Psychologie (Springer-Lehrbuch)

2 Neurowissenschaft und Verhalten 2.1

Neuronale Kommunikation

– 57

2.1.1 Neuron – 57 2.1.2 Wie Nervenzellen kommunizieren – 60 2.1.3 Wie uns Neurotransmitter beeinflussen – 60

2.2

Nervensystem

– 65

2.2.1 Peripheres Nervensystem – 66 2.2.2 Zentrales Nervensystem – 66

2.3

Endokrines System

– 70

2.4

Gehirn

2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4

Forschungswerkzeuge – 72 Ältere Hirnstrukturen – 75 Zerebraler Kortex – 80 Zur Zweiteilung des Gehirns – 90

– 71

Andere Kulturen, andere Perspektiven Weiter als Himmel – ist das Hirn – Leg sie nur – Seit an Seite – Und dieses nimmt leicht jenen auf Und Dich – noch obendrein –

Tiefer als Ozean ist das Hirn – Halt sie nur – Blau an Blau – Und wie mit Eimern – Schwämme – tun – Saugt dieses jenen auf –

Aus Dickinson, Emily, Dichtungen. Ausgew., übertr. und mit einem Nachw. vers. von Werner von Koppenfels. Mainz: Dieterich, 1995.

56

Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

Neurowissenschaft und Verhalten > Kein Prinzip ist für die heutige Psychologie – und auch für dieses Buch – so zentral wie das folgende: Alles, was psychisch ist, ist gleichzeitig auch biologisch. Jede Idee, die Sie haben, jede Stimmung und jedes Bedürfnis ist ein biologisches Geschehen. Sie lieben, lachen und weinen mit Ihrem Körper. Ohne Ihren Körper, d. h. ohne Ihre Gene, Ihr Gehirn, ohne die inneren chemischen Vorgänge und ohne Ihre äußere Erscheinung, sind Sie einfach niemand, ein »nobody«. Obwohl es für uns üblich ist, die biologische und die psychologische Seite unseres Verhaltens als zwei unterschiedliche Dinge zu sehen, müssen wir Folgendes im Hinterkopf behalten: Körperlos zu denken, zu fühlen oder zu handeln wäre wie laufen ohne Beine. Heute ist die Wissenschaft gefesselt von den aufregendsten Teilen unseres Körpers: von unserem Gehirn, von den neuronalen Netzen, aus denen es besteht, und von der ihnen zugrunde liegenden Genwirkkette. Was könnte die letzte und größte Aufgabe für ein Gehirn sein? Sich selbst zu verstehen. Fragen, die sich uns stellen, sind z. B.: Wie ist unser Gehirn organisiert, und wie kommuniziert es mit sich selbst? Wie wirken sich bei uns Vererbung und Erfahrung zusammen auf das Gehirn aus, und zwar in dem Sinne, dass bestimmte neuronale Bahnen festgelegt werden? Wie verarbeitet unser Gehirn die Informationen, die wir benötigen, um einen Basketball zu werfen? Oder um uns an schöner Musik zu erfreuen? Oder um bei uns die Erinnerung an den ersten Kuss wachzurufen? Seit Urzeiten versuchen die Menschen, zu verstehen, wie in unserem Gehirn Bewusstsein entstehen kann. Schon der griechische Philosoph Platon ging richtigerweise davon aus, dass sich unser Bewusstsein im Kopf befindet. Sein Schüler Aristoteles glaubte dagegen, dass das Bewusstsein seinen Platz im Herzen des Menschen habe, das Wärme und Lebenskraft durch den Körper des Menschen pumpt. Heute steht das Herz zwar noch als Symbol für die Liebe, aber beim Thema »Bewusstsein« hat die Wissenschaft die Philosophie inzwischen eingeholt. Heute ist klar: Es ist Ihr Gehirn, das sich verliebt, und nicht Ihr Herz.

2

Bettmann/Corbis

Ziel 1: Beschreiben Sie die Theorie der Phrenologie, die sich als falsch erwies.

. Abb. 2.1. Eine unglückselige Theorie Obwohl die Annahmen von Gall zunächst weite Verbreitung fanden, ist heute klar, dass Dellen und Unebenheiten des Schädels nichts über die Funktionen des darunter liegenden Gehirns aussagen. Eine Annahme der Phrenologie hat sich jedoch bestätigt: Verschiedene Teile des Gehirns steuern verschiedene Verhaltensaspekte

Seit Anfang des 19. Jahrhunderts hat sich viel verändert. Damals entwickelte der deutsche Physiker Franz Gall die Phrenologie, eine damals beliebte Lehre, die sich aber in der Zwischenzeit als falsch erwiesen hat. Nach dieser Auffassung konnte man aus den Unebenheiten und Einkerbungen im Schädel eines Menschen auf seine Fähigkeiten und Charaktereigenschaften schließen (. Abb. 2.1). Auf dem Höhepunkt der Bewegung gab es in Großbritannien 29 phrenologische Gesellschaften, und Phrenologen reisten nach Nordamerika, um Vorträge über Schädel zu halten (Hunt 1993). Der satirische Schriftsteller Mark Twain nahm einen Phrenologen aufs Korn, als er zur Schädelschau dorthin ging und sich dabei unter einem anderen Namen anmeldete. »Er fand eine Vertiefung und überraschte mich, als er sagte, diese Vertiefung spräche dafür, dass ich überhaupt keinen Sinn für Humor hätte!« Drei Monate später kam Twain zu einer zweiten Sitzung und gab sich diesmal zu erkennen. Jetzt »war die Vertiefung verschwunden, und an seine Stelle trat der am stärksten emporragende Humorhöcker, den er je in seinem Leben gesehen hatte« (Lopez 2000). In einem Punkt jedoch hatten die Phrenologen recht: nämlich darin, dass die einzelnen Gehirnregionen verschiedene festgelegte Funktionen haben. Etwa seit Beginn des letzten Jahrhunderts wissen wir, dass der Körper aus Zellen zusammengesetzt ist, darunter Nervenzellen, die kleinen elektrischen Leitungen ähneln und miteinander »sprechen«, indem sie chemische Botschaften über die winzigen Zellzwischenräume hinweg senden. Man entdeckte, dass bestimmte Gehirnsysteme bestimmte Funktionen haben (jedoch nicht die, die Gall vorschlug) und dass wir durch die Informationen, die in diesen Systemen verarbeitet werden, unsere Erfahrungswelt aufbauen: die Bilder, die wir sehen, die Geräusche, die wir hören, Bedeutungen, die wir erkennen, Erinnerungen, Schmerzen und Leidenschaften. Sie und ich leben in einer besonderen Zeit, in der die Entdeckungen zum Zusammenspiel zwischen Biologie einerseits und den Verhaltens- und Denkprozessen andererseits in atemberaubendem Tempo aufeinander folgen.

57 2.1 · Neuronale Kommunikation

In diesem Buch werden Sie immer wieder Beispiele für dieses Zusammenspiel finden. Durch die Beobachtung biologischer Aktivität und psychischen Geschehens werden in der biologischen Psychologie Erkenntnisse über Schlaf und Träume, über Depressionen und Schizophrenie, über Hunger, Sexualität, Stress und Erkrankungen gewonnen. Deshalb beginnen wir das Thema Psychologie mit einem Blick auf ihre biologischen Wurzeln.

2.1

Neuronale Kommunikation

»Wäre ich heute Student, könnte ich, glaube ich, nicht widerstehen, Neurowissenschaften zu studieren.« Der Schriftsteller Tom Wolfe, 2004

Biologische Psychologie (biological psychology): Teilbereich der Psychologie, der sich mit dem Zusammenspiel von Biologie und Verhalten beschäftigt; auch als physiologische Psychologie bezeichnet.

Ziel 2: Erklären Sie, warum wir das Verhalten des Menschen besser verstehen können, wenn wir jede Person als biopsychosoziales System auffassen, und erörtern Sie, warum Wissenschaftler andere Lebewesen erforschen, um Anhaltspunkte für neuronale Prozesse beim Menschen zu finden.

Das Informationssystem unseres Körpers ist aus Milliarden von miteinander verbundenen Zellen, den Neuronen, aufgebaut. Um unsere Gedanken und Handlungen, Erinnerungen und Stimmungen zu ergründen, müssen wir zunächst verstehen, wie Neuronen funktionieren und untereinander kommunizieren. Jeder von uns ist ein System, das aus Subsystemen besteht, die wiederum aus anderen, noch kleineren Subsystemen bestehen. Kleine Zellen organisieren sich zu Organen wie dem Magen, dem Herz und dem Gehirn. Diese Organe wiederum bilden ein System, das Verdauung, Durchblutung und Informationsverarbeitung erst möglich macht. Und auch diese Prozesse sind Teil eines noch größeren Systems – das Individuum, das seinerseits Teil einer Familie, einer Kultur und einer Gemeinschaft ist. Jeder von uns ist ein biopsychosoziales System. Um das menschliche Verhalten verstehen zu können, müssen wir also untersuchen, wie diese biologischen, psychologischen und soziokulturellen Systeme funktionieren und interagieren. In diesem Buch beginnen wir mit der kleinsten Einheit des Systems und arbeiten uns dann weiter in komplexere Bereiche vor, in diesem Kapitel von den Nervenzellen zum Gehirn, dann in den nächsten Kapiteln zu Umwelt- und kulturellen Einflüssen und ihren Interaktionen mit den biologischen Prozessen. Wir werden aber auch sehen, wie unsere Gedanken und Gefühle die Nervenzellen, ihr Zusammenwirken und ihre Funktionsfähigkeit beeinflussen. In allen Bereichen untersuchen Psychologen, wie Informationen verarbeitet werden, wie sie aufgenommen, organisiert, interpretiert und gespeichert werden und welchen Gebrauch wir letztlich davon machen. Für Wissenschaftler ist es ein glücklicher Umstand der Natur, dass die Informationssysteme von Menschen und Tieren in ihrer Funktionsweise einander ähnlich sind. Dies geht so weit, dass es bei einer kleinen Probe von Hirngewebe nicht möglich ist, zu bestimmen, ob sie vom Menschen oder vom Affen stammt. Diese Ähnlichkeit erlaubt es Wissenschaftlern, anhand einfacherer Lebewesen (Tintenfischen oder Wasserschnecken) herauszufinden, wie unsere neuronalen Systeme funktionieren. Sie ermöglicht es ihnen, anhand von Gehirnen anderer Säugetiere zu erkennen, wie unser Gehirn aufgebaut ist. Jedes Auto ist anders, aber alle Autos haben einen Motor, ein Gaspedal, ein Steuerrad und Bremsen. Ein Marsmensch könnte jedes Einzelne von ihnen untersuchen und die Funktionsprinzipien verstehen. Entsprechend unterscheiden sich die Lebewesen, doch ihre Nervensysteme funktionieren ganz ähnlich. Obwohl das Gehirn des Menschen komplexer ist als das einer Ratte, unterliegen beide den gleichen Funktionsprinzipien.

2.1.1 Neuron Ziel 3: Beschreiben Sie die Bestandteile einer Nervenzelle, und erklären Sie, wie ihre Impulse erzeugt werden.

Das neuronale Informationssystem unseres Körpers ist ein komplexes System, das aus einfachen Bausteinen zusammengesetzt ist. Die Grundbausteine sind Neuronen, also Nervenzellen. Es gibt unterschiedliche Arten von Nervenzellen, aber alle sind Variationen desselben Bauplans (. Abb. 2.2). Jede besteht aus einem Zellkörper und aus davon abzweigenden Fasern. Der Dendritenbaum

Neuron (neuron): Nervenzelle, der Grundbaustein des Nervensystems. Dendriten (dendrites): vielfach verzweigte Erweiterungen einer Nervenzelle, mit denen Botschaften empfangen und Impulse an den Zellkörper weitergegeben werden.

2

58

Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

. Abb. 2.2. Motoneuron

2

Axon (axon): Erweiterung eines Neurons, das in sich verzweigenden Nervenendigungen (Dendriten) endet. Über sie werden Botschaften an andere Neuronen bzw. an Muskeln oder Drüsen weitergeleitet.

Myelinschicht (auch Markscheide; myelin sheath): Schicht von fettreichem Gewebe, das die Axone vieler Neuronen abschnittsweise umspannt. Durch die Myelinisierung wird die Geschwindigkeit der Informationsvermittlung erhöht, weil die Impulse von einem Knoten (Ranvier-Schnürring) zum nächsten springen.

empfängt die Informationen und leitet sie zum Zellkörper weiter. Von dort aus übermitteln die Axonbündel die Botschaft an andere Neuronen, Muskeln oder Drüsen. Die Axonen sprechen. Die Dendriten hören zu. Anders als die kurzen Dendriten sind die Axone manchmal sehr lang und erstrecken sich über weite Bereiche innerhalb des Körpers. Die Giganten des neuronalen Systems sind die Motoneurone, die die Muskeln steuern. Ein Neuron, das einen Befehl an einen Muskel im Bein weiterleitet, ist wie ein Basketball, der an einem 6 km langen Seil hängt. Eine Schicht aus Fettgewebe, die Myelinschicht, umspannt die Axone einiger Neuronen und beschleunigt so die Weiterleitung der Impulse. Dass diese Myelinschicht sehr wichtig ist, zeigt sich bei der multiplen Sklerose, einer Krankheit, bei der diese Schicht degeneriert. Folge ist eine Verlangsamung der Steuerung der Muskeln bis hin zum vollständigen Verlust der Kontrolle über die Muskeln. Abhängig von der Art des Gewebes, wandert der Nervenimpuls mit Geschwindigkeiten von gemütlichen 3 km/h bis zu halsbrecherischen 350 km/h. Trotzdem ist sogar diese Höchstgeschwindigkeit noch 3 Mio. Mal langsamer als die Geschwindigkeit, mit der sich Elektrizität durch ein Stromnetz bewegt. Gehirnaktivität wird in Millisekunden gemessen (tausendstel Sekunden), Computeraktivität dagegen in Nanosekunden (milliardstel Sekunden). Das erklärt zum Teil, warum menschliche Reaktionen auf ein plötzliches Ereignis, wie z. B. ein vor Ihrem Auto auftauchendes Kind, eine Viertelsekunde oder länger dauern. ! Ihr Gehirn ist einem Computer zwar in der Komplexität der Verarbeitung um ein Vielfaches überlegen, nicht aber, wenn es darum geht, wie schnell einfache Reaktionen ausgeführt werden.

Aktionspotenzial (action potential): Nervenimpuls, also eine kurzfristige elektrische Ladung, die am Axon entlang wandert. Diese Ladung entsteht dadurch, dass sich positiv aufgeladene Atome durch die Kanäle der Membran eines Axons herein- und wieder herausbewegen.

Ruhepotenzial (resting potential): das Membranpotenzial, das vorliegt, wenn kein Nervenimpuls weitergeleitet wird; im Inneren des Axons befinden sich negativ geladene, im Umfeld positiv geladene Ionen. »Ich besinge die Elektrizität des Körpers.« Walt Whitman, Children of Aden, 1855

Eine Nervenzelle löst einen Impuls aus, wenn sie von Sinnesrezeptoren durch Druck, Hitze oder Licht oder von anderen Neuronen durch chemische Botenstoffe stimuliert wurde. Dieser Impuls, Aktionspotenzial genannt, ist eine kurze elektrische Ladung, die das Axon entlangwandert. Neuronen erzeugen durch chemische Prozesse Elektrizität, so wie Batterien es tun. Der Prozess der Umwandlung von Chemie in Elektrizität erfolgt durch den Austausch von elektrisch geladenen Atomen, sog. Ionen. Im Ruhezustand befindet sich im flüssigen Innenraum der Neuronen ein Überschuss an negativ geladenen Ionen, während in der Flüssigkeit außerhalb des Neurons vor allem positiv geladene Ionen enthalten sind. Dieser Zustand eines positiv geladenen Umfelds und eines negativ geladenen Inneren am Axon wird als Ruhepotenzial bezeichnet. Ähnlich wie beim Zugang zu einem gut bewachten Gebäude ist die Oberfläche des Axons sehr wählerisch darin, wen oder was sie durchlässt. Man sagt, die Oberfläche ist semipermeabel. So wird z. B. verhindert, dass positive Natriumionen in ein ruhendes Axon eindringen können. Wenn jedoch die Weiterleitung eines Impulses beginnt – wir reden davon, dass »das Neuron feuert« –, verändert sich die Durchlässigkeit. Diesen Vorgang nennt man Depolarisation. Am

59 2.1 · Neuronale Kommunikation

Beginn des Axons öffnen sich Tore in der Zellmembran, ähnlich wie Kanaldeckel, die von unten aufgedrückt werden, und die positiv geladenen Natriumionen strömen durch die Membran ins Neuron hinein (. Abb. 2.3). So wird die Spannung an diesem Teil des Axons verringert, es wird depolarisiert, und dies bewirkt wiederum, dass sich die Tore in der Membran ein Stück weiter hinten öffnen. Danach öffnen sich die Tore noch ein Stück weiter hinten, und immer so weiter, ähnlich wie bei einer Reihe umfallender Dominosteine. Während einer Ruhepause (der Refraktärphase, ähnlich wie beim Blitz einer Kamera, der nach dem Einsatz eine gewisse Zeit benötigt, um sich wieder aufzuladen) pumpt das Neuron die positiv geladenen Natriumionen aus seinem Inneren wieder heraus. Erst dann kann es erneut depolarisiert werden. In myelinisierten Neuronen wird die Weiterleitung dadurch beschleunigt, dass das Aktionspotenzial von einem sog. RanvierSchnürring (einer ringförmigen Einschnürung an markhaltigen Nervenfasern, jeweils an der Grenze zweier Zellgebiete) zum nächsten springt (. Abb. 2.2). Es ist kaum zu fassen, dass sich diese chemischen Prozesse 100- bis 1000-mal pro Sekunde wiederholen. Doch solch unglaublichen Vorgängen werden wir noch öfter begegnen.

. Abb. 2.3. Aktionspotenzial

! Die Nervenzelle ist ein winziger Computer, der Entscheidungen trifft und dafür sehr komplizierte Berechnungen anstellen muss. An ihrem Zellkörper und an den Dendriten empfängt sie Signale von Hunderten, wenn nicht Tausenden anderen Neuronen.

»Das Neuron erzählt einem anderen nur, wie erregt es ist.« Francis Crick, Was die Seele wirklich ist, 1997

Die meisten dieser Signale sind exzitatorisch (erregend), sie wirken wie das Gaspedal der Nervenzelle, andere sind inhibitorisch (hemmend) und drücken auf die Bremse. Erregende und hemmende Impulse werden gegeneinander aufgerechnet. Übersteigt die bleibende Menge an Erregung eine Mindestintensität, den sog. Schwellenwert, wird ein Aktionspotenzial ausgelöst. (Stellen Sie sich das so vor: Wenn auf einer Party die Anzahl der gut gelaunten Stimmungskanonen größer ist als die Zahl derjenigen, die gelangweilt in der Küche herumsitzen, kann die Party losgehen.) Das Aktionspotenzial bewegt sich am Axon entlang fort, das sich verzweigt und Verbindungen mit Hunderten oder Tausenden anderer Neuronen sowie mit den Muskeln und Drüsen des Körpers herstellt.

Schwellenwert (threshold): Grad an Stimulation, der benötigt wird, um einen neuronalen Impuls auszulösen.

2

60

Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

Es ist allerdings nicht möglich, durch die Verstärkung des stimulierenden Impulses auch die Stärke des Aktionspotenzials zu vergrößern, das an der Zelle entsteht. Die Reaktion des Neurons ist eine Alles-oder-nichts-Reaktion: Wie eine Pistole feuert es oder feuert nicht. Wie aber spüren wir die Intensität eines Reizes? Wie unterscheiden wir eine leichte Berührung von einer heftigen Umarmung? Ein starker Reiz – eher ein Schlag als eine zarte Berührung – kann insgesamt mehr Neuronen dazu bringen, zu feuern und häufiger zu feuern.

2 2.1.2 Wie Nervenzellen kommunizieren Ziel 4: Beschreiben Sie, wie Nervenzellen miteinander kommunizieren.

»Bei jeder Informationsverarbeitung im Gehirn sprechen die Neuronen an den Synapsen miteinander.« Solomon H. Snyder, Neurowissenschaftler (1984)

Synapse (synapse): Verbindungsstelle zwischen der axonalen Endigung des präsynaptischen Neurons, das Impulse weitergibt, und einem Dendriten oder dem Zellkörper des postsynaptischen Neurons, das die Impulse empfängt. Der winzige Zwischenraum zwischen den beiden Zellen wird als synaptischer Spalt bezeichnet.

Neurotransmitter (neurotransmitter): chemische Botenstoffe, die den synaptischen Spalt zwischen den Neuronen überqueren. Die Stoffe werden vom präsynaptischen Neuron ausgeschüttet und wandern über den Spalt zum postsynaptischen Neuron, wo sie an Rezeptorenmoleküle gebunden werden. Damit haben die Neurotransmitter einen Einfluss darauf, ob in der postsynaptischen Zelle ein neuronaler Impuls entsteht.

Neuronen sind so dicht miteinander verwoben, dass selbst mit einem Mikroskop schwer zu erkennen ist, wo ein Neuron endet und wo das nächste beginnt. Früher glaubten die Wissenschaftler, dass die Axone der Zellen direkt mit den Dendriten der anderen Zellen verbunden sind. Dann aber beschrieb der spanische Anatom Santiago Ramon y Cajal (1852–1934) die kleinen Zwischenräume zwischen den einzelnen Nervenzellen und schloss daraus, dass die einzelnen Zellen im Nervensystem unabhängig voneinander funktionieren. Gleichzeitig entdeckte der britische Physiologe Sir Charles Sherrington (1857–1952), dass neuronale Impulse unerwartet lange brauchen, um sich fortzubewegen. Daraus folgerte Sherrington, dass es bei der Übertragung kurze Unterbrechungen geben musste. Heute wissen wir, dass die axonale Endigung eines Neurons in Wirklichkeit nicht direkt mit der postsynaptischen Zelle verbunden ist, sondern dass sich zwischen beiden Zellen ein Spalt befindet, der nur wenige Nanometer groß ist. Sherrington nannte die Verbindungsstelle Synapse und den Spalt dazwischen den synaptischen Spalt. Für Cajal waren diese Verbindungen der Neuronen, die er als »protoplasmische Küsse« bezeichnete, ein Wunder der Natur. »Vergleichbar mit eleganten Damen, die ihr Make-up nicht ruinieren wollen und nur so tun, als würden sie jemanden küssen, berühren sich die Dendriten und Axone nicht richtig«, merkt Diane Ackerman (2004) an. Wie aber bewerkstelligen die Neuronen diesen protoplasmischen Kuss? Wie gelangen die Informationen über den synaptischen Spalt? Die Antwort auf diese Frage ist eine der wichtigsten wissenschaftlichen Erkenntnisse unseres Zeitalters. Wenn das Aktionspotenzial die Endigung des Axons erreicht, bewirkt es die Ausschüttung von chemischen Botenstoffen; sie werden Neurotransmitter genannt (. Abb. 2.4). Im 10.000sten Teil einer Sekunde überqueren die Neurotransmittermoleküle den synaptischen Spalt und docken an einem Rezeptor am postsynaptischen Neuron an, so präzise, wie ein Schlüssel ins richtige Schloss passt. Für einen Moment öffnen die Rezeptormoleküle dann kleine Kanäle am postsynaptischen Neuron. Dadurch können Ionen in das Neuron strömen und damit die Wahrscheinlichkeit für das Auslösen eines Aktionspotenzials erhöhen oder verringern. Die Neurotransmitter, die sich noch im Spalt befinden, werden vom präsynaptischen Neuron wieder aufgenommen. Dieser Vorgang wird auch als Reuptake (Wiederaufnahme) bezeichnet.

