

"Niemand ist mit der Fähigkeit, Zahlen zu erkennen, geboren", sagt Parvizi. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigten vielmehr die Abläufe der Schaltkreise bei der Zahlenverarbeitung im Gehirn. Im nächsten Schritt wollen die Forscher nun die mathematische Informationsverarbeitung im Gehirn weiterverfolgen - vom Hot Spot bis in die naheliegenden Areale. Dies diene auch einem besseren Verständnis der Prozesse im Gehirn von Menschen, die an Dyskalkulie leiden, einer Beeinträchtigung, numerische Informationen zu verarbeiten.

Schon in einer früheren Studie hatten sich Parvizi und Kollegen mathematischen Prozessen im Gehirn gewidmet. "Wir hatten viele Daten aus dieser Studie darüber, welche Teile in unserem Kopf aktiv werden, wenn sich eine Person auf Rechenaufgaben konzentriert. Aber wir hatten dabei den gesamten inferioren temporalen Gyrus im Blick" sagte Parvizi.

Jennifer Shum, einer Studentin des Instituts, war allerdings aufgefallen, dass bei einigen Patienten eine Stelle im unteren Bereich des temporalen Gyrus durch mathematische Übungen wesentlich stärker aktiviert wurde. Also entschied man sich für weitere spezielle Tests - und entdeckte den Hot Spot.

Alle unsere Gehirne seien etwas anders geformt, sagt Parvizi. Aber innerhalb der Studien konnte die ähnlich große Reaktion auf die Zahlen an der gleichen Stelle gemessen werden. Die Spezialisierung der Hirnregion habe sich wahrscheinlich entwickelt, um visuelle Reize wie Linien aus verschiedenen Winkeln erkennen und unterscheiden zu können, vermutet der Neurologe. "Eine Fähigkeit, die schon Affen dabei half, im dichten Dschungel schnell von Ast zu Ast zu schwingen." Die Evolution des Gehirns im Dienst des Rechnens sei eine schöne Kreuzung von Kultur und Neurobiologie, sagte er.

nik
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