2.1.3 Wie uns Neurotransmitter beeinflussen Ziel 5: Erklären Sie, wie Neurotransmitter das Verhalten beeinflussen, und stellen Sie kurz die Auswirkungen des Acetylcholins und der Endorphine dar. »Beim Gehirn gilt Folgendes: Wollen Sie es in Aktion sehen, dann folgen Sie den Neurotransmittern.« Floyd Broom, Neurowissenschaftler (1993)

Als Wissenschaftler Dutzende verschiedener Neurotransmitter entdeckten, ergaben sich auch neue Fragen: Sind spezielle Transmitter nur in bestimmten Bereichen des Gehirns zu finden? Wie wirken sie bei uns auf Stimmungen, Erinnerungen und geistige Fähigkeiten? Kann man ihre Wirkung dadurch verstärken oder abschwächen, dass man spezielle Medikamente zu sich nimmt oder sich auf eine bestimmte Weise ernährt? In späteren Kapiteln werden wir näher darauf eingehen, welchen Einfluss Neurotransmitter bei der Entstehung von Depressionen und Euphorie, von Hunger, von Gedanken und Sucht haben und welche Rolle sie in der Therapie spielen. Hier wollen wir jedoch schon einmal einen Blick

61 2.1 · Neuronale Kommunikation

darauf werfen, wie Neurotransmitter unsere Motorik und unsere Emotionen beeinflussen. Heute wissen wir, dass in bestimmten Gehirnbahnen jeweils nur ein oder zwei Neurotransmitter vorkommen (. Abb. 2.5) und dass bestimmte Neurotransmitter bestimmte Effekte auf unser Verhalten und unsere Emotionen haben. . Tabelle 2.1 zeigt Beispiele dafür. Acetylcholin (ACh) ist einer der am besten untersuchten Neurotransmitter. Neben der Rolle des Acetylcholins bei Prozessen wie Lernen und Gedächtnis ist ACh auch ein Botenstoff, der in jeder Verbindungsstelle zwischen einem Motoneuron und einem Skelettmuskel vorkommt. Wenn die Bläschen das ACh zu den Muskelzellen hin ausschütten, wird der Muskel kontrahiert. Wird die Übertragung des ACh blockiert, können die Muskeln nicht kontrahiert werden. Eine neue aufregende Entdeckung im Bereich der Neurotransmitter machten Pert u. Snyder (1973), als sie Morphium radioaktiv markierten. Dies lieferte ihnen einen Hinweis darauf, wo dieser Stoff im Gehirn eines Tieres aufgenommen wird. Ihre Entdeckung: Morphium ist eine Droge, ein sog. Opiat mit schmerzlindernder und stimmungsaufhellender Wirkung. Pert u. Snyder fanden heraus, dass diese Droge genau in jenen Gehirnbereichen an Rezeptoren bindet, die mit Stimmung und Schmerzempfindung in Zusammenhang gebracht wurden. Es ist schwer vorstellbar, dass das Gehirn solche »Opiatrezeptoren« bereitstellt, wenn ihm nicht selbst irgendwelche natürlich vorkommenden Opiate, die an diese Rezeptoren andocken, zur Verfügung stünden. Warum sollte das Gehirn ein chemisches Schloss haben, aber keinen dazu passenden Schlüssel besitzen? Die Wissenschaftler bestätigten bald darauf, dass es im Gehirn tatsächlich einige Arten von Neurotransmittern gibt, die Morphinen ähneln. Sie wurden Endorphine genannt [kurz für endogene (im Körper produzierte) Morphine]. Diese natürlichen Opiate werden ausgeschüttet, wenn der Mensch Schmerzen empfindet oder hart trainiert. Das mag auch

. Abb. 2.4. Wie Neurone kommunizieren

Acetylcholin (ACh; acetylcholine): Neurotransmitter, der Lernen möglich macht und Muskelkontraktionen auslöst.

Endorphine (»innere Morphine« ; endorphins): natürliche, den Opiaten ähnelnde Neurotransmitter, die mit Schmerzlinderung und Lust in Zusammenhang gebracht werden.

2

Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

. Abb. 2.5a, b. Bahnen der Neurotransmitter: dopaminerge (a) und serotonerge (b) Bahnen Die verschiedenen chemischen Botenstoffe sind jeweils in eigenen Transmittersystemen organisiert; dies sind jene Projektionsbahnen im Gehirn, wo die Stoffe vor allem gefunden wurden. Als Beispiel werden hier die Transmittersysteme von Dopamin und Serotonin dargestellt. (Carter 1998)

2

Der Physiker Lewis Thomas über Endorphine: »Da ist er, ein biologisch universeller Gnadenakt. Ich kann ihn nicht erklären, außer vielleicht mit den folgenden Worten: Ich hätte ihn einbauen lassen, wenn ich ganz am Anfang Mitglied des Planungsausschusses gewesen wäre.« The Youngest Science, 1983

b

a

. Tabelle 2.1. Einige Neurotransmitter und ihre Funktionen

Neurotransmitter

Funktion

Beispiele für Fehlfunktionen

Acetylcholin (ACh)

Ermöglicht Muskelbewegungen, Lernen und Gedächtnis

Bei der Alzheimer-Krankheit sterben die Neuronen ab, die ACh produzieren

Dopamin

Beeinflusst Bewegung, Lernen, Aufmerksamkeit und Gefühle

Eine übermäßige Aktivität von Dopaminrezeptoren wird mit Schizophrenie in Verbindung gebracht. Wenn zu wenig Dopamin vorhanden ist, kommt es zum Zittern und zur eingeschränkten Beweglichkeit bei der ParkinsonKrankheit

Serotonin

Hat einen Einfluss auf Stimmung, Hunger, Schlaf und Erregung

Eine Unterversorgung ist bei Depressionen zu finden, Antidepressiva wie Fluctin und andere erhöhen den Serotoninspiegel

Noradrenalin

Trägt zur Steuerung von Wachheit und Erregung bei

Eine Unterversorgung kann zu gedrückter Stimmung führen

GABA (J-Aminobuttersäure)

Einer der wichtigsten hemmenden Neurotransmitter

Die Unterversorgung korreliert mit Anfällen, Zittern und Schlaflosigkeit

Glutamat

Einer der wichtigsten anregenden Neurotransmitter; am Gedächtnisprozess beteiligt

Eine Überversorgung kann zu einer Überstimulation des Gehirns führen und Migräne oder Anfälle auslösen (darum vermeiden manche Menschen Natriumglutamat im Essen)

Moleküle und Muskeln Wenn sich Ihr Körper bewegt, geschieht das durch eine Fülle von cholinergen Molekülen, die die Muskelaktivität auslösen

die guten Gefühle erklären, die z. B. beim Joggen aufkommen, ebenso die schmerzlindernde Wirkung von Akupunktur, oder warum manche schwerverletzten Menschen keine Schmerzen mehr spüren, wie David Livingston 1875 in »Missionary Travels« beschrieb:

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Ich hörte einen Schrei. Als ich aufstand und mich umdrehte, sah ich den Löwen, wie er auf mich zusprang. Ich war auf geringer Höhe, und er bekam meine Schulter zu packen, als er sprang, und wir fielen beide gemeinsam zu Boden. Fürchterlich in mein Ohr knurrend, schüttelte er mich, wie ein Terrier eine Ratte schüttelt. Der Schock machte mich benommen, so wie sich wohl eine Maus fühlt, wenn sie zum ersten Mal von einer Katze durchgeschüttelt wird. Ich fühlte mich wie in einem Traumzustand, in dem es keinen Schmerz und keine Angst gab, obwohl ich mir der Geschehnisse durchaus bewusst war … Diesen merkwürdigen Zustand empfinden wohl alle Tiere, die von Fleischfressern getötet werden; falls ja, ist er eine gnädige Vorkehrung unseres barmherzigen Schöpfers, um den Schmerz des Todes zu erleichtern.

Aus Rita Carter, Mapping the Mind © 1998, University of California Press

62

63 2.1 · Neuronale Kommunikation

Wie Drogen und andere chemische Stoffe die neuronale Übertragung verändern Ziel 6: Erklären Sie, wie Drogen und andere chemische Stoffe die neuronale Übertragung beeinflussen, und beschreiben Sie die gegensätzlichen Wirkungen von Agonisten und Antagonisten.

Wenn die Endorphine tatsächlich Schmerzen lindern und die Stimmung heben, warum überschwemmen wir unser Gehirn nicht einfach mit künstlichen Opiaten und verstärken damit die dem Gehirn eigene »Gutfühlchemie«? Ein Problem dabei ist, dass das Gehirn, wenn es mit Opiaten wie Heroin oder Morphium überschwemmt wird, aufhören könnte, die eigenen, natürlichen Opiate zu produzieren. Bei Drogenentzug wären dann im Gehirn plötzlich gar keine Opiate mehr vorhanden. Drogenabhängige erleben diesen Zustand als Qualen, die so lange andauern, bis das Gehirn die Produktion der natürlichen Opiate wieder aufnimmt oder bis mehr künstliche Opiate eingenommen werden. Wie in späteren Kapiteln ausgeführt wird, haben Drogen, die die Stimmung beeinflussen, von Alkohol über Nikotin zu Heroin, alle einen ähnlichen Effekt: Sie führen alle – manche auch erst nach längerfristiger, regelmäßiger Anwendung – zu anhaltenden und oft nicht mehr umkehrbaren negativen Konsequenzen für die Gesundheit des Betroffenen. Wer die Produktion von Neurotransmittern im eigenen Körper unterdrückt, muss also einen hohen Preis dafür zahlen. Viele Drogen beeinflussen die Vorgänge an den Synapsen, oft durch Erregung oder Hemmung der Reizweiterleitung. Agonisten wirken erregend. Ein Molekül eines Agonisten kann einem Neurotransmitter so sehr ähneln, dass es die gleichen Effekte hat (. Abb. 2.6b) oder die Wiederaufnahme des Neurotransmitters verhindert. Manche Opiate beispielsweise machen »high«, indem sie das normale Gefühl von Erregung oder Lust verstärken. Nicht so angenehm sind die

. Abb. 2.6. Agonisten und Antagonisten

2

64

Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

Auswirkungen des Spinnengifts der Schwarzen Witwe, das die Synapsen mit ACh überschwemmt. Und was hat das zur Folge? Heftige Muskelkontraktionen, Krämpfe und möglicherweise den Tod. Antagonisten dagegen wirken hemmend. Ein Antagonist kann ein Molekül einer chemischen Substanz sein, das die Ausschüttung von Neurotransmittern verhindert. Botulin, ein Gift, das sich in unsachgemäß hergestellten Fertiggerichten in Dosen bilden kann, führt dadurch, dass es die Ausschüttung des ACh beim postsynaptischen Neuron blockiert, zu einer Lähmung (so glätten Botulin- oder Botox-Spritzen Falten dadurch, dass sie die darunter liegenden Gesichtsmuskeln lähmen). Oder ein Antagonist ähnelt dem natürlichen Neurotransmitter so sehr, dass er an die spezifischen Rezeptoren andocken und seine Wirkung blockieren kann (. Abb. 2.6c), jedoch nicht genug, dass er auch den Rezeptor stimulieren könnte (ähnlich ausländischen Münzen, die in einen Zigarettenautomaten zwar hineinpassen, mit denen man aber keine Zigaretten ziehen kann). Curare, ein Gift, das bestimmte Indianer in Südamerika zum Jagen auf die Pfeilspitzen schmieren, besetzt und blockiert die ACh-Rezeptoren, wodurch die Neurotransmitter nicht mehr in der Lage sind, ihren Einfluss auf die Muskeln auszuüben. Wenn ein Tier von einem dieser Pfeile getroffen wird, wird es sofort gelähmt sein. Die Neurotransmitterforschung führt zur Entwicklung von neuen Medikamenten zur Linderung von Depressionen, Schizophrenie und anderen Störungen. Aber das richtige Medikament zu entwickeln ist schwieriger, als man es sich vorstellt. Die Blut-Hirn-Schranke erlaubt es dem Gehirn, ungewollte chemische Stoffe auszuschließen, die im Blut zirkulieren. Wissenschaftler wissen z. B., dass das Zittern, das für die Parkinson-Krankheit typisch ist, aus dem Absterben von Nervenzellen resultiert, die Dopamin produzieren. Jedoch hilft es den Patienten nicht, wenn man ihnen Dopamin verabreicht, da dies die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden kann. Aber einige chemische Substanzen können die Schranke überwinden. Eines davon, L-Dopa, ein Stoff, den das Gehirn in Dopamin umwandeln kann, ermöglicht es vielen Patienten, wieder eine bessere Kontrolle über ihre Muskeln zu erlangen.

2

Lernziele Abschnitt 2.1 Neuronale Kommunikation Ziel 1: Beschreiben Sie die Theorie der Phrenologie, die sich am Ende als falsch erwies. Nach der Theorie der Phrenologie sollte man aus Unebenheiten, Einkerbungen und der Form des Schädels auf Charaktereigenschaften und Fähigkeiten schließen können. Franz Gall unterzog seine Überzeugungen in Bezug auf die Phrenologie keiner wissenschaftlichen Überprüfung. Diese frühe Theorie trug jedoch dazu bei, dass die Wissenschaftler begannen, über die Zusammenhänge zwischen unserer Biologie, unserem Verhalten und unseren seelischen Prozessen nachzudenken. Ziel 2: Erklären Sie, warum wir das Verhalten des Menschen besser verstehen können, wenn wir jede Person als biopsychosoziales System begreifen, und erörtern Sie, warum Wissenschaftler andere Lebewesen erforschen, um Anhaltspunkte für neuronale Prozesse beim Menschen zu finden. Wenn wir jeden Menschen als ein biopsychosoziales System ansehen, so ermöglicht uns dies, das Verhalten auf mehreren Analyseebenen zu untersuchen. Auf der biologischen Ebene setzen sich die Organe aus Nervenzellen und anderen Zellen zusammen und bilden umfassendere Systeme (Verdauung, Kreislauf, Informationsverarbeitung). Auf der soziokulturellen Ebene leben die Menschen zu bestimmten Zeiten und an bestimmten Orten und unterliegen bestimmten Umwelt- sowie gesellschaftlichen und kulturellen Einflüssen. Auf der psychologischen Ebene gehen die Gedanken und Emotionen der Menschen mit ihrer Biologie

und ihrer persönlichen Geschichte eine Wechselwirkung ein; und dadurch entwickelt sich ein einzigartiges Individuum. Viele neue Erkenntnisse gewinnen Wissenschaftler aus der Untersuchung neuronaler Prozesse bei anderen Säugetieren und bei relativ einfachen Lebewesen, weil sich die neuronalen Systeme bei Mensch und Tier ähneln. Ziel 3: Beschreiben Sie die Bestandteile einer Nervenzelle, und erklären Sie, wie ihre Impulse erzeugt werden. Das Nervensystem besteht aus Milliarden einzelner Zellen, die Neuronen genannt werden. Neuronen senden über ihr Axon, das manchmal von einer Myelinschicht umgeben ist, Signale aus. Neuronen erhalten über ein verzweigtes Dendritensystem und den Zellkörper Signale von anderen Neuronen. Wenn diese Signale zusammen stark genug sind, feuert das Neuron und übermittelt entlang seines Axons einen elektrischen Impuls (das Aktionspotenzial). Dies geschieht mit Hilfe eines Prozesses, bei dem chemische Stoffe in Elektrizität umgewandelt und Ionen ausgetauscht werden. Die Reaktion des Neurons ist eine Alles-oder-nichtsReaktion. Ziel 4: Beschreiben Sie, wie Nervenzellen miteinander kommunizieren. Wenn die Aktionspotenziale das Ende des Axons erreichen (die axonale Endigung), führen sie zur Ausschüttung von Neurotransmittern. Diese chemischen Botenstoffe übermitteln eine Botschaft vom präsynaptischen Neuron über eine Synapse an die Rezeptorstellen eines postsyn6

65 2.2 · Nervensystem

aptischen Neurons. Das präsynaptische Neuron absorbiert dann normalerweise bei einem Vorgang, der als Wiederaufnahme bezeichnet wird, den Überschuss an Neurotransmittermolekülen im synaptischen Spalt. Das postsynaptische Neuron erzeugt, wenn die Signale von diesem Neuron und von anderen stark genug sind, sein eigenes Aktionspotenzial und gibt die Botschaft an andere Zellen weiter. Ziel 5: Erklären Sie, wie Neurotransmitter das Verhalten beeinflussen, und stellen Sie kurz die Auswirkungen des Acetylcholins und der Endorphine dar. Jeder einzelne Neurotransmitter bewegt sich auf festgelegten Bahnen im Gehirn und hat einen bestimmten Effekt auf Verhalten und Emotionen. Acetylcholin, einer der Neurotransmitter, über die wir am meisten wissen, hat einen Einfluss auf Muskelbewegungen, Lernen und Gedächtnis. Endorphine sind natürliche Opiate, die in Reaktion auf Schmerz und körperliche Betätigung freigesetzt werden.

2.2

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Ziel 6: Erklären Sie, wie Drogen und andere chemische Stoffe die neuronale Übertragung beeinflussen, und beschreiben Sie die gegensätzlichen Wirkungen von Agonisten und Antagonisten. Drogen und andere chemische Stoffe haben einen Einfluss auf die Kommunikation an der Synapse. Agonisten wirken erregend, indem sie die Rolle von bestimmten Neurotransmittern übernehmen oder ihre Wiederaufnahme verhindern. Antagonisten wie Curare hemmen die Freisetzung eines bestimmten Neurotransmitters oder blockieren seine Auswirkungen. > Denken Sie weiter: Können Sie sich an eine Situation erinnern, in der Sie die Ausschüttung von Endorphinen in Ihrem Gehirn vor starkem Schmerz bewahrt hat?

Nervensystem

Ziel 7: Beschreiben Sie die beiden Hauptkomponenten des Nervensystems und geben Sie drei Arten von Neuronen an, die Informationen über das System hinweg übertragen.

Leben bedeutet, Informationen von der Umwelt und aus dem Körpergewebe aufzunehmen, Entscheidungen zu treffen und schließlich die Informationen und Befehle zurück an das Körpergewebe zu senden. Neuronen sind die Grundbausteine unseres Nervensystems, des elektrochemischen Hochgeschwindigkeitsinformationsnetzes in unserem Körper (. Abb. 2.7). Das Gehirn und das Rückenmark bilden das zentrale Nervensystem (ZNS). Das periphere Nervensystem (PNS) verbindet das zentrale Nervensystem mit den Sinnesrezeptoren, den Muskeln und den Drüsen. Die Axone, die diese Informationen des PNS übertragen, sind zu elektrischen Kabeln gebündelt, die uns als Nerven bekannt sind. Der Sehnerv z. B. ist ein Bündel aus einer Mio. einzelner Axone; sie übertragen die Informationen, die jedes der beiden Augen zum Gehirn sendet (Mason u. Kandel 1991).

Nervensystem (nervous system): elektrochemischesHochgeschwindigkeitskommunikationsnetz in unserem Körper, das aus allen Nervenzellen des peripheren und zentralen Nervensystems besteht. Zentrales Nervensystem (ZNS; central nervous system): Gehirn und Rückenmark.

Peripheres Nervensystem (PNS; peripheral nervous system): sensorische Neuronen und Motoneuronen, die das zentrale Nervensystem (ZNS) mit dem Rest des Körpers verbinden, sowie die Neuronen des autonomen Nervensystems, also der Sympathikus und der Parasympathikus. Nerven (nerves): neuronale »Kabel«, die aus vielen Axonen bestehen. Diese gebündelten Axone, die Teil des peripheren Nervensystems sind, verbinden das zentrale Nervensystem mit Muskeln, Drüsen und Sinnesorganen.

. Abb. 2.7. Funktionelle Aufteilung des menschlichen Nervensystems

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

Sensorische Neuronen (sensory neurons): Nervenzellen, die von den Sinnesrezeptoren eingehende Informationen zum Zentralnervensystem übermitteln.

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Motoneurone (motor neurons): Neuronen, die den Muskeln und Drüsen die Informationen vom Zentralnervensystem übermitteln. Interneurone (interneurons): Neuronen des Zentralnervensystems, deren Aufgabe es ist, die interne Kommunikation zu gewährleisten sowie zwischen sensorischem Input und motorischem Output zu vermitteln.

In unserem Nervensystem werden die Informationen mit Hilfe dreier Arten von Neuronen weitergeleitet. Die sensorischen Neuronen schicken Informationen von der Körperoberfläche und den Sinnesorganen in den Körper hinein zum Gehirn und zum Rückenmark, die die eingehenden Informationen verarbeiten. Das ZNS sendet dann Befehle über Motoneurone zum Körpergewebe. Zwischen sensorischem Input und motorischem Output werden Informationen durch die interne Kommunikation des Zentralnervensystems mit Hilfe der Interneuronen verarbeitet. Dass dieser Prozess so komplex ist, liegt vor allem am System der Interneurone. Unser Nervensystem hat einige Millionen sensorischer Neuronen, einige Millionen Motoneuronen sowie Milliarden und Abermilliarden von Interneuronen.

2.2.1 Peripheres Nervensystem

Somatisches Nervensystem (somatic nervous system): Teil des peripheren Nervensystems, der die Skelettmuskulatur kontrolliert.

Ziel 8: Benennen Sie die Bestandteile des peripheren Nervensystems, und beschreiben Sie ihre Funktionen.

Autonomes (vegetatives) Nervensystem (autonomic nervous system): Teil des peripheren Nervensystems, der die Drüsen und Muskeln der Körperorgane (z. B. des Herzens) kontrolliert. Der sympathische Teil sorgt für Erregung, der parasympathische für Beruhigung.

Das periphere Nervensystem hat zwei Komponenten: eine somatische und eine vegetative. Das somatische Nervensystem ermöglicht es, die Bewegungen unserer Skelettmuskulatur unter Kontrolle zu halten. Wenn Sie am Ende dieser Seite angelangt sind, wird das somatische Nervensystem Ihrem Gehirn Informationen über den momentanen Zustand Ihrer Skelettmuskeln übermitteln und daraufhin Instruktionen über die Bewegungen zurücksenden, die erforderlich sind, um die Seite umzublättern. Das vegetative oder autonome Nervensystem übt die Kontrolle über die Drüsen und die Muskeln unserer inneren Organe aus. Wie ein Autopilot wird es gelegentlich bewusst außer Kraft gesetzt, meistens jedoch arbeitet es eigenständig (autonom), um unsere Körperfunktionen zu steuern, z. B. unseren Herzschlag, die Verdauung und die Drüsenaktivität. Das vegetative Nervensystem besteht aus zwei Untersystemen (. Abb. 2.8). Der Sympathikus versetzt uns in Erregung. Das heißt, er bereitet uns in Gefahr- bzw. Stresssituationen oder bei Herausforderungen (wie etwa bei einem heiß ersehnten Vorstellungsgespräch) auf eine angemessene Reaktion vor. Dies geschieht dadurch, dass er die Herzfrequenz zunehmen lässt, den Blutdruck erhöht, die Verdauung verlangsamt, den Blutzuckerspiegel steigen lässt und uns durch Schwitzen abkühlt (Lügendetektoren erfassen solche Stressreaktionen, die manchmal Begleiterscheinungen von Lügen sind). Lässt der Stress nach, ruft der Parasympathikus die umgekehrten Effekte hervor. Neue Energie wird gespeichert, indem der Parasympathikus u.a. durch Verlangsamung des Herzschlags und Senkung des Blutzuckers beruhigend wirkt. In jeder alltäglichen Situation arbeiten Sympathikus und Parasympathikus zusammen, um unseren inneren Zustand stabil zu halten.

Sympathikus (sympathetic nervous system): Teil des vegetativen Nervensystems, der für körperliche Erregung und damit für die optimale Nutzung der Energie in Stresssituationen sorgt. Parasympathikus (parasympathetic nervous system): Teil des vegetativen Nervensystems, der für Beruhigung sorgt und es damit dem Körper ermöglicht, neue Energie zu speichern.

2.2.2 Zentrales Nervensystem Ziel 9: Stellen Sie die Einfachheit der Reflexbahnen und die Komplexität der neuronalen Netze einander gegenüber.

Aus der einfachen Kommunikation der einzelnen Neuronen untereinander entwickelt sich die Komplexität unseres zentralen Nervensystems, die uns erst zu Menschen macht: unsere Gefühle, unsere Gedanken und unser Handeln. Zigmilliarden von Neuronen, jedes davon mit Tausenden anderen verbunden, bieten ein sich ständig veränderndes Schaltbild, das auch einen leistungsstarken Computer in den Schatten stellt. Eines der größten und bislang ungelösten wissenschaftlichen Rätsel ist die Frage, wie sich diese neuronale Maschine in komplexe Schaltkreise organisiert, die Lernen, Fühlen und Denken möglich machen.

Rückenmark und Reflexe Das Rückenmark ist als Teil des Zentralnervensystems die Autobahn, auf der Informationen vom peripheren Nervensystem zum Gehirn reisen. Aufsteigende Nervenfasern übermitteln sensorische

67 2.2 · Nervensystem

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. Abb. 2.8. Funktionelle Zweiteilung des vegetativen Nervensystems Das vegetative Nervensystem kontrolliert die eher autonomen (oder selbstregulierenden) internen Funktionen. Der sympathische Teil sorgt für Erregung und verbraucht Energie, während der parasympathische Teil für Beruhigung und die Neuaufladung mit Energie sorgt, wobei die normale Erhaltungsaktivität bestehen bleibt. Zum Beispiel erhöht der Sympatikus den Herzschlag, während der Parasympatikus ihn verlangsamt

Informationen nach oben, während absteigende Nervenfasern motorische Informationen zurücksenden. Die Nervenbahnen, die für unsere Reflexe, also für unsere automatischen Reaktionen auf Reize zuständig sind, sind das beste Beispiel für die Aufgaben des Rückenmarks. Ein einfacher Reflexbogen über das Rückenmark besteht aus einem einzigen sensorischen Neuron und einem einzigen Motoneuron. Oft sind diese durch ein Interneuron miteinander verbunden. Der Kniesehnenreflex z. B. besteht aus solch einer einfachen Nervenbahn; er könnte sogar noch ausgelöst werden, wenn die Reizleitung zum Gehirn völlig unterbrochen ist. Ein anderer derartiger Reflexbogen ist für den Schmerzreflex verantwortlich (. Abb. 2.9). Wenn Sie eine Flamme mit dem Finger berühren, wandert die neuronale Aktivität, die durch die Wahrnehmung der Hitze entstanden ist, über sensorische Neuronen zu Interneuronen in Ihrem Rückenmark. Diese Interneurone wiederum reagieren mit einer Aktivierung der Motoneurone und der Muskeln im Arm. Darum hat man den Eindruck, dass die Hand nicht willentlich zurückgezogen wird, sondern von selbst zurückzuckt. Da die einfache Reflexbahn durch das Rückenmark geht, wird die Hand von der Flamme zurückgezogen, bevor das Gehirn die Informationen über den Schmerz erhält und darauf reagieren kann. Informationen bewegen sich über das Rückenmark zum Gehirn und wieder zurück. Wäre der obere Teil Ihres Rückmarks durchtrennt, könnten Sie diesen Schmerz nicht empfinden, genauso wenig wie angenehme Berührungen. Ihr Körper wäre im wörtlichen Sinne außer Reichweite Ihres Gehirns. Es würden bei Ihnen sämtliche Empfindungen und die Willkürmotorik in den Körperregionen ausfallen, die über Neuronen mit den Teilen des Rückenmarks unterhalb der Verletzung verbunden sind. Ihr Knie würde bei der Untersuchung des Kniesehnenreflexes hochschnellen, ohne dass Sie die Berührung des kleinen Gummihammers spüren. Wenn bei einem von der Taille ab gelähmten Mann der Teil der Gehirns vom Rest abgeschnitten ist, der für die Hem-

Reflex (reflex): einfache, automatische, angeborene Reaktion auf einen sensorischen Reiz, wie z. B. der Kniesehnenreflex.

»Ist das Nervensystem zwischen dem Gehirn und anderen Körperregionen unterbrochen, dann sind Erfahrungen dieser anderen Teile für den Geist gar nicht vorhanden. Das Auge ist dann blind, das Ohr taub, die Hand ist empfindungs- und bewegungslos.« William James (»Principles of Psychology«, 1890)

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

. Abb. 2.9. Einfacher Reflex

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mung von Erektionen zuständig ist, erigiert er oft, wenn sein Geschlechtsteil stimuliert wird, da die Erektion ein einfacher Reflex ist (Goldstein 2000). Frauen mit einer ähnlichen Lähmung können auf Stimulation mit vaginaler Lubrikation reagieren. Aber es hängt vom Ort und vom Ausmaß der Verletzung des Rückenmarks ab, ob solcherart gelähmte Patienten überhaupt noch auf erotische Bilder reagieren und ob sie noch Gefühle im Genitalbereich haben (Kennedy u. Over 1990; Sipski u. Alexander 1999). Um körperlichen Schmerz oder körperliche Lust zu verspüren, müssen die sensorischen Informationen bis zum Gehirn vordringen.

Gehirn und neuronale Netze

Neuronale Netze (neural networks): miteinander verbundene Nervenzellen. Die Netze können durch Erfahrung lernen, da die Verbindungen, die zu bestimmten Ergebnissen führen, durch Rückkopplung verstärkt oder geschwächt werden. Mit Computerprogrammen, die neuronale Netze nachbilden, kann diese Art von Lernen simuliert werden.

Der andere Teil des Zentralnervensystems, das Gehirn, erhält Informationen, interpretiert sie und entscheidet über Reaktionen. Dabei funktioniert das Gehirn so ähnlich wie ein Computer. Es erhält von den beiden Augen zwei etwas unterschiedliche Abbildungen eines Objektes, interpretiert den Unterschied und schließt sofort daraus, wie weit das Objekt entfernt sein muss, damit ein solcher Unterschied entsteht. Wenn der Fußballtorwart Jens Lehmann einen Ball auf sich zukommen sieht, stellt sein Gehirn eine unglaubliche Zahl von Berechnungen an, um auf die Distanz, den Winkel und die Geschwindigkeit des Ballflugs mit der passenden Körperhaltung zu reagieren. Wie schafft es Lehmanns Gehirn, diese Berechnungen durchzuführen? Zunächst einmal ist jedes Neuron mit Tausenden anderen verbunden. Um ein Gefühl für die Komplexität dieser Vernetzung zu bekommen, stellen Sie sich einmal Folgendes vor: Sie können zwei Legosteine mit jeweils acht Knöpfen auf 24 Arten aufeinanderstecken, und sechs Stücke auf annähernd 103 Mio. Arten. Bei ungefähr 40 Mrd. Neuronen, die jeweils um die 10.000 Kontaktstellen zu anderen Neuronen haben, kommen wir auf etwa 400 Billionen synaptische Verbindungen, also Orte, an denen die Neuronen auf ihre Nachbarn treffen und sie begrüßen (de Courten-Myers, 2005). Ein sandkorngroßes Stück Ihres Gehirns enthält 100.000 Neuronen und eine Mrd. »sprechende« Synapsen (Ramachandran u. Blakeslee 1998). Um Mensch zu sein, muss man ganz schön viele Nerven haben. Neuronen schließen sich zu Arbeitsgruppen, sog. neuronalen Netzen, zusammen. Zum besseren Verständnis der Tatsache, dass Neuronen dazu neigen, Verbindungen mit benachbarten Neuronen zu schließen, schlagen uns Kosslyn u. Koenig (1992, S. 12) vor, »darüber nachzudenken, warum Städte existieren: Warum verteilen sich die Menschen nicht einfach gleichmäßig auf die ländlichen Gegenden?« Genauso wie sich Menschen zusammenschließen, schließen sich auch Neuronen mit benachbarten Neuronen zusammen, mit denen sie dann schnell Verbindung aufnehmen können. Wie in . Abb. 2.10 zu sehen ist, sind die Zellen in jeder Schicht eines neuronalen

69 2.2 · Nervensystem

2

. Abb. 2.10. Vereinfachtes neuronales Netz Neurone bauen Netzwerke mit benachbarten Neuronen auf. In diese Netze aus miteinander verbundenen Nervenzellen ist Ihre eigene Identität und die Wahrnehmung Ihres Selbst mit eingewebt, die sich über die Jahre hinweg erweitert

Netzes mit vielen Zellen aus der nächsten Schicht verbunden. In dem Maße, in dem durch Rückkopplung die Verbindungen, die bestimmte Ergebnisse hervorbringen, verstärkt werden, kommt es zu Lernprozessen. So entstehen beim Üben eines Instrumentes, beispielsweise beim Klavierspielen, immer wieder neue neuronale Verbindungen. Gleich und gleich gesellt sich gern; so ist dies auch bei feuernden Neuronen, die sozusagen verdrahtet werden. Mit Hilfe neuer Computermodelle wird versucht, neuronale Netze zu simulieren, komplett mit erregenden und hemmenden Verbindungen, die durch Erfahrung verstärkt werden: Man imitiert auf diese Weise die Lernfähigkeit des Gehirns. Natürlich sind unsere eigenen neuronalen Netze komplizierter als das in . Abb. 2.10 dargestellte Netz. In unserem Gehirn ist ein neuronales Netz immer mit anderen Netzen verbunden, die für etwas anderes zuständig sind. Wenn man ein Gehirn öffnet, sieht man keine Pfeile, die einem zeigen, wo ein Netz endet und ein anderes beginnt; wir können sie nur durch ihre spezifische Funktion unterscheiden. Jedes ist ein Subnetz, das seinen kleinen Teil von Informationen zu dem großen Informationsverarbeitungssystem beiträgt, das wir als Gehirn bezeichnen. Lernziele Abschnitt 2.2 Nervensystem Ziel 7: Beschreiben Sie die beiden Hauptkomponenten des Nervensystems und geben Sie drei Arten von Neuronen an, die Informationen über das System hinweg übertragen. Eine Hauptkomponente des Nervensystems ist das Zentralnervensystem (ZNS), das aus dem Gehirn und dem Rückenmark besteht. Der andere Bestandteil ist das periphere Nervensystem (PNS), das aus den Neuronen besteht, die das ZNS über Nerven (gebündelte Axone der sensorischen Neurone und der Motoneurone) mit dem übrigen Körper verbindet. Sensorische Neuronen übertragen die über die Sinnesrezeptoren eingehenden Informationen zum ZNS, und die Motoneuronen übertragen die Informationen vom ZNS an die Muskeln und Drüsen. Interneuronen kommunizieren innerhalb des ZNS sowie zwischen sensorischen und Motoneuronen.

Ziel 9: Stellen Sie die Einfachheit der Reflexbahnen und die Komplexität der neuronalen Netze einander gegenüber. Reflexbahnen sind automatische angeborene Reaktionen auf Reize, und sie beruhen nicht auf bewussten Entscheidungen, die im Gehirn getroffen werden. Ein einzelnes sensorisches Neuron, das durch irgendeinen Reiz erregt wird (wie etwa eine Flamme), schickt eine Botschaft an ein Interneuron im Rückenmark. Das Interneuron aktiviert ein Motoneuron, das eine Muskelreaktion auslöst (wie etwa von der Hitzequelle zurückzuzucken). Im Gegensatz dazu sind die neuronalen Netze, die man in Gehirn findet, Gruppen vieler Neuronen, die eine Spezialaufgabe gemeinsam haben. Diese komplexen Netze werden durch ihren Einsatz verstärkt: Lernen durch Erfahrung. Jedes neuronale Netz ist mit anderen Netzen verbunden, die andere Aufgaben ausführen.

Ziel 8: Benennen Sie die Bestandteile des peripheren Nervensystems, und beschreiben Sie ihre Funktionen. Das periphere Nervensystem ist zweigeteilt. Das somatische Nervensystem ermöglicht die willkürliche Steuerung der Skelettmuskulatur. Das autonome (vegetative) Nervensystem kontrolliert durch seine Aufteilung in Sympathikus und Parasympathikus die Muskeln unserer Organe und die Drüsen.

> Denken Sie weiter: Finden Sie es überraschend, wie Ihr Nervensystem aufgebaut ist – mit dem synaptischen Spalt, der von chemischen Botenstoffen in Sekundenschnelle überquert wird? Hätten Sie einen anderen Bauplan für sich entworfen?

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

2.3

Endokrines System

Ziel 10: Beschreiben Sie die Eigenart und die Funktionen des endokrinen Systems sowie seine Wechselwirkung mit dem Nervensystem.

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Endokrines System (endocrine system): »langsames« chemisches Kommunikationssystem des Körpers; es besteht aus einer Reihe von Drüsen, die Hormone ins Blut ausschütten. Hormone (hormones): meist von den endokrinen Drüsen in einem Gewebe hergestellte chemische Botenstoffe, die andere Gewebe beeinflussen.

. Abb. 2.11. Die wichtigsten endokrinen Drüsen des Körpers

Bisher haben wir uns mit dem schnellen elektrochemischen Informationssystem des Körpers beschäftigt. Es gibt jedoch noch ein anderes Kommunikationssystem, das endokrine System (. Abb. 2.11). Die Drüsen des endokrinen Systems schütten eine andere Art von chemischen Botenstoffen aus, die Hormone. Hormone werden in einem Gewebe gebildet, dann durch die Blutbahn weitergeleitet und beeinflussen andere Gewebe, auch das Gehirn. Wenn sie auf das Gehirn wirken, beeinflussen sie unser Interesse an Nahrung, Sexualität und Aggression. Manche Hormone sind chemisch identisch mit Neurotransmittern (den chemischen Botenstoffe, die in eine Synapse ausgeschüttet werden und die postsynaptische Nervenzelle erregen oder hemmen). Das endokrine System und das Nervensystem sind somit eng miteinander verwandte Systeme: Beide schütten Moleküle aus, um Rezeptoren an einer anderen Stelle im Körper zu aktivieren. Aber im Unterschied zum schnellen Nervensystem, das Botschaften in Bruchteilen einer Sekunde vom Auge zum Gehirn schwirren lässt, werden endokrine Botschaften deutlich langsamer übermittelt. Wenn das Nervensystem Informationen wie per E-Mail übermittelt, ist das endokrine System die Snailmail, die Briefpost. Einige Sekunden oder mehr vergehen, bis ein Hormon über die Blutbahn von einer endokrinen Drüse bis ins Zielgewebe gespült wird. Aber es lohnt sich oft, auf diese endokrinen Botschaften zu warten, da ihre Effekte meist länger anhalten als die einer neuronalen Botschaft. Und dadurch können wir erklären, warum wir manchmal das Gefühl haben, dass da etwas nicht stimmt, wenn unser Bewusstsein von irgendeiner Neuigkeit abgelenkt wird, die einen leichten Stress auslöst. Unter dem Einfluss von Hormonen und nichtverbaler Hirnareale hält das Gefühl länger an als der Gedanke – bis uns die Sache wieder bewusst wird und wir vielleicht ein Gefühl der Erleichterung empfinden, wenn wir uns an den Grund für unser Unwohlsein erinnern. Die Hormone des endokrinen Systems beeinflussen viele Aspekte unseres Lebens – Wachstum, Fortpflanzung, Stoffwechsel und Stimmung – und wirken daran mit, dass unsere Körper-

2

71 2.4 · Gehirn

funktionen im Gleichgewicht bleiben, während wir Stress, Anstrengungen und unseren eigenen Gedanken ausgesetzt sind. So gibt das autonome Nervensystem z. B. in einer gefährlichen Situation der Nebenniere den Befehl, Adrenalin und Noradrenalin auszuschütten. Diese Hormone beschleunigen den Herzschlag, erhöhen den Blutdruck und den Blutzuckerspiegel und stellen uns damit einen zusätzlichen Energieschub zur Verfügung. Ist der Notfall dann vorbei, dauert es eine Weile, bis die Hormone wieder abgebaut sind; deshalb bleibt auch das Gefühl der Erregung noch eine Weile bestehen. Die endokrine Drüse mit dem größten Einfluss ist die Hypophyse, eine erbsengroße Struktur im mittleren Teil des Gehirns; dort wird sie von einer angrenzenden Struktur, dem Hypothalamus, gesteuert. Die Hypophyse schüttet Hormone aus, die einen Einfluss auf das Wachstum haben, und kann zusätzlich auch noch die Hormonausschüttung in anderen endokrinen Drüsen beeinflussen. Die Hypophyse ist also so etwas wie die Königsdrüse (deren Kaiser der Hypothalamus ist). Zum Beispiel bringt die Hypophyse unter dem Einfluss des Gehirns die Sexualdrüsen dazu, Sexualhormone auszuschütten. Diese beeinflussen wiederum das Gehirn und das Verhalten. Dieses Rückkopplungssystem (Gehirn oHypophyse oandere Drüsen oHormone oGehirn) ist ein Hinweis auf die direkte Verbindung zwischen Nervensystem und endokrinem System: Das Nervensystem bewirkt die Ausschüttung von Hormonen, die dann wiederum das Nervensystem beeinflussen. Tatsächlich sind die beiden Systeme so eng miteinander verwoben, dass sich die Unterschiede verwischen. Forscher haben herausgefunden, dass auch Neurotransmitter über die Gehirnflüssigkeit in weit entfernte Regionen gelangen können und einen allgemeinen Alarmzustand hervorrufen oder die Stimmung beeinflussen können (Agnati et al. 1992; Pert 1986). In solchen Fällen lassen sich die Neurotransmitter kaum mehr von ihren chemischen Zwillingen unterscheiden, die als Hormone bezeichnet werden, wenn sie von Drüsen ausgeschüttet werden. Und dieses ganze elektrochemische Orchester wird vom großen Maestro, den wir Gehirn nennen, dirigiert und koordiniert.

Nebennieren (adrenal glands): Paar endokriner Drüsen direkt oberhalb der Niere. Sie schütten die Hormone Adrenalin (oder Epinephrin) und Noradrenalin (oder Norepinephrin) aus, die den Körper bei Stresssituationen in Erregung versetzen.

Hypophyse (pituitary gland): wichtigste Drüse des endokrinen Systems. Unter dem Einfluss des Hypothalamus reguliert sie das Wachstum und kontrolliert die Aktivität anderer endokriner Drüsen.

Lernziele Abschnitt 2.3 Das endokrine System Ziel 10: Beschreiben Sie die Eigenart und die Funktionen des endokrinen Systems und seine Wechselwirkung mit dem Nervensystem. Das endokrine System besteht aus einer Gruppe von Drüsen, die Hormone in die Blutbahn ausschütten. Diese chemischen Botenstoffe wandern durch den Körper und beeinflussen andere Gewebe einschließlich des Gehirns. Einige Hormone sind chemisch identisch mit Neurotransmittern. Die Königsdrüse des endokrinen Systems ist die Hypophyse; sie beeinflusst die Ausschüttung von Hormonen in anderen Drüsen.

> Denken Sie weiter: Können Sie sich erinnern, dass Sie nach einem stark Stress auslösenden Ereignis für längere Zeit ein Unwohlsein empfanden? Wie lange hielten diese Gefühle an?

Gehirn

In einem Glas auf einem Regal im Psychologischen Institut der Cornell University wird das gut erhaltene Gehirn von Edward Bradford Titchener aufbewahrt, einem bedeutenden Experimentalpsychologen der Jahrhundertwende und Vertreter der Bewusstseinsforschung. Stellen Sie sich doch einmal vor, vor dieser zerfurchten Masse aus grauem Gewebe zu stehen und sich dabei zu fragen, ob noch etwas von Titcheners Geist darin verblieben ist. Ihre erste Reaktion wäre wahrscheinlich, dass ohne das lebendige Zirpen der elektrochemischen Aktivität nichts mehr von Titchener in seinem konservierten Gehirn zu finden ist. Stellen Sie sich dann ein Experiment vor, von dem der neugierige Titchener selbst geträumt haben mag: Malen Sie sich aus, wie jemand Titcheners Gehirn unmittelbar vor seinem Tod aus dem Körper entfernt und in einen Behälter mit Hirnflüssigkeit gelegt hätte und es durch die Zufuhr von Blut und Sauerstoff am Leben erhalten hätte. Gäbe es Titchener dann noch? Stellen Sie sich vor, jemand hätte das noch lebende Gehirn damals in den Körper eines Menschen mit einem schweren Gehirnschaden transplantiert! In welches Zuhause hätte der Patient nach seiner Erholung zurückkehren sollen?

C. Styrsky

2.4

Durch ein ausgeklügeltes Rückkopplungssystem beeinflusst der Thalamus im Gehirn die Hypophyse, die wiederum einen Einfluss auf andere Drüsen hat, die Hormone ausschütten, die wiederum das Gehirn beeinflussen.

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

»Ich bin ein Gehirn, Watson. Der Rest von mir ist nur ein Anhängsel.« Sherlock Holmes in Arthur Conan Doyles »The Adventure of the Mazarin Stone«

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Dass wir uns diese Fragen stellen können, belegt, wie überzeugt wir davon sind, dass wir in unseren Köpfen »wohnen«. Und dies mit gutem Grund: Schließlich macht das Gehirn Bewusstsein erst möglich – sehen, hören, schmecken, fühlen, erinnern, denken, sprechen und träumen. Das Gehirn ist das, was die Schriftstellerin Diane Ackerman (2004, S. 3) wie folgt bezeichnet hat: »dieses glänzende Hügelwesen, …… diese Traumfabrik, … dieses Wirrwarr von Neuronen, die all diese Spiele einfordern, … dieser launische Vergnügungspark«. Zudem analysiert das Gehirn selbstreflexiv das Gehirn. Wenn wir über unser Gehirn nachdenken, denken wir mit dem Gehirn – indem unsere Synapsen kaum abzählbar millionenmal feuern und Milliarden von Transmittermolekülen ausschütten. ! Tatsächlich ist es so: Das Denken ist, was das Gehirn tut. Das meinen zumindest die Neurowissenschaftler.

Aber wo genau und wie sind die Funktionen des Denkens mit dem Gehirn verknüpft? Wir wollen uns zunächst damit beschäftigen, wie Wissenschaftler solchen Fragen nachgehen.

2.4.1 Forschungswerkzeuge Ziel 11: Beschreiben Sie einige Verfahren zur Untersuchung des Gehirns.

Läsion (lesion): Zerstörung von Gewebe. Eine Hirnläsion ist eine auf natürliche Weise oder durch ein Experiment entstandene Zerstörung von Hirngewebe.

Über Jahrhunderte hinweg hatte man keine Werkzeuge, die leistungsstark, aber behutsam genug waren, um ein noch lebendes menschliches Gehirn zu erkunden. Dies hat sich jetzt innerhalb einer Generation geändert. Im Interesse der Medizin oder der Wissenschaft können wir kleine Zellansammlungen aus gesunden oder krankhaft veränderten Gehirnen entnehmen, am Gehirn also gezielt Läsionen setzen (etwas zerstören), ohne das umliegende Gewebe zu schädigen. Wir können mit kleinen elektrischen Impulsen verschiedene Gehirnteile reizen und die Resultate beobachten. Wir können uns für die Nervenimpulse einzelner Neuronen interessieren oder die Kommunikation von Milliarden Neuronen abhören. Wir können Bilder anschauen, auf denen die energetischen Prozesse im Gehirn in Farbe zu sehen sind. Diese Techniken, um in das denkende und fühlende Gehirn hineinzuschauen, sind für die Psychologie in etwa das, was das Mikroskop für die Biologie und das Fernrohr für die Astronomie war.

Tom Landers, Boston Globe/Landov/InterTOPICS

Klinische Beobachtungen

Die Gehirnbank Francine Benes, Direktorin der McLean Hospital’s Brain Bank, sieht die Sammlung als eine wertvolle Datenbank

Die älteste Methode, um die Verbindung zwischen Gehirn und Geist zu untersuchen, ist es, zu beobachten, welche Folgen bestimmte Krankheiten und Verletzungen des Gehirns haben. Solche Beobachtungen wurden erstmals vor 5000 Jahren gemacht. Doch erst in den letzten zwei Jahrhunderten begannen Mediziner systematisch, die Folgen von Verletzungen an bestimmten Stellen im Gehirn aufzuzeichnen. Einige Forscher stellten fest, dass Verletzungen auf einer Seite des Gehirns oft zu Lähmungen und Taubheitsgefühlen auf der gegenüberliegenden Seite des Körpers führen und folgerten daraus, dass die rechte Seite des Körpers mit dem linken Teil des Gehirns verbunden ist und umgekehrt. Andere leiteten aus ihren Beobachtungen ab, dass eine Verletzung des hinteren Teils des Gehirns zu Störungen der visuellen Wahrnehmung führt und Verletzungen des vorderen linken Teils zu Störungen der Sprache. Nach und nach lokalisierten die frühen Forscher die einzelnen Hirnareale. Heute haben Wissenschaftler der Universität von Iowa mehr als 1500 Patienten mit einer Hirnschädigung im größten bestehenden Verzeichnis der Hirnschädigungen registriert. In der Harvard Brain Bank am McLean Hospital in Boston werden 3000 Gehirne aufbewahrt, sowohl »von gesunden Menschen« als auch von Personen, die unter verschiedenen psychiatrischen oder neurologischen Störungen litten. Die Geschichten dieser Patienten dienen uns als Schlüssel zum Verständnis der inneren Vorgänge in unserem eigenen Gehirn.

Manipulationen am Gehirn Die Wissenschaftler müssen heutzutage nicht auf Gehirnverletzungen warten. Sie sind in der Lage, bestimmte Teile des Gehirns elektrisch, chemisch oder magnetisch zu stimulieren und zu

73 2.4 · Gehirn

beobachten, welche Effekte dadurch hervorgerufen werden. Bei Tieren wird auch Gewebe in bestimmten Gehirnbereichen chirurgisch zerstört. Zum Beispiel führt eine Läsion eines Bereichs des Hypothalamus der Ratte dazu, dass sie weniger isst und verhungert, wenn man sie nicht zwangsernährt. Eine Läsion in einem anderen Bereich führt zu verstärkter Nahrungsaufnahme.

Die elektrische Aktivität des Gehirns Genau in diesem Moment sendet Ihre geistige Aktivität eine Fülle elektrischer, metabolischer und magnetischer Impulse aus, die es einem Neurowissenschaftler erlauben würden, die Aktivität in Ihrem Gehirn zu beobachten. Die Spitzen der modernen Mikroelektroden sind so fein, dass sie die elektrischen Impulse eines einzigen Neurons entschlüsseln können. Damit können erstaunlich präzise Forschungsergebnisse erzielt werden. So können wir z. B. heutzutage genau beobachten, wie die Informationen über die Berührung der Schnurrhaare einer Katze in ihrem Gehirn weitergeleitet werden. Die elektrische Aktivität der Milliarden von Neuronen des Gehirns rauscht in regelmäßigen Wellen über seine Oberfläche. Beim Elektroenzephalogramm (EEG) werden Hirnstromwellen abgeleitet und verstärkt. Ein EEG der Gehirnaktivität zu betrachten ist so, als wolle man den Motor eines Autos anhand seines Motorengeräusches begutachten. Mit Hilfe eines geeigneten Filters ist es jedoch möglich, eine einzelne elektrische Welle, die durch einen Reiz verursacht wird, von den anderen Wellen getrennt zu beobachten (. Abb. 2.12).

Elektroenzephalogramm (EEG; electroencephalogramm): Ableitung und Verstärkung von Hirnstromwellen, also Wellen elektrischer Aktivität, die über die Oberfläche des Gehirns laufen. Diese Wellen werden von Elektroden abgeleitet, die am Schädel befestigt werden.

Bildgebende Verfahren

. Abb. 2.12. Elektroenzephalogramm (EEG) Hier wird die Gehirnaktivität bei diesem vierjährigen Mädchen mit Epilepsie dargestellt

Positronenemissionstomographie (PET; positron-emission tomography): Form der Visualisierung von Gehirnaktivität. Dem Patienten wird radioaktiv markierte Glukose injiziert, deren Verteilung im Gehirn beobachtet werden kann, während er eine vorgegebene Aufgabe ausführt.

Magnetresonanztomographie (MRT, auch Kernspintomographie; magnetic resonance imaging oder MRI): ein Verfahren, das mit Hilfe von Magnetfeldern und elektromagnetischen Wellen computergestützt Bilder vom Körper erstellt, auf denen man zwischen verschiedenen Gewebearten unterscheiden und so die Strukturen innerhalb des Gehirns erkennen kann.

Courtesy of Brookhaven National Laboratories

AJ Photo/Photo Researchers, Inc.

Mit neueren Methoden können wir wie Superman mit seinem Röntgenblick ins lebende Gehirn blicken. Eines dieser Verfahren ist die Positronenemissionstomographie (PET) (. Abb. 2.13), die das Gehirn in Aktion zeigt, indem sie den Glukoseverbrauch jedes Teils des Gehirns sichtbar macht (Glukose ist der »chemische Brennstoff« des Gehirns) (. Abb. 2.33 auf S. 88). Aktive Neuronen verbrauchen große Mengen an Glukose. Injiziert man einer Person schwach radioaktiv angereicherte Glukose, so kann man mit Hilfe der PET, die Radioaktivität misst und lokalisiert, beobachten, wie sich das »Nervenfutter« im Gehirn verteilt. PET-Schichtaufnahmen zeigen, dass die Areale des Gehirns, die aufflackern, wenn Menschen still für sich die Bezeichnung für ein Tier sagen, andere sind als jene, die aufflackern, wenn sie die Bezeichnung für ein Werkzeug sagen (Martin et al. 1996). In etwa so wie ein Wetterradar, das Regenfälle anzeigt, zeigen PET-Schichtaufnahmen anhand so genannter Hot Spots an, welche Areale des Gehirns am stärksten aktiviert sind, wenn der Mensch im Tomographen Rechenaufgaben löst, Musik hört oder Tagträumen nachhängt. Eine weitere neue Möglichkeit, in den Kopf zu schauen, macht sich die Tatsache zunutze, dass sich Atomkerne wie Kreisel drehen, auch im Gehirn. Bei der Kernspintomographie oder Magnetresonanztomographie (MRT) wird der Kopf der Testperson in ein starkes Magnetfeld

. Abb. 2.13. Positronenemissionstomographie (PET) Um ein PET durchführen zu können, injizieren Wissenschaftler freiwilligen Versuchspersonen eine niedrige und harmlose Dosis radioaktiven Zuckers mit kurzer Halbwertszeit. Detektoren rund um den Kopf der Versuchsperson messen den Ausstoß der g-Strahlen des Zuckers, der sich in den aktiven Teilen des Gehirns konzentriert hat. Ein Computer erstellt dann aus diesen Signalen einen Plan vom Gehirn in Aktion (. Abb. 2.33 mit einem Beispiel für PET-Schichtaufnahmen)

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

Mit freundlicher Genehmigung von Daniel R. Weinberger, MD, CBDB, NIMH

. Abb. 2.14a, b. Magnetresonanztomographie (MRT) eines gesunden Menschen (a) und eines Schizophreniepatienten (b) Auffallend sind die vergrößerten, mit Gehirnflüssigkeit gefüllten Bereiche auf dem rechten Bild

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fMRT (funktionelle MRT; functional MRI): ein Verfahren zum Aufweis von Blutfluss und damit Hirnaktivität, indem man zeitlich aufeinander folgende MRT-Schichtaufnahmen miteinander vergleicht. Mit Hilfe von MRT-Schichtaufnahmen kann man die Anatomie des Gehirns erkennen, mit Hilfe von fMRT-Schichtaufnahmen die Hirnfunktionen.

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gelegt, das die drehenden Kerne zum Feld hin ausrichtet. Dann wird die Ausrichtung der Kerne kurz durch eine elektromagnetische Welle gestört. Kehren sie daraufhin in ihren ursprünglichen Zustand zurück, senden sie Signale aus, aus denen man ein Bild erstellen kann, wo und in welcher Dichte sie sich konzentrieren. Daraus ergibt sich ein detailliertes Bild vom weichen Gewebe im Gehirn (und im Körper). MRT-Schichtaufnahmen lassen bei Musikern mit dem absoluten Gehör ein größeres neuronales Areal in der linken Hirnhälfte erkennen als bei der Durchschnittsbevölkerung (Schlaug et al. 1995). MRT-Schichtaufnahmen können bei manchen Patienten mit Schizophrenie zeigen, dass die Teile des Gehirns, die mit Hirnflüssigkeit gefüllt sind, erweitert sind (. Abb. 2.14). Mit einer speziellen Anwendung der MRT, der fMRT (der funktionellen MRT), kann man die Funktionsweise, aber auch die Struktur des Gehirns erkennbar machen. Das Blut fließt an die Stellen, wo das Gehirn besonders aktiv ist. Durch den Vergleich von MRT-Schichtaufnahmen, die im Abstand von weniger als einer Sekunde gemacht werden, können die Forscher sehen, wie bestimmte Stellen im Gehirn aufflackern (da mehr sauerstoffreiches Blut fließt), wenn die betreffende Person verschiedene Denkaufgaben löst. Schaut die Person ein Gesicht an, dann weist ein funktionelles MRT Blutfluss in den hinteren Teil des Gehirns auf, in denen visuelle Informationen verarbeitet werden (. Abb. 2.28 auf S. 85). Solche Schnappschüsse der sich verändernden Gehirnaktivität geben Aufschluss darüber, wie das Gehirn seine Aktivität aufteilt. In einer spannenden Untersuchung entdeckten der Neurowissenschaftler Daniel Langleben und seine Kollegen (2002), dass sich mit Hilfe von MRT-Schichtaufnahmen eine erhöhte Hirnaktivität im Zusammenhang mit Lügen lokalisieren lässt. Wenn Versuchsteilnehmer auf die Frage, welche Spielkarten sie hätten, logen, zeigte das fMRT eine erhöhte Aktivität in zwei Hirnregionen an. Bei der einen handelte es sich um die zinguläre Region im vorderen Kortex, ein Gebiet, das typischerweise aktiv ist, wenn wir miteinander in Konflikt stehende Bedürfnisse erleben. Einige Forscher stellten die Vermutung an, dass man eines Tages mit Hilfe leichter, tragbarer Geräte zum Messen der Hirnaktivität Lügen in alltäglichen Situationen aufdecken könne. Heute Neurowissenschaften zu studieren, ist vielleicht vergleichbar damit, in der Zeit, als Magellan die Weltmeere erforschte, Geograph gewesen zu sein. Die Anzahl der Forscher wächst:

S. Wahl

. Abb. 2.15. Im Gehirn lesen Eine fMRT-Schichtaufnahme machte zwei Gehirnareale aus, die besonders aktiv wurden, als ein Versuchsteilnehmer bei der Frage log, ob er eine Kreuz zehn auf der Hand hätte

Lucy Reading-Ikkanda for Scientific American Magazine

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75 2.4 · Gehirn

Die Mitgliederzahl in der interdisziplinären Society for Neuroscience, die 1969 gegründet wurde, ist im Jahre 2004 auf mehr als 36.000 gewachsen. Jedes Jahr werden neue Entdeckungen gemacht, die es auch ermöglichen, ältere Entdeckungen neu zu interpretieren. Wissenschaftler versuchen, die ganze Vielfalt neuer Informationen in Datenbanken zu vereinen. Mit dieser Kartographierung des Gehirns haben alle Wissenschaftler über elektronische Netze direkten Zugriff auf PET- oder MRT-Studien zur Aktivität einzelner Gehirnareale im Zusammenhang mit verschiedenen Aufgaben (z. B. Rechenaufgaben). Eins ist klar: Dies ist das goldene Zeitalter der Neurowissenschaften.

2.4.2 Ältere Hirnstrukturen Ziel 12: Beschreiben Sie die Bestandteile des Hirnstamms, und skizzieren Sie die Funktionen von Hirnstamm, Thalamus und Kleinhirn.

Wenn Sie den Schädel öffnen und hineinsehen könnten, fiele Ihnen als Erstes die Größe des Gehirns auf. Bei Dinosauriern macht das Gehirn nur den 100.000sten Teil des gesamten Körpergewichts aus, bei Walen den 10.000sten Teil, bei Elefanten den 600sten und bei Menschen den 45sten. Es sieht aus, als läge dem ein Prinzip zugrunde. Aber lassen Sie uns weitersehen: Bei Mäusen macht das Gehirn den 40sten Teil des Körpergewichts aus, und bei Krallenaffen den 25sten Teil. Es gibt also Ausnahmen von der Regel, dass das Verhältnis des Gehirngewichts zum Körpergewicht einen Schlüssel für die Intelligenz des Tieres darstellt. Bessere Indikatoren für die Fähigkeiten eines Tieres sind dessen Hirnstrukturen. Bei einfachen Vertebraten (Wirbeltieren) wie z. B. dem Hai, reguliert das Gehirn vor allem die grundlegenden lebenserhaltenden Funktionen: Atmung, Schlaf und Nahrungsaufnahme. Einfachere Säugetiere (wie z. B. Nager) haben ein komplexeres Gehirn, das Gefühle und ein besseres Gedächtnis ermöglicht. Bei weiter entwickelten Säugetieren wie Menschen verarbeitet das Gehirn mehr Informationen, und wir sind deshalb imstande, vorausschauend zu handeln. Um diese zunehmende Komplexität möglich werden zu lassen, haben sich bei den einzelnen biologischen Arten neue Gehirnsysteme über den alten gebildet, ähnlich wie auf der Erde neue Landschaften die älteren bedecken. Wenn man etwas tiefer gräbt, entdeckt man die fossilen Überreste aus der Vergangenheit – Komponenten des Hirnstamms, die noch immer fast genau die gleichen Funktionen haben wie schon bei unseren entfernten Vorfahren. Um das Gehirn zu erkunden, fangen wir mit dem Hirnstamm an und gehen dann weiter nach oben zu den neueren Systemen.

Hirnstamm Das Untergeschoss des Gehirns – sein ältester und innerster Teil – ist der Hirnstamm. Er fängt dort an, wo das Rückenmark in den Schädel eintritt und etwas dicker wird. Dieser Abschnitt wird Medulla oblongata genannt. Von hier aus werden Herzschlag und Atmung kontrolliert. Wird bei einer Katze das obere Ende des Hirnstamms vom Rest des Gehirns abgetrennt, überlebt das Tier; es atmet, rennt, klettert und putzt sogar sein Fell (Klemm 1990). Doch da dieser Teil von den höheren Gehirnbereichen abgeschnitten ist, wird das Tier nicht mehr absichtlich rennen oder klettern, um an Futter zu gelangen. Direkt über der Medulla befindet sich die Brücke (Pons), die dazu beiträgt, die Bewegungen miteinander zu koordinieren. Außerdem ist der Hirnstamm der Kreuzungspunkt, durch den hindurch viele Nerven die eine Hemisphäre des Gehirns mit der anderen Seite des Körpers verbinden. Diese sonderbare Überkreuzverbindung ist nur eine der Überraschungen, die das Gehirn zu bieten hat. Im Inneren des Hirnstamms, zwischen Ihren Ohren, liegt die Formatio reticularis (»vernetztes Gebilde«), ein neuronales Netz, das wie ein Finger geformt ist und vom Rückenmark bis zum Thalamus reicht (. Abb. 2.16). Wenn die sensorischen Informationen vom Rückenmark zum Thalamus weitergeleitet werden, wird ein Teil davon durch die Formatio reticularis geschleust, wo die eingehenden Informationen gefiltert und wichtige Informationen an andere Gehirnbereiche weitergeleitet werden. 1949 stellten Moruzzi u. Magoun fest, dass die elektrische Stimulation der Formatio reticularis einer schlafenden Katze sofort dazu führt, dass sie aufwacht und sehr erregt ist. Als Magoun auch

Hirnstamm (brain stem): ältester Teil und Kern des Gehirns, der dort beginnt, wo das Rückenmark in den Schädel eintritt. Der Hirnstamm ist für die automatische Aufrechterhaltung der Lebensfunktionen zuständig. Medulla oblongata (medulla oblongata): unterer Teil des Hirnstamms, der Herzschlag und Atmung kontrolliert.

Formatio reticularis (reticular formation): neuronales Netz im Hirnstamm, das eine wichtige Rolle bei der Steuerung der Erregung spielt.

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

. Abb. 2.16. Hirnstamm und Thalamus Der Hirnstamm mit der Medulla oblongata ist die Verlängerung des Rückenmarks. Der Thalamus liegt am oberen Ende. Die Formatio reticularis reicht durch beide Strukturen hindurch

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die Verbindung der Formatio reticularis zu den höheren Regionen des Gehirns abtrennte, ohne dabei die umliegenden sensorischen Verbindungen zu zerstören, waren die Auswirkungen ähnlich aufsehenerregend. Das Ergebnis: Die Katze fiel in ein Koma, aus dem sie nie wieder erwachte. Magoun konnte direkt neben dem Ohr der Katze in die Hände klatschen, sie sogar kneifen: Es gab keinerlei Reaktion. Was lässt sich daraus schließen? Die Formatio reticularis ist der Hirnbereich, der für Erregung bzw. Wachzustände zuständig ist. Spätere Untersuchungen ergaben, dass es in anderen Teilen des Gehirns Nervenzellen gibt, deren Aktivität die Voraussetzung für Schlaf ist. (Wie Sie in 7 Kap. 7 sehen werden, ist das Gehirn nicht im Ruhezustand, wenn wir schlafen.)

Thalamus Thalamus (thalamus): Umschaltzentrale für sensorische Signale im Gehirn, die am oberen Ende des Hirnstamms lokalisiert ist. Der Thalamus übermittelt Informationen zu sensorischen Arealen im Kortex und leitet die Reaktionen zum Kleinhirn sowie zur Medulla oblongata weiter.

Über dem Hirnstamm sitzt die Umschaltzentrale für sensorische Signale, ein eng beieinander liegendes Paar eiförmiger Strukturen, das Thalamus genannt wird (. Abb. 2.16). Der Thalamus empfängt Informationen von allen Sinnen mit Ausnahme des Geruchssinns und leitet sie zu den höheren kortikalen Arealen weiter, die für Sehen, Hören, Schmecken und die Empfindung von Berührung und Schmerz zuständig sind. Stellen Sie sich den Thalamus als Knotenpunkt für sensorische Signale vor, so wie London Knotenpunkt für das englische Bahnsystem ist: Alle Züge fahren hindurch und werden zu den verschiedenen Zielen weitergeleitet. Der Thalamus empfängt aber auch die Antworten der höheren Gehirnregionen, die er dann wiederum an die Medulla oblongata und an das Kleinhirn weiterleitet.

Kleinhirn Kleinhirn (Zerebellum; cerebellum): »kleines Gehirn« am hinteren Teil des Hirnstamms, das für die Verarbeitung der sensorischen Signale sowie für die Koordination zwischen motorischen Signalen und dem Gleichgewichtssinn zuständig ist.

Am hinteren Teil des Hirnstamms liegt das Kleinhirn (Zerebellum), das etwa so groß ist wie eine Orange, zwei gefurchte Hälften hat und damit wirklich aussieht wie ein kleines Gehirn (. Abb. 2.17). Wie Sie in 7 Kap. 9 sehen werden, ist das Kleinhirn an einer Form von nonverbalem Lernen und Gedächtnis beteiligt. Neuere Untersuchungen zeigten, dass es auch dazu beiträgt, Zeit abzuschätzen, unsere Emotionen zu regulieren sowie Töne und Muster zu unterscheiden (Bower u. Parsons 2003). Zusätzlich zur Informationsverarbeitung koordiniert das Kleinhirn die Willkürbewegung. Wenn die Tennisspielerin Venus Williams mit einem perfekten Schwung ihres Schlägers ein As schlägt, hat auch ihr Kleinhirn etwas Beifall verdient. Wenn Ihr Kleinhirn verletzt würde, hätten Sie Schwierigkeiten beim Gehen und mit dem Gleichgewicht, oder Ihre Hände würden zittern. Ihre Bewegungen wären ruckartig und überschießend. ! All diese älteren Hirnfunktionen laufen ohne jede bewusste Anstrengung ab. Damit wird eines der immer wiederkehrenden Themen dieses Buches illustriert: Unser Gehirn verarbeitet einen Großteil aller Informationen, ohne dass wir uns dessen bewusst sind.

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. Abb. 2.17a, b. Der für Bewegungen zuständige Teil des Gehirns Hinten am Gehirn liegt das Kleinhirn (a), das unsere Bewegungen koordiniert, z. B. wenn der Fußballspieler den Ball präzise trifft (b)

a b

Wir sind uns zwar bewusst, zu welchen Ergebnissen die Arbeit unseres Gehirns führt (als Beispiel: wir merken ja, dass wir sehen), aber nicht wie wir die visuellen Bilder konstruieren. Genauso übt der Hirnstamm seine lebenserhaltenden Funktionen aus, ganz gleich, ob wir wach sind oder schlafen, so dass die neueren Gehirnregionen den Freiraum bekommen, zu träumen, nachzudenken, zu reden oder einer Erinnerung nachzuhängen.

Limbisches System Ziel 13: Beschreiben Sie die Strukturen und Funktionen des limbischen Systems, und erklären Sie, wie eine dieser Strukturen die Hypophyse kontrolliert.

An der Grenze (lat. »limbus« = Rand, Begrenzung) zwischen den älteren Bereichen des Gehirns und den beiden Hirnhälften liegt das ringförmige limbische System (. Abb. 2.18). In 7 Kap. 9 werden wir sehen, dass ein Teil des limbischen Systems, der Hippocampus, für die Speicherfunktion des Gedächtnisses zuständig ist. (Wenn Tiere oder Menschen ihren Hippocampus durch einen Unfall oder einen chirurgischen Eingriff verlieren, verlieren sie auch die Fähigkeit, neue Fakten und Erlebnisse zu verarbeiten.) An dieser Stelle wollen wir nun einen Blick auf die Verbindung des limbischen Systems zu Gefühlen wie Angst und Wut werfen, außerdem zu den grundlegenden Trieben wie Hunger und Sexualtrieb.

Limbisches System (limbic system): ringförmiges neuronales System zwischen dem Hirnstamm und den zerebralen Strukturen. Die Aktivität des Systems wird in Zusammenhang gebracht mit Gefühlen wie Angst und Aggression sowie dem Nahrungs- und Sexualtrieb. Zum limbischen System gehören der Hippocampus, die Amygdala und der Hypothalamus. Amygdala (auch Mandelkern; amygdala): zwei mandelförmige Neuronenverbände, die Teil des limbischen Systems und an der Entstehung von Emotionen beteiligt sind.

Amygdala Die beiden bohnengroßen Neuronenverbände, die als Amygdala (Mandelkern) bezeichnet werden und innerhalb des limbischen Systems liegen, beeinflussen Aggression und Angst (. Abb. 2.19). 1939 entfernten der Psychologe Heinrich Klüver und der Neurochirurg Paul Bucy bei einem Rhesusaffen einen Teil des Gehirns, der die Amygdala mit einschloss. Als Folge dieses Ein-

. Abb. 2.18. Limbisches System Die limbischen Strukturen formen ein ringförmiges neuronales System zwischen den älteren Teilen des Gehirns und den beiden zerebralen Hemisphären. Obwohl die Hypophyse nicht zum Gehirn, sondern zum Hormonsystem gehört, wird sie durch den Hypothalamus gesteuert, der direkt über ihr liegt und Teil des limbischen Systems ist

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

Moonrunner Design Ltd., UK

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. Abb. 2.19. Die Amygdala

Aggression als Gehirnzustand Buckel und gesträubtes Fell: Die zornige Katze ist zum Angriff bereit. Die elektrische Stimulation der Amygdala der Katze provoziert Reaktionen wie die hier gezeigte und zeigt damit die Rolle der Amygdala bei Gefühlen wie Wut. Welcher Teil des autonomen Nervensystems wird durch solch eine Stimulation aktiviert? ( 7 Antwort 2.1 am Ende des Kapitels)

Hypothalamus (hypothalamus): neuronale Struktur, die unterhalb (»hypo«) des Thalamus liegt. Von hier aus werden die lebenserhaltenden Aktivitäten (wie Essen, Trinken und die Körpertemperatur) gesteuert. Außerdem beeinflusst der Hypothalamus über die Hypophyse das endokrine System und wird mit Emotionen in Zusammenhang gebracht.

griffs wurde das vorher eher gereizte Tier die sanfteste aller Kreaturen. Man konnte den Affen stechen, kneifen oder ihm irgendetwas antun, was früher zu einer wütenden Reaktion geführt hätte; jetzt blieb er vollkommen ruhig. Spätere Untersuchungen an anderen Tieren (darunter Luchse, Wölfe und wilde Ratten) führten zum gleichen Ergebnis. Was könnte aber geschehen, wenn wir die Amygdala bei normalen, friedlichen Tieren wie einer Katze elektrisch stimulieren? Machen Sie das Experiment, und Sie werden erleben, wie sich die Katze zum Angriff bereit macht, den Rücken zum Buckel hochdrückt, sich die Pupillen weiten und sich das Fell sträubt. Bewegen Sie die Elektrode in der Amygdala nur ein wenig weiter und sperren Sie die Katze mit einer kleinen Maus in einen Käfig, die Katze wird sich verschreckt ducken. Diese Experimente bestätigen die Rolle der Amygdala bei Prozessen wie Angst und Wut. Außerdem ist eine unversehrte Amygdala auch die Voraussetzung für die Wahrnehmung dieser Emotionen und die Speicherung von emotionalen Erinnerungen (Anderson u. Phelbs 2000; Poremba u. Gabriel 2001). Dennoch müssen wir vorsichtig sein. Das Gehirn ist nicht fein säuberlich in Strukturen aufgeteilt, die sich unmittelbar auf Verhaltenskategorien übertragen lassen. Es ist im Gegenteil so, dass sich bei aggressiven und bei ängstlichen Impulsen immer eine neuronale Aktivität auf allen Ebenen des Gehirns entwickelt, nicht nur in der Amygdala. Sogar im limbischen System gibt es Bereiche außerhalb der Amygdala, deren Stimulation zu solchem Verhalten führen kann. Wenn Sie Ihre leere Autobatterie neu aufladen, können Sie zwar den Motor wieder starten, jedoch stellt die Batterie nur einen Teil des komplexen Systems Motor dar. Wie oben beschrieben kann eine Entfernung der Amygdala gewalttätige Affen in sanfte Äffchen verwandeln. Kann dies dann vielleicht auch bei gewalttätigen Menschen funktionieren? Das könnte man sich jedenfalls vorstellen. Aber diese Art von »Psychochirurgie« hat unterschiedliche Ergebnisse erzielt (Mark u. Ervin 1970; Valenstein 1986). In den wenigen Fällen, in denen entsprechende Eingriffe an Patienten mit Hirnanomalien vorgenommen wurden, hatten diese danach tatsächlich weniger Wutausbrüche, allerdings kam es oft zu starken Nebenwirkungen im alltäglichen Leben der Patienten. Aus ethischen Gründen und wegen der starken Unsicherheiten bei derartigen Operationen werden solche massiven psychochirurgischen Eingriffe nur selten durchgeführt. Vielleicht werden wir jedoch eines Tages mit einem größeren Wissen über die Verbindung zwischen Gehirn und Verhalten in der Lage sein, krankhafte Veränderungen des Gehirns beheben zu können, ohne neue zu schaffen.

Hypothalamus Ein weiterer faszinierender Teil des limbischen Systems liegt direkt unterhalb (»hypo«) des Thalamus und wird deshalb Hypothalamus genannt (. Abb. 2.20). Dadurch, dass Neurowissenschaftler bestimmte Areale verletzten oder stimulierten, fanden sie heraus, dass neuronale Netze innerhalb des Hypothalamus spezielle lebenserhaltende Aufgaben im Körper erfüllen. Einige Neuronencluster beeinflussen das Hungergefühl, andere den Durst, die Körpertemperatur und das Sexualverhalten. Einerseits überwacht der Hypothalamus die chemische Zusammensetzung des Blutes, andererseits erhält er Anweisungen von anderen Teilen des Gehirns. Wenn Sie z. B. an Sex denken (im zerebralen Kortex), können Sie damit Ihren Hypothalamus zur Ausschüttung von Hormonen veranlassen. Über diese Hormone steuert der Hypothalamus wiederum die wichtigste aller Drüsen, die Hypophyse (. Abb. 2.18), die ihrerseits die Hormonausschüttung anderer Drüsen beeinflusst. Bemerkenswert ist dabei das Zusammenspiel von Nerven- und Hormonsystem: Das Gehirn beeinflusst das Hormonsystem; dies wiederum wirkt auf das Gehirn zurück. Die Geschichte einer bemerkenswerten Entdeckung bei Versuchen mit dem Hypothalamus zeigt, auf welche Weise es zu Fortschritten in der wissenschaftlichen Forschung kommt: nämlich wenn neugierige, vorurteilslose Wissenschaftler unerwartete Beobachtungen machen. Zwei junge Neuropsychologen der McGill University, James Olds und Peter Milner, versuchten 1954, Elektroden in der Formatio reticularis von weißen Ratten zu implantieren, machten dabei jedoch einen großen Fehler. Bei einer Ratte implantierten sie die Elektrode versehentlich in einen Bereich, der, wie sich später herausstellte, zum Hypothalamus gehörte (Olds 1975). Interessanterweise lief die Ratte immer wieder zu dem Ort im Käfig zurück, an dem sie durch die falsch eingesetzte Elektrode zum ersten Mal der Stimulation ausgesetzt war, als ob sie immer mehr Stimulation haben wollte. Als Olds und Milner ihren Fehler bemerkten, erkannten sie, dass sie

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! In Tierversuchen fand man heraus, dass es ein generelles Belohnungssystem gibt, das die Ausschüttung des Neurotransmitters Dopamin bewirkt, und zusätzlich spezifische Zentren, die mit der Lust an Essen, Trinken und Sexualität assoziiert sind. Tiere sind anscheinend mit Systemen ausgestattet, die alle lebenserhaltenden Aktivitäten belohnen.

. Abb. 2.20. Der Hypothalamus Dieser kleine, aber wichtige Teil des Gehirns, der auf dieser MRT-Schichtaufnahme rot bzw. orange dargestellt ist, trägt dazu bei, die Lebensfunktionen des Körpers im Gleichgewicht zu halten, indem er Hunger und Durst sowie die Körpertemperatur reguliert. Der Hypothalamus gehört auch zum Belohnungs- bzw. Verstärkungssystem

»Wenn Sie einen mobilen Roboter planen müssten, um in die Zukunft zu reisen und zu überleben, … würden Sie ihn so verdrahten, dass ein Verhalten, das das Überleben der eigenen Person oder der Art gewährleistete – wie etwa Sexualität oder Essen –, auf natürliche Weise verstärkend wäre.« Candace Pert (1986)

Sanjiv Talwar, Sunny Downstate

Bei neueren Experimenten ergaben sich noch weitere Möglichkeiten, die limbische Stimulation zur Verhaltenssteuerung von Tieren zu nutzen. Man kann Ratten dadurch trainieren, dass man sie durch Stimulation entsprechender Hirnareale belohnt, wenn sie sich richtig nach rechts oder links wenden. Dies taten auch Sanjiv Talwar und seine Kollegen, und die Ratten lernten, sich in der natürlichen Umgebung zurechtzufinden, auch wenn sie vorher noch nie im Freien waren (. Abb. 2.22; Talwar et al. 2002). Durch Drücken einer Taste auf einem Laptop konnten die Forscher die Ratten steuern, die einen Empfänger, eine Stromquelle und einen Videorekorder auf dem Rücken trugen. Die Ratten bewegten sich auf Knopfdruck, kletterten auf Bäume, rannten über Äste, drehten sich um und kamen zurück. Aufgrund dieser Forschungsarbeiten kam die Hoffnung auf, dass eine solche Technik irgendwann bei Such- und Rettungsaktionen eingesetzt werden könnte. Aufregende Ergebnisse wie die oben beschriebenen führen zu der Frage, ob auch Menschen ein limbisches Lustzentrum haben. Das ist tatsächlich der Fall. Ein Neurochirurg machte den Versuch, Elektroden zu benutzen, um gewalttätige Patienten zu beruhigen. Die solcherart stimulierten Personen erklärten, leichte Glücksgefühle zu haben, wurden jedoch im Gegensatz zu Olds Ratten nicht zur Raserei getrieben (Deutsch 1972; Hooper u. Teresi 1986). Manche Forscher glau-

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auf einen Teil des Gehirns gestoßen waren, der das angenehme Gefühl vermittelt, belohnt zu werden. In einer sorgfältig geplanten Experimentalreihe versuchte Olds (1958), noch weitere »Lustzentren« im Gehirn auszumachen, wie er sie genannt hatte. (Was die Ratten tatsächlich erleben, wissen nur sie; aber sie erzählen es uns nicht. Deshalb bezeichnen die heutigen Forscher diese Zentren lieber als »Belohnungszentren« oder »Verstärkerzentren«; denn sie wollen den Ratten ja keine menschliche Gefühle andichten.) Als sich die Ratten selbst stimulieren konnten, indem sie einen kleinen Hebel drückten, taten sie dies fieberhaft, bis zu 7000-mal pro Stunde, bis sie vor Erschöpfung umfielen. Darüber hinaus waren sie bereit, alles zu tun, um an diesen Hebel zu kommen, sogar ein elektrisches Gitter zu überqueren, was nicht einmal eine hungernde Ratte täte, um an Futter zu kommen (. Abb. 2.21). Ähnliche Belohnungszentren im oder nahe des Hypothalamus wurden später bei vielen anderen Arten entdeckt, darunter bei Goldfischen, Delphinen und Affen.

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. Abb. 2.21. Ratte mit implantierter Elektrode Mit einer im Belohnungszentrum des Gehirns implantierten Elektrode überquert eine Ratte bereitwillig ein elektrisches Gitter und nimmt dabei die schmerzvollen Schocks in Kauf, nur um danach einen Hebel zu drücken, der dann einen elektrischen Impuls ins »Lustzentrum« sendet

. Abb. 2.22. Roboratte auf Erkundungstour Wenn diese Ratte mit einer Fernsteuerung stimuliert wird, kann sie dazu gebracht werden, über ein Feld zu rennen und sogar auf einen Baum zu klettern

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

ben, dass Suchterkrankungen wie Alkoholismus, Drogenabhängigkeit oder Essstörungen mit unkontrollierten Essattacken (Bulimie) von einem Belohnungsdefizitsyndrom stammen könnten, also von einem angeborenen Defizit im Aufbau des Gehirnsystems für Glück und Wohlbefinden. Menschen mit dieser Störung greifen laut dieser Theorie nach allem, was ihnen ein wenig Befriedigung verspricht oder wenigstens die negativen Gefühle vermindert (Blum et al. 1996).

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2.4.3 Zerebraler Kortex Ziel 14: Definieren Sie, was der zerebrale Kortex ist, und erklären Sie, warum er für das Gehirn des Menschen so wichtig ist. Zerebraler Kortex (cerebral cortex): die komplizierte Struktur miteinander verbundener Nervenzellen, die die Hirnhälften abdeckt; das oberste Steuerungs- und Informationsverarbeitungszentrum des Körpers.

. Abb. 2.23. Gehirnstrukturen und ihre Funktionen

Die älteren Netze im Gehirn unterstützen die grundlegenden Lebensfunktionen und machen Gedächtnis, Emotionen und elementare Triebe erst möglich. Die neueren neuronalen Netze in den Hirnhälften bilden spezialisierte Arbeitsgruppen, die es uns ermöglichen, wahrzunehmen, zu denken und zu sprechen. Der zerebrale Kortex ist eine komplizierte Struktur, die aus miteinander verbundenen Neuronen besteht und wie die Rinde eines Baumes als dünne Oberflächenschicht die zerebralen Hemisphären bedeckt. Er ist das oberste Steuerungs- und Informationsverarbeitungszentrum des Körpers. (In . Abb. 2.23 ist dargestellt, wo sich der zerebrale Kortex, aber auch andere Hirnareale befinden, mit denen wir uns in diesem Kapitel beschäftigen.) Mit der Entwicklung des zerebralen Kortex wird der starke Einfluss der Gene abgeschwächt, und die Anpassungsfähigkeit des Organismus wächst. Frösche und andere Amphibien haben

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einen kleinen Kortex und handeln starr nach genetischen Vorgaben. Der größere Kortex der Säugetiere schafft die Voraussetzung für bessere Lern- und Denkfähigkeiten und ermöglicht es ihnen, anpassungsfähiger zu werden. Was uns zum Menschen macht, ist vor allem auf die Komplexität des zerebralen Kortex, der denkenden Krone unseres Gehirns, zurückzuführen.

Struktur des Kortex

Die Menschen, die als Erste das Gehirn präparierten und benannten, benutzten die Sprachen der Gelehrten, Latein und Griechisch. Die Namen sind ein Versuch, das Benannte anschaulich zu beschreiben: Zum Beispiel bedeutet Kortex »Rinde«, Zerebellum bedeutet »kleines Gehirn« und Thalamus »inneres Zimmer«.

Ziel 15: Nennen Sie die vier Hirnlappen des zerebralen Kortex.

Wenn Sie einen menschlichen Schädel öffnen würden und einen Blick auf das darunter liegende Gehirn werfen könnten, würden Sie ein gefurchtes Organ sehen, das ungefähr wie ein riesiger Walnusskern aussieht. Die beiden ballonförmigen Hirnhälften, die vor allem aus axonalen Verbindungen zwischen der Oberfläche und anderen Bereichen des Gehirns bestehen, machen 80% des Gehirngewichts aus. Der zerebrale Kortex – die dünne Oberflächenschicht der Hirnhälften enthält 20–23 Mrd. Nervenzellen (eine Schätzung, die auf der Untersuchung einer Auswahl von quadratmillimetergroßen Säulen aus kortikalem Gewebe beruht [de Courten-Myers 2002]). Diese Milliarden Nervenzellen werden von 9-mal so vielen spinnenförmigen Gliazellen gestützt. Gliazellen sind »Klebezellen«, die neuronale Verbindungen stützen, Mark (oder Myelin) für die Ernährung und Isolierung der Nervenzellen zur Verfügung stellen und Ionen und Neurotransmitter aufnehmen. Neuronen sind wie Bienenköniginnen; auf sich allein gestellt, können sie sich nicht ernähren und ummanteln. Gliazellen sind die »Kindermädchen« der Neuronen. Neue Befunde deuten darauf hin, dass sie auch eine wichtige Rolle beim Lernen und Denken spielen. Sie kommunizieren mit den Neuronen und sind dadurch möglicherweise an der Informationsweiterleitung und am Gedächtnis beteiligt (Travis 1994). Wenn wir die Entwicklung der Lebewesen auf eine höhere Stufe verfolgen, so nimmt der Anteil der Glia gegenüber den Neuronen zu. Bei einer kürzlich an Einsteins Gehirn durchgeführten Untersuchung fand man nicht mehr oder größere Neuronen als gewöhnlich, sondern es zeigte sich eine viel stärkere Konzentration der Glia, als man sie üblicherweise im Kopf eines Menschen findet (Fields 2004). Beim Betrachten des menschlichen Gehirns fiele Ihnen wohl zunächst die gefurchte Oberfläche des zerebralen Kortex auf. Die Furchen verbergen zwei Drittel der Oberfläche und vergrößern dadurch die Gesamtfläche des Gehirns. Zöge man den Kortex auseinander, wäre die Oberfläche etwa so groß wie eine große Pizza. (Um eine dünne Pizza in einem Schädel unterzubringen, müssten wir sie auch etwas verkrumpeln!) Bei Ratten und anderen niederen Säugetieren ist der Kortex dünner und enthält weniger neuronales Gewebe (. Abb. 2.24). Jede Hirnhemisphäre ist in vier Lappen geteilt, sozusagen geographische Unterteilungen, die durch herausragende Furchen (Fissuren) oder Falten getrennt werden (. Abb. 2.25). Wenn man an der Vorderseite des Gehirns beginnt und dann über den Scheitel weitergeht, trifft man zunächst auf die Frontallappen (Stirnlappen; hinter der Stirn), dann auf die Parietallappen (Scheitellappen; oben und hinten), die Okzipitallappen (Hinterhauptslappen; am Hinterkopf) und die Temporallappen (Schläfenlappen; an der Seite Ihres Kopfes, genau über den Ohren). Jeder Lappen hat zahlreiche Funktionen, und viele Funktionen machen es erforderlich, dass mehrere Hirnlappen zusammenwirken.

Funktionen des Kortex Ziel 16: Fassen Sie kurz einige der Befunde über die Funktionen des motorischen und des sensorischen Kortex zusammen, und erörtern Sie die Bedeutung der Assoziationsfelder.

Schon vor mehr als einem Jahrhundert zeigten Autopsien von Menschen, die partiell gelähmt oder stumm waren, dass Teile ihres Kortex geschädigt waren. Trotz dieser etwas unscharfen Befunde glaubten die Wissenschaftler nicht daran, dass bestimmte Teile des Kortex festgelegte Funktionen haben. Es wurde angenommen, dass Sprache und Bewegung auf dem gesamten Kortex repräsentiert sind. Demnach müsste eine Schädigung in fast jedem Teil der Oberfläche zum selben Effekt führen. Wenn man das Stromkabel durchtrennt, wird der Fernsehbildschirm schwarz; aber wir würden uns lächerlich machen, wenn wir deswegen annähmen, die Bilder befänden sich im Kabel. Angesichts dieser Analogie fällt uns auf, wie schnell wir uns irren können, wenn wir meinen, Gehirnfunktionen lokalisieren zu können. An komplexen Aktivitäten wie Sprechen, Malen oder

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Gliazellen (glial cells): Zellen innerhalb des Nervensystems, die die Neuronen stützen, ernähren und schützen.

Frontallappen (frontal lobes): Teil des zerebralen Kortex, der direkt hinter der Stirn liegt. Beteiligt an der Sprache und Willkürmotorik und an der Planung und Urteilsfindung. Parietallappen (parietal lobes): Teil des zerebralen Kortex, der oben und hinten am Kopf liegt. Erhält sensorische Signale für Berührungen und Körperposition. Okzipitallappen (occipital lobes): Teil des zerebralen Kortex, der am Hinterkopf liegt. Umfasst den visuellen Kortex, in dem visuelle Informationen aus dem gegenüberliegenden Blickfeld ankommen. Temporallappen (temporal lobes): Teile des zerebralen Kortex, die etwas oberhalb der Ohren liegen; sie enthalten die auditorischen Areale, die hauptsächlich Informationen vom jeweils gegenüberliegenden Ohr empfangen.]

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

. Abb. 2.24. Zerebraler Kortex Würde man den zerebralen Kortex eines Menschen glatt ziehen, würde er ungefähr vier Seiten dieses Buchs bedecken. Der zerebrale Kortex eines Schimpansen würde etwa eine Seite bedecken, der eines Affen eine Postkarte und der einer Ratte eine Briefmarke. (Aus »Scientific American«, Oktober 1994, S. 102)

. Abb. 2.25. Unterteilung des Kortex

Billardspielen sind viele Gehirnareale beteiligt. Wenn wir z. B. Chormusik hören, sind die Sprachund die Musikzentren unseres Gehirns aktiviert. Besson et al. (1998) konnten dies aufgrund der Untersuchung der Gehirnaktivität bei französischen Musikern, die Opernsoli ohne Instrumentalbegleitung lauschten, nachweisen. Die Gehirne der Musiker verarbeiteten Text und Melodie des Stücks in verschiedenen Gehirnarealen, während sie die Musik als »erlesene Einheit der Vokalmusik« erlebten. Zudem scheinen die prickelnden Nervenkitzel, die Musikliebhabern so viel Freude bereiten, die gleichen Belohnungssysteme im Gehirn zu aktivieren, die durch Sexualität und gutes Essen stimuliert werden (Weinberger 2004). Wie bei anderen komplexen Aktivitäten und Erfahrungen sind bei der Musik mehrere Gehirnareale einbezogen.

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. Abb. 2.26. Zuordnung des Hirngewebes der linken Hemisphäre im motorischen und sensorischen Kortex zu den Körperteilen Wie Sie auf diesem klassischen, aber nicht sehr exakten Bild sehen können, ist die Größe des Kortexabschnitts, der jedem Körperteil zugeordnet ist, nicht proportional zur Größe des Körperteils selbst. Es ist vielmehr so, dass für die Teile, die sehr sensitiv sind oder für die viel motorische Kontrolle benötigt wird, mehr Hirngewebe zur Verfügung steht. Deshalb sind die Finger auf einer größeren Fläche repräsentiert als der Oberarm. Jedoch ist das neuronale Netz sehr komplex. Einzelne Muskeln sind mit Neuronengruppen verbunden, die wiederum mit anderen Muskeln verbunden sein können

Motorische Funktionen Einfachere Gehirnfunktionen konnten jedoch von Wissenschaftlern lokalisiert werden. Die deutschen Ärzte Gustav Fritsch und Eduard Hitzig machten z. B. eine wichtige Entdeckung, als sie 1870 die Kortizes von Hunden leicht elektrisch stimulierten: Sie konnten verschiedene Körperteile dazu veranlassen, sich zu bewegen. Die Effekte traten nur dann auf, wenn eine bestimmte bogenförmige Region am hinteren Teil des Frontallappens stimuliert wurde, die von Ohr zu Ohr über die Spitze des Kopfs reicht, der motorische Kortex (. Abb. 2.26). Darüber hinaus zeigte sich, dass die Stimulation eines Teils dieser Region auf der linken oder rechten Hemisphäre zur Bewegung der Extremität auf der gegenüberliegenden Seite des Körpers führte.

Motorischer Kortex (motor cortex): hinterer Teil des Frontallappens, der die Willkürbewegung steuert.

Kartierung der motorischen Kortex

Vor einem halben Jahrhundert vermaßen die Neurochirurgen Otfrid Foerster aus Deutschland und Wilder Penfield aus Kanada bei Hunderten wacher Patienten die motorischen Kortizes. Bevor sie das Messer ans Gehirn ansetzen konnten, mussten die Chirurgen wissen, welche Nebenwirkungen die Entfernung verschiedener Teile des Kortex haben würde. Sie stimulierten verschiedene kortikale Areale und notierten die Reaktionen des Körpers. Dieser Vorgang ist für die Versuchsperson schmerzlos, da das Gehirn nicht über Schmerzsensoren verfügt. Wie Fritsch und Hitzig fanden sie heraus, dass die Stimulation verschiedener Areale des motorischen Kortex am hinteren Teil des Frontallappens zur Bewegung verschiedener Körperteile führt (Versuchen Sie das nur unter fachkundiger Anleitung. Kinder sollte man vermutlich davon abhalten, das zu machen, wenn sie nicht unter Aufsicht von Erwachsenen sind). Sie waren nun in der Lage, den motorischen Kortex mit Bezug auf die Körperteile darzustellen, die von dort aus gesteuert werden (. Abb. 2.26). Interessanterweise sind die Areale, die Bewegungen präzise steuern müssen, z. B. die der Finger und des Mundes, am größten. Der Neurowissenschaftler José Delgado zeigte mehrfach, welche Mechanismen dem motorischen Verhalten zugrunde liegen. Bei einem Patienten stimulierte er einen Punkt auf dem linken motorischen Kortex und brachte ihn so dazu, die rechte Hand zur Faust zu ballen. Als er gebeten wurde, bei der nächsten Stimulierung die Finger gespreizt zu halten, dies aber nicht schaffte, merkte er an: »Herr Doktor, ich glaube, Ihre Elektrizität ist stärker als mein Wille« (Delgado 1969,

Versuchen Sie, Ihre rechte Hand kreisförmig zu bewegen, als ob Sie einen Tisch polieren wollten. Nun bewegen Sie Ihren rechten Fuß synchron mit Ihrer Hand. Dann bewegen Sie Ihren Fuß rückwärts, aber nicht Ihre Hand. Schwer, oder? Einfacher wird es, wenn Sie den linken Fuß andersherum als Ihre rechte Hand drehen. Die rechten und linken Gliedmaßen sind jeweils mit der gegenüberliegenden Gehirnseite verbunden, deshalb stören sich entgegengesetzte Aktionen von gegenüberliegenden Gliedmaßen weniger.

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

S. 114). Wissenschaftler bewerkstelligten es auch, die Armbewegung eines Affen eine Zehntelsekunde im Voraus vorherzusagen: Sie hatten wiederholt die Aktivität im motorischen Kortex unmittelbar vor spezifischen Bewegungen gemessen (Gibbs 1996). Neuronale Prothetik

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. Abb. 2.27. Sieg des Geistes über die Materie Kann man allein durch Denken dafür sorgen, dass etwas geschieht? Ein Forscherteam am California Institute of Technology, das von Sam Musallam geleitet wurde, implantierte Elektroden in einer Region des Parietallappens und zeichnete die neuronale Aktivität auf, als ein Affe plante, nach etwas zu greifen. Nach Speicherung des Programms in einem Computer machte es diese Aktivität dann möglich, dass der Affe nur, indem er daran dachte, einen Cursor auf dem Bildschirm bewegte

Wenn wir ein Gehirn belauschen könnten, könnten wir es dann vielleicht einem gelähmten Menschen ermöglichen, die Gliedmaßen eines Roboters zu bewegen oder einen Cursor zu steuern, um eine E-Mail zu schreiben oder im Internet zu surfen? Um das herauszufinden, implantierten die Forscher an der Brown University bei drei Affen 100 kleine Elektroden in die motorischen Kortizes (Nicolelis u. Chapin 2002; Serruya et al. 2002). Die Affen benutzten einen Joystick, um ein rotes Zielobjekt zu verfolgen (um Belohnungen zu erhalten); gleichzeitig brachten die Wissenschaftler die Signale aus dem Gehirn mit den Pfotenbewegungen in einen Zusammenhang. Dann speisten sie das gefundene Muster in ein Computerprogramm ein und ließen den Computer den Joystick steuern. Wenn ein Affe nur an eine Bewegung dachte, bewegte der Gedanken lesende Computer den Cursor mit fast derselben Genauigkeit wie der Affe. In der neueren Forschung wurden nicht die Botschaften der Motoneuronen aufgezeichnet, die die Pfote des Affen unmittelbar steuern, sondern die aus einem Gehirnareal, das an Planung und Absicht beteiligt ist (Musallam et al. 2004). Während die Affen auf einen Hinweisreiz warteten, der sie aufforderte, auf einen Punkt zu zeigen (um Saft als Belohnung zu bekommen), der an einer von bis zu acht möglichen Stellen auf dem Bildschirm aufgeblitzt war, zeichnete ein Computerprogramm ihre neuronale Aktivität auf. Dadurch, dass die Gedanken lesenden Forscher die Gehirnaktivität mit der anschließenden Zeigebewegung des Affen in Zusammenhang brachten, konnten sie nun einen Cursor so programmieren, dass er sich in Reaktion auf die Gedanken des Affen bewegte (. Abb. 2.27). Der Affe denkt, der Computer handelt. 2004 erteilte die U.S. Food and Drug Administration die Genehmigung für den ersten klinischen Versuch mit neuronaler Prothetik bei gelähmten Menschen (Pollack 2004). Der erste Patient, ein 25 Jahre alter gelähmter Mann, ist jetzt imstande, mental ein Fernsehgerät zu steuern, auf einem Computerbildschirm Formen zu zeichnen und Videospiele zu spielen – das alles dank eines Chips, der so groß ist wie eine Aspirintablette und auf dem sich 100 Mikroelektroden befinden, die die Aktivität in seinem motorischen Kortex registrieren (Patoine 2005).

Sensorische Funktionen

Sensorischer Kortex (sensory cortex): vorderer Teil des Parietallappens, in dem die Empfindungen für Körperberührungen und Bewegungen registriert und verarbeitet werden.

Der motorische Kortex sendet Informationen zu den Körperteilen. Aber wo im Kortex kommen die eingehenden Nachrichten an? Penfield (1969, 1975) machte einen kortikalen Bereich aus, der darauf spezialisiert ist, Informationen von den Sinnesrezeptoren der Haut und über die Bewegung von Körperteilen zu empfangen. Dieses Gebiet, das sich neben dem motorischen Kortex und direkt dahinter im Parietallappen befindet, wird heute als sensorischer Kortex bezeichnet (. Abb. 2.26). Stimuliert man einen Punkt dieses Teils des Kortex mit Elektroden, berichtet die Versuchsperson vielleicht, dass sie an der Schulter berührt worden sei, bei der Stimulierung eines anderen Punkts fühlt sie möglicherweise eine Berührung im Gesicht. Je sensibler ein Bereich des Körpers ist, desto größer ist der Abschnitt des sensorischen Kortex, der diese Region repräsentiert; so sind Ihre über die Maßen sensiblen Lippen z. B. mit einem größeren Gebiet verbunden als Ihre Zehen (. Abb. 2.26; das ist auch einer der Gründe, warum wir mit den Lippen küssen, statt uns mit den Zehen zu berühren). Ähnlich ist es bei Ratten, bei denen sich ein großer Teil des Gehirns den Berührungsempfindungen der Schnurrhaare widmet, bei Eulen, bei denen es vor allem um die Hörempfindung mit Hilfe der Ohren geht und so weiter. In der Forschung wurden weitere Kortexareale entdeckt, die Signale von den anderen Sinnen als dem Berührungssinn bekommen. In diesem Augenblick erreichen visuelle Informationen Ihren Okzipitallappen im hinteren Teil Ihres Gehirns (. Abb. 2.28). Durch einen Schlag auf diese Stelle könnten Sie, wenn er stark genug ist, blind werden. Würden Sie aber dort stimuliert, sähen Sie Lichtblitze und Farben. (Also ist es doch wahr, wir haben Augen hinten im Kopf!) Von Ihrem Okzipitallappen aus werden die visuellen Informationen nun in andere Gehirnareale weitergeleitet, die darauf spezialisiert sind, Wörter zu buchstabieren, den Gesichtsausdruck zu interpretieren oder ein Gesicht wiederzuerkennen.

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Jedes Geräusch, das Sie in diesem Moment hören, wird im auditorischen Kortex des Temporallappens verarbeitet (. Abb. 2.29). (Wenn Sie sich Ihr Gehirn einmal als geballte Faust vorstellen und sich die Faust vor Augen halten, dann entspricht Ihr Daumen in etwa dem Temporallappen.) Der größte Teil dieser auditorischen Informationen durchläuft einen Halbkreis, wenn er von einem Ohr zum auditorischen Kortex über dem anderen Ohr geleitet wird. Wenn Sie dort stimuliert werden würden, würden Sie wahrscheinlich ein Geräusch hören, das in Wirklichkeit gar nicht existiert. Etwas Ähnliches scheint bei schizophrenen Patienten abzulaufen: MRT-Untersuchungen zeigen, dass ihre auditorischen Kortizes aktiviert sind, wenn sie akustische Halluzinationen haben (Lennox et al. 1999). Sogar die Scheingeräusche, die Menschen mit schlechter werdendem Gehör wahrnehmen, hängen mit einer Aktivität des auditorischen Kortex auf der gegenüberliegenden Seite des betroffenen Ohrs zusammen (Muhlnickel 1998).

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Eigentum von V.P. Clark, K. Keill, J. Ma. Maisog, S. Courtney, L.G. Ungerleider und J.V. Haxby, National Institut

2.4 · Gehirn

. Abb. 2.28. Mit neuen Technologien kann man das Gehirn in Aktion sehen Dieses funktionelle MRT zeigt den visuellen Kortex, also den Okzipitallappen, der aktiviert ist, da die Versuchsperson Gesichter ansieht. Das Gebiet hebt sich farblich ab, da in diesem Bereich der Blutfluss erhöht ist. Wenn die Person das Gesicht nicht mehr ansieht, nimmt die Aktivität in dieser Region langsam ab

. Abb. 2.29. Visueller und auditorischer Kortex Die Okzipitallappen hinten am Gehirn erhalten Input von den Augen. Ein auditorisches Gebiet, das auf dem Temporallappen liegt, erhält Informationen von den Ohren

Bis jetzt haben wir uns mit den kortikalen Arealen befasst, die entweder sensorische Signale empfangen oder Signale an die Muskeln aussenden. Beim Menschen bleiben noch drei Viertel des gefurchten Materials im zerebralen Kortex übrig, die nicht direkt an sensorischer oder Muskelaktivität beteiligt sind. Was geschieht dann in diesem großen Bereich des Gehirns? Die Nervenzellen in diesen Assoziationsfeldern (die hellrosa hervorgehobenen Gebiete in . Abb. 2.30) führen Informationen zusammen. Sie bringen sensorische Signale in einen Zusammenhang mit dem gespeicherten Wissen – ein entscheidender Bestandteil des Denkprozesses. Werden die Assoziationsfelder elektrisch stimuliert, zeigt sich keine beobachtbare Reaktion. Deshalb können wir – im Gegensatz zu den sensorischen und motorischen Arealen – die Funktionen dieser Gebiete nicht so eindeutig angeben. Ihre scheinbare Ruhe führte wohl zu der berühmten Aussage der Populärpsychologie, die ebenso weit verbreitet wie falsch ist: nämlich dass wir normalerweise nur 10% unseres Gehirns benutzen (als wäre die Chance 90%, dass eine Kugel Ihr Gehirn in einem Areal trifft, das Sie nicht nutzen). Dieses Märchen, »eines der hartnäckigsten Unkräuter im Garten der Psychologie«, wie es McBurney (1996, S. 44) formulierte, unterstellt, dass wir, wenn wir es nur schafften, auch die restlichen 90% unseres Kortex zu aktivieren, viel klüger

Assoziationsfelder (association areas): Bereiche des zerebralen Kortex, die nicht an den primären und sekundären motorischen und sensorischen Funktionen beteiligt sind, sondern an höheren geistigen Fähigkeiten wie Lernen, Erinnern, Denken und Sprechen.

Assoziationsfelder

. Abb. 2.30. Kortexareale von vier Säugetieren Intelligentere Tiere haben im Kortex erweiterte »unverbundene« Bereiche oder Assoziationsfelder. Diese ausgedehnten Areale des Gehirns haben die Aufgabe, die Informationen, die von den sensorischen Kortizes aufgeschlüsselt und verarbeitet wurden, zu integrieren und in Handlung umzusetzen

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. Abb. 2.31. Phineas Gage neu betrachtet Durch das Ausmessen von Gages Schädel, der der Forschung erhalten geblieben war, und mit Hilfe moderner bildgebender Verfahren konnten Damasio et al. (1994) den Weg rekonstruieren, den das Werkzeug vermutlich durch Gages Hirn genommen hatte

sein könnten als jene, die mit nur 10% ihrer Leistungsfähigkeit des Gehirns dahinvegetieren. Aber anhand von chirurgisch läsionierten Tieren und von Menschen mit Hirnschäden wurde nachgewiesen, dass die Assoziationsfelder beileibe nicht schlafen. (Das Gehirn hat keinen »Blinddarm«, es enthält also kein offensichtlich verzichtbares Gewebe.) Wenn man zudem annimmt, dass das Gewebe im Gehirn viel Energie verbraucht, dann würde die Natur keine Energie für ein ungenutztes Gehirn verschwenden. Es ist im Gegenteil so, dass diese Areale die Informationen aus den sensorischen Kortizes zusammenführen, interpretieren und entsprechende Reaktionen veranlassen. Assoziationsfelder finden sich in allen vier Hirnlappen. In den Frontallappen ermöglichen diese Areale es uns, zu urteilen, zu planen und neues Wissen zu verarbeiten. Menschen mit einem verletzten Frontallappen haben zwar vielleicht ein intaktes Gedächtnis, erreichen hohe Werte bei Intelligenztests und sind in der Lage, einen Kuchen zu backen – trotzdem ist es ihnen nicht möglich, so weit im Voraus zu planen, dass sie schon vor der Geburtstagsfeier damit beginnen, einen Kuchen zu backen. Eine Schädigung des Frontallappens kann auch insofern zu einer Veränderung der Persönlichkeit führen, als die natürlichen Hemmungen wegfallen. Dies lässt sich am Fall des Bahnarbeiters Phineas Gage veranschaulichen. Eines Nachmittags im Jahre 1848 war Gage, damals 25-jährig, gerade dabei, Sprengstoff mit einem Eisen in ein Bohrloch zu stopfen. Das Schießpulver wurde durch einen Funken entzündet, und die Explosion katapultierte das längliche Werkzeug durch seinen Schädel. Es trat durch die linke Wange ein, am oberen Teil der Schädeldecke wieder heraus und führte zu einer massiven Verletzung des Frontallappens (. Abb. 2.31). Zur allgemeinen Verwunderung war Gage sofort in der Lage, sich aufrecht hinzusetzen und zu sprechen; nachdem die Wunde geheilt war, kehrte er wieder an seine Arbeitsstelle zurück. Aber obwohl seine Intelligenz und sein Gedächtnis intakt waren, war doch seine Persönlichkeit verändert. Der freundliche, sanfte Gage war nun reizbar, respektlos und unaufrichtig. Am Ende verlor er seinen Arbeitsplatz und endete als Verkäufer in einer Bude auf dem Rummelplatz. Dieser Mensch, so seine Freunde, sei »nicht mehr Gage«. Als sein Frontallappen durchstoßen worden war, war bei ihm die moralische Orientierung nicht mehr mit der Verhaltenssteuerung verbunden. Einen ähnlichen Verlust an moralischer Orientierung erlebten vor kürzerer Zeit zwei Menschen, die als kleine Kinder eine ähnliche Verletzung wie Gage erlitten hatten. Beide wurden wieder gesund, aber sie wuchsen ohne moralische Grundsätze auf, sie stahlen und logen, sie misshandelten und vernachlässigten ihre eigenen unehelichen Kinder, ohne dass sie sich dafür zu schämen schienen (Dolan 1999). Obwohl ihre Entwicklung vor dem Unfall normal verlaufen war, schienen sie danach nicht fähig zu sein, richtig von falsch zu unterscheiden. Auch andere Assoziationsfelder sind die Grundlage für geistige Funktionen. So ermöglichen z. B. Teile des parietalen Kortex, die bei Einsteins ansonsten normalem Gehirn größer und ungewöhnlich geformt waren, rechnerisches und räumliches Denken (Witelson et al. 1999). Ein Gebiet am unteren Temporallappen befähigt uns, Gesichter zu erkennen. Wenn ein Schlag auf den Kopf oder eine Krankheit dieses Gebiet in Ihrem Gehirn schädigen würde, könnten Sie noch immer die Einzelheiten eines Gesichts beschreiben sowie das Geschlecht und das ungefähre Alter der Person nennen, die vor Ihnen steht. Sie wären jedoch plötzlich nicht mehr in der Lage, diese Person als Britney Spears oder gar als Ihre Großmutter zu identifizieren. Aber komplexe geistige Fähigkeiten sind nicht an einen bestimmten Ort im Gehirn gebunden. Es gibt keinen Punkt im kleinen Assoziationskortex einer Ratte, dessen Zerstörung dazu führen würde, dass der Gang durch ein Labyrinth nicht mehr erlernt oder erinnert werden könnte. Komplexe menschliche Fähigkeiten wie das Gedächtnis und die Sprache sind das Ergebnis des engen Zusammenwirkens vieler verschiedener Gehirnareale.

Sprache Aphasie (aphasia): Sprachstörung, die normalerweise durch eine Schädigung der linken Hemisphäre, entweder im Broca-Zentrum (gestörte Sprechfähigkeit) oder im Wernicke-Sprachzentrum (gestörtes Sprachverständnis) entsteht.

Ziel 17: Beschreiben Sie die fünf Gehirnareale, die daran beteiligt sind, dass Sie diesen Satz vorlesen.

Nehmen wir einmal diesen seltsamen Befund: Eine Schädigung vieler verschiedener Gehirnareale kann zur Aphasie führen, bei der Teilfunktionen der gesprochenen Sprache verloren gehen. Noch viel interessanter ist, dass einige Menschen mit Aphasie zwar flüssig reden, aber nicht lesen können

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(obwohl sie auch gut sehen können!), während andere zwar lesen, aber nicht sprechen können. Wieder andere können schreiben, aber nicht lesen, Zahlen erkennen, aber keine Buchstaben, oder singen, aber nicht sprechen. Das ist verwirrend, denn eigentlich glauben wir ja, dass all diese Fähigkeiten, also sprechen und lesen, schreiben und lesen oder singen und sprechen insgesamt Aspekte einer einzigen Fähigkeit sind. Doch auf welche Weise entschlüsselten Wissenschafter das Rätsel, wie wir Sprache verwenden? Hier einige Anhaltspunkte, die so gut zusammenpassen wie die Legobausteine in einem Spielzeughaus: 4 1865 beschrieb der französische Arzt Paul Broca, dass nach der Schädigung eines bestimmten Teils des linken Frontallappens (später als Broca-Zentrum bezeichnet) der betroffene Patient beim Sprechen um jedes Wort ringen muss, während er weiterhin fähig ist, bekannte Lieder zu singen und zu verstehen, was gesprochen wird. 4 1874 entdeckte der deutsche Wissenschaftler Carl Wernicke, dass die Schädigung eines bestimmten Teils des linken Temporallappens (des Wernicke-Sprachzentrums) dazu führte, dass die Patienten nur sinnlose Sätze von sich gaben. Bat man sie, ein Bild zu beschreiben, das zeigte, wie zwei Jungen einer Frau hinter dem Rücken Kekse klauten, sagten sie nur: »Die Mutter ist weg von der Arbeit bei ihrer Arbeit, damit es ihr besser geht; aber wenn sie die beiden Jungen ansieht, schauen die in die andere Richtung. Dann arbeitet sie wieder mal« (Geschwind 1979). 4 Später stellte sich heraus, dass, wenn wir etwas vorlesen, ein dritter Teil des Gehirns beteiligt ist. Der Gyrus angularis erhält visuelle Informationen vom visuellen Kortex und wandelt sie in auditorische Informationen um, die das Wernicke-Sprachzentrum benötigt, um die Bedeutung entschlüsseln zu können. 4 Nervenfasern verbinden diese Gehirnareale miteinander.

Broca-Zentrum (Broca’s area): steuert den sprachlichen Ausdruck; Teil des Frontalkortex, meist in der linken Hemisphäre; steuert die Muskelbewegungen, die an der Lautbildung beteiligt sind. Wernicke-Sprachzentrum (Wernicke’s area): steuert die Aufnahme von Sprache; Bereich des Gehirns, der am Sprachverstehen und am sprachlichen Ausdruck beteiligt ist und sich meist im linken Temporallappen befindet.

Norman Geschwind integrierte all diese Befunde in eine Theorie, die erklärt, wie wir Sprache verwenden. Wenn Sie etwas vorlesen, werden (1.) die Wörter zunächst im visuellen Kortex wahrgenommen (. Abb. 2.32 und 2.33), dann (2.) zu einem zweiten Gehirnareal weitergeleitet, zum Gyrus angularis, der sie in einen auditorischen Code umwandelt. Dieser wird (3.) vom WernickeSprachzentrum empfangen und entschlüsselt und schließlich (4.) zum Broca-Zentrum weitergeleitet, das (5.) den motorischen Kortex stimuliert, wenn er die Aussprache des Wortes hervorbringt. Je nachdem, welches Glied in dieser Kette ausfällt, entsteht eine andere Form der Aphasie. Eine Verletzung des Gyrus angularis beeinträchtigt nur die Lesefähigkeit, nicht aber die Sprachfähigkeit und das Sprachverstehen, während eine Schädigung des Wernicke-Sprachzentrums zur Störung des Sprachverstehens führt. . Abb. 2.32. Sprachliche Spezialisierung und Integration

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

. Abb. 2.33a–c. Hirnaktivität beim Hören (a), Sehen (b) und Sprechen (c) von Wörtern PET-Bilder wie dieses hier zeigen die Aktivierung verschiedener Gehirnareale, indem sie die Verteilung einer kurzzeitig radioaktiven Form von Glukose, dem »Brennstoff« des Gehirns, messen. Diese Reihe von PET zeigt erhöhte Aktivität in verschiedenen Bereichen: a beim Hören eines Wortes – auditorischer Kortex und Wernicke-Sprachzentrum; b beim Sehen eines geschriebenen Wortes – visueller Kortes und Gyrus angularis und c beim Sprechen eines Wortes – Broca-Zentrum und motorischer Kortex. Die roten Flecken zeigen die Stellen, an denen das Gehirn schnell Glukose verbraucht

! Generell gilt: Komplexe Fähigkeiten beruhen auf der engen Koordination vieler Gehirnareale.

Anders gesagt: Das Gehirn funktioniert so, dass seine geistigen Fähigkeiten wie Sprechen, Wahrnehmen, Denken und Erinnern in Unterfunktionen aufgeteilt werden. Dies widerspricht natürlich unserer bewussten Erfahrung, die nicht teilbar erscheint. Gerade jetzt nehmen Sie ein Gesamtbild wahr (wenn Sie nicht blind sind), so als nähmen Ihre Augen eine Szene wie eine Videokamera auf und als projizierten sie diese dann auf eine Leinwand in Ihrem Gehirn. Es ist jedoch so, wie Sie auch in 7 Kap. 5 sehen werden, dass das Gehirn die visuelle Wahrnehmung in spezialisierte Unterfunktionen aufteilt, wie Wahrnehmung von Farbe, Tiefe, Bewegung oder Form. (Nach einem gezielten Schlag, der eines dieser neuronalen Netze zerstört, geht bei den Patienten genau dieser Aspekt der visuellen Wahrnehmung verloren, z. B. die Fähigkeit, eine Bewegung wahrzunehmen.) Jedes dieser spezialisierten neuronalen Netze, die alle ihren Teil der Arbeit ausgeführt haben, speist seine Ergebnisse dann in Netze auf einer höheren Ebene ein, die diese Erfahrungsatome zusammensetzen und wiederum zu Arealen auf einer noch höheren Assoziationsebene weiterleiten, die es uns ermöglichen, die Person vor uns als »Großmutter« zu erkennen. Dasselbe geschieht, wenn Sie ein Wort lesen: Ihr Gehirn entschlüsselt die einzelnen Buchstaben, den Wortlaut und seine Bedeutung in verschiedenen neuronalen Netzen (Posner u. Carr 1992). Studien zeigen anhand einer funktionellen MRT, dass Witze, die eine inhaltliche Pointe haben (»Warum beißen Haie keine Anwälte? – Höflichkeit unter Kollegen«), andere Teile des Gehirns aktivieren als Wortspiele (»Welche Art von Beleuchtung benutzte Noah auf der Arche? – Flutlicht«) (Goel u. Dolan 2001). Denken Sie einmal darüber nach: Was Ihnen als endloser Strom der Wahrnehmung erscheint, ist in Wirklichkeit nur die sichtbare Spitze eines Eisbergs der Informationsverarbeitung, wie sie zum größten Teil unter der Oberfläche Ihres Bewusstseins abläuft. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Subsysteme der geistigen Aktivität in verschiedenen Teilen des Gehirns lokalisiert sind, obwohl das Gehirn als Einheit funktioniert. Die Bewegung Ihrer Hand, das Erkennen eines Gesichts, sogar die Wahrnehmung von Farbe, Bewegung, Tiefe, all diese Fähigkeiten hängen von unterschiedlichen neuronalen Netzen ab. Aber komplexe Fähigkeiten wie zuhören, lernen und lieben beruhen auf dem Zusammenspiel vieler Gehirnareale. Beide Prinzipien – Spezialisierung und Integration – beschreiben die Funktionsweise des Gehirns.

Plastizität des Gehirns Ziel 18: Erörtern Sie die Plastizität des Gehirns nach einer Verletzung oder einer Krankheit. Plastizität (plasticity): Fähigkeit des Gehirns sich anzupassen, wie sie z. B. in der neuronalen Reorganisation nach einer Verletzung (vor allem bei Kindern) oder in Experimenten zur Auswirkung der Erfahrung auf die Gehirnentwicklung deutlich wird.

Das Gehirn bildet sich nicht nur durch unsere Gene, sondern auch durch unsere Erfahrungen. In 7 Kap. 3 werden wir uns stärker darauf konzentrieren, wie die Erfahrung das Gehirn formt. Doch lassen Sie uns jetzt zu Befunden aus Studien kommen, die sich mit der Plastizität des Gehirns befassen, seiner Fähigkeit also, sich nach einer bestimmten Art von Schädigung selbst zu verändern. Die meisten beschädigten Neuronen werden sich nicht wieder neu bilden (wäre z. B. Ihr Rükkenmark durchtrennt worden, würden Sie für immer gelähmt bleiben). Und einige Hirnfunktionen scheinen von vorne herein bestimmten Arealen zugewiesen zu werden. Ein Neugeborenes, das eine Hirnschädigung in Arealen erlitt, die in beiden Temporallappen für die Gesichtserkennung zuständig sind, erlangte nie wieder die normale Fähigkeit, Gesichter zu erkennen (Farah et al. 2000). Doch einige Neuronen können sich nach einer Verletzung reorganisieren. Dies geschieht bei uns allen, wenn sich das Gehirn in Reaktion auf eine Schädigung selbst repariert. Nach einer

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. Abb. 2.34. Gehirnplastizität Wenn bei einem Kind durch eine Verletzung oder eine Operation ein Teil des Gehirns zerstört wird oder wie im Fall dieser 6-Jährigen (zur Vermeidung epileptischer Anfälle) sogar eine ganze Hirnhälfte, gleicht das Gehirn dies aus, indem es andere zusätzliche Areale veranlasst zu arbeiten. Ein medizinisches Team der Johns Hopkins University nahm sich noch einmal alle 58 Hemisphärektomien vor, die man dort an Kindern vorgenommen hatte, und berichtete, dass man »von Ehrfurcht ergriffen« gewesen sei, wie gut die Kinder ihr Gedächtnis, ihre Persönlichkeit und ihren Humor behalten hätten, nachdem bei ihnen eine der beiden Hirnhälften entfernt worden sei (Vining et al. 1997)

C. Styrsky

Joe McNally, Joe McNally Photography

schwerwiegenden Schädigung tritt die Plastizität besonders deutlich in Erscheinung. Wenn man einen Finger verliert, wird der sensorische Kortex, an den dessen Signale weitergeleitet wurden, anfangen, Signale von den benachbarten Fingern zu erhalten, die dann sensibler werden (Fox 1984). MRT-Schichtaufnahmen zeigen, dass erfahrene Pianisten einen entsprechend größeren auditorischen Kortex (hier werden die Klänge des Klaviers enkodiert) als andere Menschen aufweisen (Bavelier et al. 2000; Pantev et al. 1998). Das Gehirn weist die größte Plastizität auf, wenn man ein kleines Kind ist (Kolb 1989; . Abb. 2.34). Die Plastizität des Gehirn ist eine gute Botschaft für diejenigen, die blind oder taub sind. Bei blinden Menschen, die mit ihren Fingern Blindenschrift lesen, vergrößert sich der Abschnitt des sensorischen Kortex, der diese Finger repräsentiert, in dem Maße, in dem der Tastsinn dann auch den visuellen Kortex besetzt, der sonst dem Sehen gewidmet ist. Wenn bei einer von Geburt an blinden Person der visuelle Kortex durch magnetische Stimulation zeitweilig außer Kraft gesetzt wird, wird sie mehr Fehler bei verbalen Aufgaben machen (Amedi et al. 2004). Bei gehörlosen Menschen, die sich normalerweise in Gebärdensprache unterhalten, wartet der auditorische Kortex im Temporallappen sozusagen vergeblich auf Signale, und sucht sich schließlich Stimulation aus anderen Quellen, z. B. vom visuellen System, um sie zu verarbeiten. Dies erklärt auch, warum man bei einigen Untersuchungen herausfand, dass gehörlose Menschen eine bessere Fähigkeit zum peripheren Sehen aufweisen (Bosworth & Dolkins 1999). Wird ein Körperglied amputiert, können sich die Nervenzellen aus den umliegenden Gehirnarealen des Bereiches, der vormals das amputierte Glied repräsentierte, in das Gebiet des fehlenden Körperteils hinein ausbreiten. Wie in . Abb. 2.26 zu sehen ist, liegt das Repräsentationsgebiet der Hand auf dem sensorischen Kortex zwischen dem des Arms und dem des Gesichts. Dies erklärt ein rätselhaftes Phänomen: Wenn man das Gesicht eines Menschen mit amputierter Hand streichelt, fühlt der betreffende Mensch die Berührung nicht nur im Gesicht, sondern manchmal auch auf der nicht mehr existierenden Hand, wie Ramachandran u. Blakeslee (1998) beobachteten. Dasselbe geschah, wenn der Arm dieser Person berührt wurde. Bedenken Sie auch, dass die Zehen (und damit auch der Unterschenkel) neben den Genitalien repräsentiert werden. Was glauben Sie also, fühlte ein anderer Patient von Ramachandran, dessen Unterschenkel amputiert wurde, beim Sex? »Ich fühle meinen Orgasmus jetzt im Fuß. Und dort ist er weitaus stärker als früher, weil er nicht mehr nur auf meine Genitalien beschränkt ist« (Ramachandran u. Blakeslee 1998, S. 36). Obwohl die Veränderung des Gehirns oft die Form der Reorganisation annimmt, zeigen neuere Studien – im Gegensatz zur traditionellen Auffassung der Neurowissenschaftler –, dass in den Gehirnen von erwachsenen Mäusen und Menschen neue Nervenzellen in zwei älteren Hirnregionen nachwachsen können (Kempermann u. Gage 1999; Van Praag et al. 2002). Außerdem bilden sich in Gehirnen von Affen tagtäglich Tausende neuer Nervenzellen. Diese neuen Neuronen entstehen tief im Gehirn und wandern dann zum »denkenden« Frontalkortex, wo sie sich möglicherweise mit benachbarten Neuronen verbinden (Gould et al. 1999). Beim menschlichen Embryo wurden übergeordnete Stammzellen gefunden, die sich in jede Form von Gehirnzellen entwickeln können. Könnten diese neuronalen Stammzellen im Labor nachgezüchtet und vielleicht in verletzte Gehirne injiziert werden, damit sie dort die zerstörten Neuronen ersetzen? Könnten wir so vielleicht eines Tages geschädigte Gehirne wieder aufbauen, so wie wir einen zerstörten Rasen durch neue Samen auffrischen? Könnten neue Medikamente zur Produktion neuer Nervenzellen anregen? Und wollen wir das? – In Deutschland wird die Stammzellenforschung äußerst kontrovers diskutiert. Die Firmen in Bereich der Biotechnologie arbeiten jedenfalls mit vollem Einsatz an diesen Möglichkeiten (Gage 2003).

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Aus Stroh mach Gras Gratulation, Herr Kollege – Ihre Therapie scheint Erfolg zu haben!

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

2.4.4 Zur Zweiteilung des Gehirns Ziel 19: Beschreiben Sie die Forschung zur Trennung der Hemisphären, und erklären Sie, wie sie zu einem besseren Verständnis der Funktionen unserer rechten und linken Hirnhälfte beiträgt.

2 »Mit der rechten Hemisphäre würden Sie nicht so gern ausgehen.« Michael Gazzaniga (2000)

Seit mehr als einem Jahrhundert gibt es Hinweise darauf, dass unsere beiden Gehirnhälften unterschiedliche Funktionen haben. Unfall, Schlaganfall oder Tumor in der linken Hemisphäre bewirken i. Allg. Funktionsstörungen im Zusammenhang mit dem Lesen, Schreiben, Sprechen, Argumentieren bei Rechenaufgaben und im Zusammenhang mit dem Verstehen von Zusammenhängen. Ähnliche Läsionen in der rechten Hemisphäre haben nur selten solche dramatischen Auswirkungen. Um 1960 wurde die linke Gehirnhälfte als die »dominante« oder »überlegene« Hälfte beschrieben, während ihr stiller Begleiter, die rechte Hemisphäre, als »unterlegen« oder »weniger wichtig« galt. Dann fanden die Forscher heraus, dass die »weniger wichtige« rechte Hemisphäre in ihrer Funktion doch nicht so eingeschränkt ist, wie immer angenommen wurde. Die Geschichte dieser Entdeckung ist ein weiteres spannendes Kapitel der Geschichte der Psychologie.

Hemisphärentrennung

Corpus callosum (auch Balken; corpus callosum): breites Band aus Nervenfasern, das die beiden Gehirnhälften miteinander verbindet und über das Informationen weitergeleitet werden.

Split-Brain-Patienten (split-brain patients): Personen, bei denen die beiden Gehirnhälften voneinander getrennt sind (»gespaltenes Gehirn«), nachdem die sie verbindenden Fasern, vor allem die des Corpus callosum, durchgeschnitten wurden.

1961 stellten zwei Neurochirurgen aus Los Angeles, Philip Vogel und Joseph Bogen, die Hypothese auf, dass viele epileptische Anfälle auf eine Veränderung der Gehirnaktivität zurückgehen, bei der es zu einem regen Austausch zwischen den beiden Hemisphären kommt. Sie fragten sich, ob sie die Anzahl der epileptischen Anfälle bei Patienten mit unkontrollierbarer Epilepsie verringern könnten, wenn sie die Verbindung zwischen den beiden Gehirnhälften kappten. Dazu mussten Vogel und Bogen das Corpus callosum durchtrennen, das breite Band aus Axonfasern, durch das die beiden Hemisphären miteinander verbunden sind (. Abb. 2.35). Die Chirurgen hatten Hinweise darauf, dass eine solche Operation für den Patienten keinen Funktionsverlust mit sich bringen würde. Die Psychologen Roger Sperry, Ronald Myers und Michael Gazzaniga hatte Katzen- und Affengehirne durchtrennt, ohne dass sich Anzeichen für Behinderungen zeigten. Also operierten die Chirurgen Vogel und Bogen Menschen. Und was war das Ergebnis? Die Anfälle traten viel seltener auf, und die sog. Split-Brain-Patienten waren überraschend normal; ihre Persönlichkeit und ihr Intellekt schienen kaum betroffen zu sein. Ein Patient konnte sogar nach dem Aufwachen aus der Narkose das Späßchen machen, dass er »geteilte Kopfschmerzen« habe (Gazzaniga 1967). Nur zehn Jahre vorher hatte der Neuropsychologe Karl Lashley den Witz gemacht, dass der Balken nur dazu da sei, »die beiden Hemisphären vor Durchhängern zu bewahren«. Die genialen Experimente von Sperry und Gazzaniga bewiesen jedoch, dass dieses breite Band, das mehr als 200 Mio. Nervenfasern enthält und fähig ist, mehr als eine Mrd. Informationseinheiten pro Sekun-

Courtesy of Terrence Williams, University of Iowa

. Abb. 2.35a, b. Corpus callosum Diese breite Band neuronaler Fasern verbindet die beiden Gehirnhälften. Um das linke Bild (a) erstellen zu können, wurden die Hemisphären durch das Durchschneiden des Corpus callosums und tieferer Gehirnregionen getrennt. Für das rechte Bild (b) hat ein Chirurg den hinteren Teil des Gehirns entfernt, um das Corpus callosum und die aus ihm heraustretenden Fasern zu zeigen

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de zwischen den Hemisphären hin und her zu leiten, eine viel wichtigere Funktion hat. Studien mit SplitBrain-Patienten, den »interessantesten Menschen der Welt«, gaben uns einen Schlüssel zum Verständnis der komplementären Funktionen der beiden Hemisphären. Wie . Abb. 2.36 zeigt, konnten die Forscher dank der seltsamen Verkabelung unseres visuellen Systems in die linke oder in die rechte Hemisphäre des Patienten gezielt Informationen einspeisen. Dazu musste der Patient auf einen Punkt schauen, dann wurde links oder rechts davon ein kurzer Stimulus eingeblendet. Man könnte das auch mit Ihnen machen, aber in Ihrem intakten Gehirn würde die Hemisphäre, die die Information empfängt, der Nachbarin auf der anderen Seite des Tals die Neuigkeit sofort weitererzählen. Doch die Split-Brain-Operation hatte das Telefonkabel zur anderen Talseite gekappt: das Corpus callosum. Dadurch wurde es den Wissenschaftlern möglich, jede Hemisphäre einzeln zu befragen. In einem frühen Experiment bat Gazzaniga die Split-Brain-Patienten, einen Punkt auf einem Bildschirm zu betrachten, und blendete HE•ART ein (. Abb. 2.37). HE erschien im linken Blickfeld (das mit der rechten Hemisphäre verbunden ist) und ART im rechten (verbunden mit der linken Gehirnhälfte). Als die Patienten dann gefragt wurden, was sie gesehen hatten, sagten sie, dass sie das Wort ART gesehen hatten. Wenn sie jedoch gebeten wurden, auf das Wort zu zeigen, waren sie selbst erstaunt darüber, dass ihre linke Hand (von der rechten Hemisphäre gesteuert) auf das Wort HE zeigte. Gibt man jeder Hemisphäre einzeln die Möglichkeit sich auszudrücken, teilt sie nur das mit, was sie wahrgenommen hat. Die rechte Hirnhälfte, die die linke Hand steuert, wusste genau, was »ihre« Hemisphäre gesehen hatte, auch wenn sie es nicht verbal ausdrücken konnte.

. Abb. 2.36. Informationsbahnen vom Auge zum Gehirn Die Informationen aus der linken Hälfte Ihres Blickfeldes werden in der rechten Gehirnhälfte repräsentiert und die aus der rechten Hälfte des Blickfelds in der linken Gehirnhälfte, wo normalerweise auch die Sprache repräsentiert ist. (Trotzdem ist es so, dass jedes Auge Informationen aus dem rechten und linken Blickfeld erhält.) Die Daten, die in einer Hemisphäre ankommen, werden dann sehr schnell über das Corpus callosum zur anderen Hemisphäre übermittelt. Dies geschieht allerdings nicht mehr, wenn das Corpus callosum bei einem Menschen beschädigt ist

. Abb. 2.37. Untersuchungen am geteilten Gehirn Wenn man in einem Experiment das Wort HEART ins Blickfeld eines Split-Brain-Patienten einblendet, berichtet der Patient, nur den Teil des Wortes zu sehen, der die linke Hemisphäre erreicht hat. Zeigt er jedoch mit der linken Hand auf das Wort, das er gesehen hatte, zeigte er auf das, welches die rechte Hemisphäre erreicht hatte. (Aus Gazzaniga 1983)

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

BBC

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. Abb. 2.38. Versuchen Sie das mal! Joe, ein Split-Brain-Patient, kann gleichzeitig zwei verschiedene Formen malen

»… lass deine linke Hand nicht wissen, was deine rechte tut.« Matthäus 6, Vers 3

Wer sieht glücklicher aus? Schauen Sie zuerst auf den Mittelpunkt eines der beiden Gesichter, dann auf den des anderen. Sieht eines glücklicher als das andere aus? Die meisten Menschen sagen, das rechte sähe glücklicher aus. Manche Forscher erklären das damit, dass die rechte Hemisphäre, mit der Gefühle wahrgenommen werden, die Informationen über das linke Auge und damit in erster Linie zum vom Betrachter aus linken Teil des zu betrachtenden Gesichts erhält, wenn der Mittelpunkt des Gesichtes fokussiert wird

Als man der rechten Gehirnhälfte der Patienten das Bild eines Löffels »zeigte«, konnten die Patienten nicht sagen, was sie gesehen hatten. Doch konnten sie den Löffel, der in einem Haufen verschiedener Gegenstände versteckt war, mit der linken Hand ertasten und herausziehen. Wenn der Versuchsleiter den Patienten dann lobte, hätte die Antwort lauten können: »Was? Richtig? Wie ist es möglich, dass ich den richtigen Gegenstand aufnehme, wenn ich nicht einmal weiß, was ich gesehen habe?« Hier spricht natürlich die linke Hemisphäre, die sich darüber wundert, was die nonverbale rechte Hemisphäre weiß. Einige Menschen, die sich einer Split-Brain-Operation unterzogen hatten, waren für einige Zeit von der ungewöhnlichen Unabhängigkeit ihrer linken Hand beunruhigt. Es konnte ihnen passieren, dass die linke Hand ein Hemd aufknöpfte, das die rechte Hand gerade zugeknöpft hatte, oder im Supermarkt Sachen wieder ins Regal stellte, die von der rechten Hand gerade in den Wagen gelegt worden waren. Es erschien, als ob jede Hemisphäre unabhängig für sich dachte: »Ich meine zur Hälfte, dass ich heute mein blaues (oder eben zur anderen Hälfte: mein grünes) Hemd tragen sollte.« Es ist laut Sperry (1964) tatsächlich so, dass die Split-Brain-Chirurgie Menschen mit »zwei einzelnen Gehirnen« erschafft. Mit voneinander abgetrennten Hirnhälften können beide Hemisphären eine Anweisung verstehen und ihr folgen, dass sie – gleichzeitig – unterschiedliche Figuren mit der linken und mit der rechten Hand nachzeichnen sollen (Franz et al. 2000; . Abb. 2.38). (Als ich diese Berichte las, stellte ich mir vor, wie ein Split-Brain-Patient mit sich allein das Spiel »Schere – Stein – Papier« spielt, und zwar linke gegen rechte Hand.) ? Dazu folgende Frage: Wenn wir der rechten Hemisphäre eines Split-Brain-Patienten ein rotes Licht zeigen und der linken ein grünes Licht, würde dann jede Hemisphäre ihre eigene Farbe wahrnehmen? Wüsste der Betreffende, dass sich die Farben unterscheiden? Was würde diese Person antworten, wenn sie gefragt würde, was sie gesehen hat? (7 Antwort 2.2 am Ende des Kapitels)

Wenn die »beiden Gehirne« voneinander getrennt sind, versucht die linke Gehirnhälfte verzweifelt, die Geschehnisse zu erklären, die das Gehirn nicht verstehen kann. Wenn der Patient also einer Anweisung folgt, die der rechten Hemisphäre gegeben wurde (»Geh!«), wird sich die linke Hemisphäre eine Erklärung ausdenken (»Ich möchte ins Haus gehen, um mir eine Cola zu holen«). Daraus schloss Gazzaniga (1988), dass das Bewusstsein in der linken Hemisphäre als »Interpret« immer wieder Theorien aufstellt, die unser Verhalten erklären sollen. Im Gegensatz zum unbewussten Teil unseres Denkens, der unser Leben steuert, wie ein Autopilot, der einen Jumbojet fliegt, handelt das Bewusstsein wie der Pilot, der nur ab und an das Steuer ergreift. Es handelt aber auch eher wie die Pressestelle des Denkens (und manchmal auch als Geschichtenerzähler) – also die Stelle, die nach außen Entscheidungen erklärt, die hinter verschlossenen Türen getroffen wurden (Wegner 2002; Wilson 2002). Diese Berichte veranschaulichen ein Kernkonzept, auf das wir im ganzen Buch immer wieder zurückkommen werden. Das unbewusste Gehirn kann unser Verhalten steuern – ohne unser bewusstes Zutun und unseren bewussten Willen. Diese Experimente zeigen, dass die linke Hemisphäre aktiver ist, wenn eine Person über Entscheidungen nachdenkt (Rogers 2003). Die rechte Hemisphäre versteht einfache Anweisungen und nimmt Gegenstände problemlos wahr; sie ist stärker beteiligt, wenn es um schnelle, intuitive Reaktionen geht. Die rechte Seite des Gehirns übertrifft die linke auch beim Nachzeichnen von Bildern, und auch beim Erkennen von Gesichtern, bei der Wahrnehmung von Unterschieden und Gefühlen sowie auch darin, Gefühle auszudrücken (mit der linken Gesichtshälfte). Wenn die rechte Hirnhälfte geschädigt ist, ist die Verarbeitung von Emotionen und das Sozialverhalten in starkem Maße beeinträchtigt (Tranel et al. 2002). Die meisten Organe, die im Körper doppelt existieren, also Nieren, Lungen, Brüste, haben dieselbe Funktion, sodass es immer Ersatz gibt, wenn eine Seite ausfallen sollte. Bei den beiden Gehirnhälften ist das nicht so. Bei ihnen kann jede Hälfte unterschiedliche Funktionen erfüllen, ohne dass die Anstrengung wirklich verdoppelt werden muss. Das Ergebnis ist ein biologisch seltsames, aber schmuckes Paar, bei dem jede Hälfte anscheinend ihren eigenen Willen hat.

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Unterschiede der beiden Hemisphären im intakten Gehirn Aber was ist mit den mehr als 99,99% der Menschen, die ein ungeteiltes Gehirn haben? Sind auch unsere Gehirnhälften ähnlich spezialisiert wie die der Split-Brain-Patienten? Die Antwort lautet ja. Dabei ist jedoch die Warnung angebracht, dass diese Befunde nicht überschätzt werden sollten (7 Kritisch nachgefragt: Über das linke und das rechte Gehirn). Wenn eine Versuchsperson z. B. eine Aufgabe ausführt, die etwas mit Wahrnehmung zu tun hat, zeigen die Gehirnwellen, der Blutfluss und der Glukoseverbrauch eine verstärkte Aktivität der rechten Gehirnhälfte; wenn sie aber spricht oder rechnet, ist vor allem die linke Hemisphäre aktiviert. Wenn man magnetische Stimulierung einsetzt, um die Aktivität der linken oder der rechten Hirnhälfte zeitweilig zu unterbrechen (Knecht et al. 2002), oder eine ganze Hemisphäre kurzzeitig sediert, kann man die hemisphärische Spezialisierung (die man als Lateralisierung bezeichnet) noch klarer veranschaulichen. Um vor einer Operation festzustellen, wo im Gehirn eines Patienten die Sprache repräsentiert ist, kann ein Arzt Sedativa in die Nackenarterie des Patienten injizieren, die die Hemisphäre auf ihrer Seite mit Blut versorgt. Bevor das Medikament gegeben wird, legt sich der Patient hin und streckt die Arme in die Luft, dabei unterhält er sich mit den Anwesenden. Sie können wahrscheinlich vorhersagen, was passiert, wenn das Medikament zu wirken beginnt und es in die linke Gehirnhälfte strömt. Schon nach wenigen Sekunden fällt der rechte Arm des Patienten herab. Falls die Sprache in seiner linken Hemisphäre repräsentiert ist, verstummt er, bis die Wirkung des Medikaments abnimmt. Wird das Medikament aber in die Arterie injiziert, die die rechte Hemisphäre versorgt, fällt der linke Arm herunter, aber der Patient kann immer noch sprechen. »Schläft« die rechte Hemisphäre, ist es für die meisten Patienten schwerer, sich selbst auf einem verzerrten Foto zu erkennen, als mit einer betäubten linken Hemisphäre (Keenan 2001). Noch weitere Experimente bestätigen die Spezialisierung der Hemisphären. Zum Beispiel erkennen die meisten Menschen ein Bild schneller und sicherer, wenn es direkt (über das linke Gesichtsfeld) in ihre rechte Hemisphäre geleitet wird. Wörter dagegen werden besser mit der linken Hemisphäre erkannt. Wird das Wort aber in ihre rechte Gehirnhälfte geleitet, braucht die Wahrnehmung einige Bruchteile von Sekunden länger, genau die Zeit, die benötigt wird, um eine Information über das Corpus callosum in die auf Sprache spezialisierte linke Gehirnhälfte weiterzuleiten. Welche Hemisphäre ist Ihrer Meinung nach für die Gebärdensprache zuständig, die gehörlose Menschen verwenden? Die rechte, weil sie der linken im bildlich-räumlichen Denken überlegen ist? Oder die linke, weil sie für die Verarbeitung von Sprache zuständig ist? Studien zeigen, dass ebenso wie Hörende gewöhnlich ihre linke Hemisphäre für das Sprachverstehen nutzen, Gehörlose ihre linke Gehirnhälfte für das Verstehen von Zeichen nutzen (Corina et al. 1992; Hickok et al. 2001). Ein Schlaganfall in der linken Hemisphäre würde die Zeichensprache eines gehörlosen Menschen genauso beeinträchtigen wie die Sprechfähigkeit eines hörenden Menschen. Das BrocaZentrum ist am Hervorbringen sowohl der gesprochenen Sprache als auch der Gebärdensprache beteiligt (Corina 1998). Für das Gehirn ist Sprache Sprache, ganz gleich, ob gesprochen oder in Gebärden. Obwohl es die linke Hemisphäre ist, die Sprache schnell und wörtlich versteht, wird sie von der rechten darin übertroffen, ausgeklügelte Schlussfolgerungen zu ziehen (Beeman u. Chiarello 1998; Bowden u. Beeman 1998; Mason & Just 2004). Wenn man der linken Hemisphäre das Wort »Fuß« nur für den Bruchteil einer Sekunde als Prime (Reiz, der Erwartungen weckt) darbietet, gelingt es ihr sehr schnell, das Wort »Ferse« zu erkennen, das mit »Fuß« eng assoziiert ist. Aber wenn man kurzzeitig die Wörter »Fuß«, »Schrei« und »Glas« einblendet, erkennt die rechte Gehirnhälfte schneller als die linke das Wort »Schnitt«, das mit den drei ersten nur entfernt assoziiert ist. Gibt man den Versuchspersonen ein Verstehensproblem – welches Wort lässt sich mit den folgenden verbinden: »hoch«, »Bezirk«, »Gebäude«? – kommt die rechte Hemisphäre schneller auf die Lösung (»Schule«). Ein Patient, bei dem die rechte Hemisphäre verletzt wurde, erklärte: »Ich verstehe die Wörter, aber nicht ihre subtile Bedeutung.« Die rechte Gehirnhälfte hilft uns auch, die Wörter so zu betonen, dass die Bedeutung erkennbar wird. Dies geschieht z. B., wenn wir sagen: »Ich möchte so klug wie Einstein sein!« Dies könnte sonst auch verstanden werden als: »Ich möchte so klug wie ein Stein sein!« (abgewandelt bei Heller 1990)

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

Wenn man die beiden Hemisphären betrachtet, die für das bloße Auge genau gleich aussehen, vermutet man nicht, dass sie beide in ihrer eigenen Art zur Harmonie des Ganzen beitragen. Wenn man sich jedoch die Fülle der heute vorliegenden Beobachtungen – bei Split-Brain-Patienten und bei Menschen mit einem normalen Gehirn – ansieht, lässt sich zweifellos daraus schließen, dass unser Gehirn ein Ganzes mit spezialisierten Teilen ist.

Kritisch nachgefragt

Linkshemisphärisch/rechtshemisphärisch? – Zur populärwissenschaftlichen Darstellung von Forschungsergebnissen »Ein Irrtum fliegt von Mund zu Mund, von Feder zu Feder, und es dauert Jahrhunderte, ihn auszumerzen.« Voltaire (1694–1778) Sie haben bestimmt Hunderte Male gehört, dass manche Menschen typische Benutzer der linken Gehirnhälfte sind, also rational denkend und logisch, andere dagegen ein Paradebeispiel für den »rechtshemisphärischen« Menschen, der kreativ und gefühlvoll ist. Aber Neurowissenschaftler hissen eine Warnflagge: Hüten Sie sich davor, solch komplexe menschliche Fähigkeiten wie Wissenschaft oder Kunst in einer Hemisphäre zu vermuten! Roger Sperry sagte 1982 dazu: »Die Links-rechts-Dichotomie der Kognition ist eine Vorstellung, die sich ausbreitet wie Unkraut.« Warum werden aber in populärwissenschaftlichen Darstellungen die Ergebnisse zur Hemisphärenspezialisierung dermaßen aufgebauscht? In »The Left-Hander Syndrome« beschreibt Coren (1983), Psychologe an der University of British Columbia, wie und warum Journalisten häufig wissenschaftliche Ergebnisse vereinfachen und ausschmücken. Er erinnert sich daran, einen Vortrag von Doreen Kimura, damals Psychologin an der University of Western Ontario in London, Ontario, gehört zu haben. Kimura führte darin aus, dass Melodien, die mit dem linken Ohr gehört werden, schneller erkannt werden, als wenn sie mit dem rechten Ohr gehört werden. Da das linke Ohr ja einen Großteil der Informationen an die rechte Hemisphäre sendet, schloss sie daraus, dass bei ihren rechtshändigen Studenten die rechte Gehirnhälfte Melodien besser erkennen konnte. Einige Tage später war in der »New York Times« Folgendes zu lesen: »Doreen Kimura, Psychologin aus London, Ontario, fand heraus, dass die Musikalität eines Menschen ihren Sitz in der rechten Gehirnhälfte hat« (Kursivsetzung nicht im Original, sie hebt die schlimmste Übertreibung hervor). Offensichtlich von diesem Bericht abgeschrieben, berichtete eine andere Zeitung kurz darauf, dass »die Londoner Psychologin Dr. Doreen Kimura sagt, dass Musiker rechtshemisphärisch sind«. (Kimura untersuchte doch Studenten, nicht Musiker!) Später stellte ein Folgeartikel die Befunde noch verzerrter dar: »Eine britische Psychologin erklärt endlich, warum so viele Musiker Linkshänder sind.« Mit Blick darauf, dass Kimura nicht aus England kommt, keine Musiker untersuchte und vor allem keine Linkshänder, wiederholte Coren die Worte eines amerikanischen Redakteurs: »Alles, was Sie in der Zeitung lesen, ist absolut wahr, bis auf den seltenen Fall einer Geschichte, von der Sie aus erster Hand wissen«. Was geschehen kann, ist Folgendes: Wenn die Information vom Wissenschaftler zum Leser weitergeleitet wird, wird sie vereinfacht und ausgeschmückt, genauso wie alles, was von einem Mensch zum nächsten weitergetratscht wird. Ein Fernsehsender stößt auf eine interessante

Neuigkeit und reduziert sie auf einen 30-Sekunden-Spot, mit 11 Sekunden Inhalt. Das bringt eine Zeitung darauf, den Gedanken zu übernehmen und eine ähnliche Geschichte daraus zu machen, die wiederum von einem populärwissenschaftlichen Magazin übernommen wird und schließlich auf den Titelseiten der Boulevardzeitungen landet. Bei jedem Schritt werden die Ideen »spekulativer und weichen immer mehr vom tatsächlichen Forschungsergebnis ab. … Nach einer Weile kann man das, was der Neuropsychologe ursprünglich gesagt hat, in der Kommunikationskette gar nicht mehr erkennen«, bemerkte Cohen. Gerüchte schießen ins Kraut und werden zu wissenschaftlichem Pseudowissen, das »als Wahrheit akzeptiert« und in Gesprächen immer wieder mit den Sätzen wiederholt wird, die mit den Worten »Wie jeder weiß …« oder »Wie Wissenschaftler herausgefunden haben …« beginnen. Und am Ende, so befürchtet Coren, sind die Stimmen, die diese öffentlichen Mythen verbreiten, lauter als die der Wissenschaftler, die ihnen widersprechen. Die Moral aus der Geschichte ist nun aber nicht, dass Sie alles gering schätzen sollten, was Sie lesen. Aber seien Sie wachsam! Reporter wollen natürlich, dass ihr Artikel veröffentlicht wird. Im Idealfall haben sie dabei das Ziel vor Augen, das darzustellen, was an einem Thema wesentlich ist – also etwas einfach und verständlich darzustellen, ohne zu vereinfachen. Im schlimmsten Fall machen sie aus einem Ereignis von der Größe einer Mücke eine Geschichte vom Format eines Elefanten: Einige Menschen sind linkshemisphärisch, die anderen rechtshemisphärisch …

S. Wahl

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Linkshemiphärisch – rechtshemisphärisch Ist die Künstlerin »rechtshemisphärisch«? Solche Annahmen ignorieren die Forschungsergebnisse zum Thema Gehirnhälften. Manche Bereiche der rechten Hemisphäre sind auf einzelne Aufgaben spezialisiert, doch die beiden Hälften des Gehirns arbeiten zusammen, damit der Mensch das tun kann, was er tun will

95 2.4 · Gehirn

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Organisation des Gehirns und Händigkeit Ziel 20: Erörtern Sie die Zusammenhänge zwischen der Organisation des Gehirns, der Händigkeit und der Mortalität.

Fast 90% der Menschen sind primär Rechtshänder (Medland et al. 2004). Etwa 10% (etwas mehr bei Männern, etwas weniger bei Frauen) sind Linkshänder. (Einige wenige Menschen schreiben mit der rechten Hand und werfen einen Ball mit der linken Hand oder umgekehrt.) Nahezu alle (95%) Rechtshänder verarbeiten die Sprache in der linken Gehirnhälfte, die gewöhnlich etwas größer zu sein scheint als bei Linkshändern (Springer u. Deutsch 1985). Bei Linkshändern ist es etwas komplizierter. Bei mehr als der Hälfte ist die Sprache in der linken Hemisphäre repräsentiert, genauso wie bei Rechtshändern. Bei etwa einem Viertel wird sie in der rechten Hemisphäre abgebildet; das restliche Viertel nutzt dazu beide Hemisphären.

Die meisten Menschen nehmen den rechten Fuß zum Treten, schauen mit dem rechten Auge durch ein Mikroskop und küssen, indem sie Kopf und Nase nach rechts drehen (Güntürkün 2003)

Wird die Händigkeit vererbt?

C. Styrsky

Rückschlüsse aus prähistorischen Höhlenzeichnungen, den Werkzeugen und den Hand- und Armknochen deuten schon früh auf die Bevorzugung der rechten Hand (Corballis 1989; Steele 2000). Rechtshändigkeit überwiegt in allen Kulturen. Darüber hinaus scheint sich die Händigkeit zu entwickeln, bevor kulturelle Einflüsse wirksam werden können: Ultraschalluntersuchungen von fötalen Daumenlutschern zeigen, dass 9 von 10 Föten den rechten Daumen im Mund haben (Hepper et al. 1990, 2004). Die Bevorzugung der rechten Hand ist etwas Einzigartiges, was man vor allem bei den Menschen und den Primaten findet, die uns am ähnlichsten sind: den Schimpansen (Hopkins et al. 2005) und den Gorillas (von ihnen sind nur etwa 35% Linkshänder). Bei anderen Primaten ist das Verhältnis von Links- und Rechtshändern gleichmäßiger verteilt. Michel (1982) konnte die Beobachtung machen, dass zwei Drittel von 150 Babys, die er während ihrer ersten beiden Lebenstage beobachtete, es vorziehen, so zu liegen, dass ihr Kopf nach rechts geneigt ist. Als er die Babys im Alter von 5 Jahren nochmals untersuchte, benutzten fast alle der »Kopf-nach-rechts«-Babys bevorzugt ihre rechte Hand, um nach etwas zu greifen, während die »Kopf-nach-links«-Babys lieber ihre linke Hand benutzten. Diese Ergebnisse (zusammen mit der Tatsache, dass weltweit Rechtshändigkeit häufiger vorkommt) sind Hinweise darauf, dass die Händigkeit erblich ist oder durch pränatale Faktoren beeinflusst wird.

Also ist es in Ordnung, Linkshänder zu sein? Aus dem, was wir so bei Gesprächen im Alltag mitbekommen, könnte man schließen, dass es nicht in Ordnung ist, Linkshänder zu sein. Wer sich »link verhält« oder eine »linke Zecke« ist, ist nicht gerade beliebt. Viel eher sollte man doch »das rechte Verhalten« zeigen, oder? Linkshänder sind unter den Menschen mit Leseschwächen, mit Allergien und mit Migräne häufiger vertreten (Geschwind u. Behan 1984). Aber im Iran, wo Studierende bei der Hochschuleingangsprüfung angeben müssen, mit welcher Hand sie schreiben, zeigen die Linkshänder in allen Fächern bessere Leistungen als die Rechtshänder (Noroozian et al. 2003). Ebenso sind unter Musikern, Mathematikern, Profi-Basketballern und Kricketspielern, Architekten und Künstlern mehr Linkshänder zu finden als unter den übrigen. Auch Leonardo da Vinci und Picasso benutzten die linke Hand, um den Pinsel zu führen. Die Tatsache, dass es im Sport einen höheren Prozentsatz von Linkshändern gibt als sonst, lässt sich durch strategische Faktoren erklären. Beispielsweise ist es für eine Fußballmannschaft hilfreich, wenn sie auf dem linken Spielfeld einen Spieler hat, der bevorzugt seinen linken Fuß einsetzt (Wood u. Aggleton 1989). Beim Golf jedoch hat bis 2003 kein Linkshänder das American Masters gewonnen; erst der Kanadier Mike Weir schaffte es. Obwohl Linkshänder damit klarkommen müssen, bei Dinnerpartys häufiger mit dem Ellenbogen angestoßen zu werden, und Scheren und Schreibtische für Rechtshänder nicht ohne Schwierigkeiten benutzen können, scheinen sie doch in puncto Chancengleichheit nicht benachteiligt zu sein. Aber Forscher haben etwas entdeckt, was doch mehr Beachtung verdient: Linkshänder scheinen mit dem Alter zu verschwinden!

Ein Rätsel für die Wissenschaft: Der Fall der verschwindenden Linkshänder Während er sich mit dem Thema Linkshändigkeit beschäftigte, stieß der Psychologe Stanley Coren (1993) auf eine recht erstaunliche Tatsache: Mit dem Alter nimmt der Prozentsatz an Linkshän-

Ein Befund, der eine genetische Erklärung der Händigkeit in Frage stellt: Händigkeit ist eines der wenigen Merkmale, das eineiige Zwillinge nur mit geringer Wahrscheinlichkeit gemeinsam haben (Halpern u. Coren 1990)

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

. Abb. 2.39. Immer weniger Linkshänder Der Anteil der Linkshänder nimmt in Stichproben älterer Menschen deutlich ab. (Nach Coren 1993b)

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»Um die Wahrheit zu finden, müssen wir uns der Mühe unterziehen, das Unwahre zu eliminieren. Wenn das Unmögliche eliminiert ist, muss das, was bleibt, die Wahrheit sein, auch wenn sie uns unwahrscheinlich dünkt.« Sherlock Holmes in Arthur Conan Doyles »The Sign of the Four« (1890)

dern stark ab. In seiner ersten Stichprobe mit 5147 Personen waren 15% der 10-Jährigen, 5% der 50-Jährigen und weniger als 1% der 80-Jährigen Linkshänder (. Abb. 2.39). Forscher überall auf der Welt bestätigten dieses Ergebnis. Voller Faszination angesichts solcher Befunde versuchten Coren u. Halpern (1991; Halpern u. Coren 1988, 1991, 1993) eine Antwort auf die Frage zu finden, warum dies so ist. (Wenn Sie damals an ihrer Stelle gewesen wären, welche Erklärungen wären Ihnen eingefallen?) Vielleicht dachten Coren und Halpern zunächst daran, Umerziehung, die viele ältere Linkshänder erlebt hatten, sei der Grund dafür, dass in der älteren Generation weniger Linkshänder zu finden sind. Viele ältere Menschen können sich daran erinnern, wie ihre linke Hand geschlagen, angebunden oder sogar mit Heftpflaster zu einer Faust verklebt wurde, wenn sie versuchten, sie zu benutzen. Da die Eltern und Lehrer heutzutage immer mehr dazu neigen, Linkshändigkeit zu akzeptieren, könnte dies erklären, warum mehr jüngere Menschen Linkshänder sind. Aber laut amerikanischen und europäischen Studien gab es im 20. Jahrhundert nur eine Steigerung der Linkshänderquote von 6 auf 10% der Bevölkerung (Porac et al. 1980); diese Steigerung ist aber zu klein, um den großen Unterschied in der Häufigkeit von alten und jungen Linkshändern zu erklären. Coren und seine Mitarbeiter fanden darüber hinaus noch weitere Belege dafür, dass die Häufigkeit von Linkshändigkeit stabil ist: Bei Kunstwerken aus der Zeit von 15.400 bis 3000 v. Chr. wurden 10% der abgebildeten Menschen als Linkshänder dargestellt. In der modernen Kunst sind es 11%. Könnte das Verschwinden der Linkshänder schlicht durch Lernen erklärt werden? Könnte die Welt, die für Rechtshänder entworfen ist, die Linkshänder dazu bringen, nach und nach den Gebrauch ihrer rechten Hand zu erlernen? Wiederum nein. Vorschüler, die noch ihre Händigkeit wechseln, tun dies, bevor sie in die Pubertät kommen. Die Händigkeit wechselt nur selten nach dem 8. oder 9. Lebensjahr, und selbst wenn es vorher geschieht, bezieht sich die Veränderung meist nur auf bestimmte Handlungen wie Schreiben oder Essen. Aber was bleibt dann noch? Coren und Halpern wagten, das Undenkbare auszusprechen: Linkshänder sterben früher. »Das kann nicht wahr sein«, erklärten skeptische Kollegen, als Coren diese Idee zum ersten Mal aussprach. »Wenn das wahr wäre, müsste das schon einmal irgendjemandem aufgefallen sein. Und außerdem, meine Großmutter väterlicherseits war Linkshänderin und wurde 91.« Solche Anekdoten, so sehr sie auch aus dem Leben gegriffen sein mögen (»ich kenne jemanden, der …«), können jedoch keine Ergebnisse ersetzen, die in Studien mit großen Stichproben gefunden werden. Ein einzelnes Beispiel kann eine Theorie nicht bestätigen oder widerlegen. Also entschlossen sich Coren und Halpern, ihre makabre Idee weiterzuverfolgen. Sie dachten zunächst über die bekannten Gesundheitsrisiken bei Linkshändern nach. So findet man bei Linkshändern häufiger eine schwierige Geburt (wie Frühgeburt oder Atmungsprobleme während der

97 2.4 · Gehirn

. Abb. 2.40. Vom gefährlichen Leben eines Linkshänders Im Buch »The Left-Hander Syndrome« zeigt Stanley Coren anschaulich die Risiken, die sich durch eine für Rechtshänder geschaffene Welt ergeben. Wenn Linkshänder eine Bohrmaschine benutzen, kann es sein, dass ihnen ihr linker Arm die Sicht nimmt

Geburt). Außerdem haben Linkshänder öfter Kopfschmerzen, mehr Unfälle (zum Teil durch Geräte, die für Rechtshänder entwickelt wurden; . Abb. 2.40), haben mehr Knie- und Gelenkprobleme, rauchen mehr, trinken mehr Alkohol und leiden öfter unter Problemen des Immunsystems (darunter Allergien wie Asthma, Ekzeme und Heuschnupfen). Diese Unterschiede zwischen Links- und Rechtshändern sind nicht so bedeutsam (die individuellen Unterschiede sind viel größer). Aber könnte auf sie, genauso wie bei den Geschlechtsunterschieden in Bezug auf Gesundheitsrisiken, die unterschiedlich lange Lebensspanne zurückgehen? Coren und Halpern untersuchten eine Zufallsstichprobe von kürzlich verstorbenen Menschen und fanden heraus, dass Rechtshänder tatsächlich durchschnittlich 8 oder 9 Jahre länger leben. Dieser Unterschied nahm etwas ab, als Coren, Halpern und ihre Kollegen Kinder ausschlossen. Als sie Linkshänder und Rechtshänder verglichen, die früher einmal Baseball- oder Kricketspieler waren, fanden sie in Bezug auf die Lebensspanne einen kleineren Unterschied (3 Jahre, schätzte Coren); aber er war noch immer vorhanden (Aggleton et al. 1993; Rogerson 1994). Dieses bestürzende Ergebnis schlug ein wie ein Blitz und erregte viel Interesse in der Öffentlichkeit. Meist wurde das Thema verzerrt dargestellt, was wiederum zu unfairen Reaktionen führte: »Lieber Herr Professor … wir möchten Ihnen raten, sich in Zukunft vor finsteren und missgünstigen Linkshändern in Acht zu nehmen – und vor Kettensägen« und »Ihr Rechtshänder denkt, dass ihr länger lebt als wir Linkshänder – aber das wird nicht der Fall sein, wenn wir euch vorher umbringen!« (Halpern et al. 1996). Die Ergebnisse führten auch zu Folgestudien, bei denen keine Unterschiede in Bezug auf die Lebenserwartung von Rechts- und Linkshändern nachgewiesen werden konnten (Harris 1993). Eine Forschergruppe des National Institute of Aging in den Vereinigten Staaten verfolgte das Leben von 3800 Erwachsenen aus Boston über 6 Jahre hinweg und fand, dass die Linkshänder zu keinem Zeitpunkt mit größerer Wahrscheinlichkeit starben (Salive et al. 1993). Coren (1993) jedoch widersprach diesen Ergebnissen, da der Zeitraum von 6 Jahren zu kurz sei, um in einer so kleinen Stichprobe einen signifikanten Unterschied festzustellen. Dieser ungelöste Fall der verschwindenden Linkshänder zeigt anschaulich, was Wissenschaft im Kern ist – wie Forscher es wagen, alle Fragen zu stellen, die erforscht werden können, auch wenn sich aus den Antworten vielleicht unerfreuliche Schlussfolgerungen ergeben. Es ist wie vor Gericht: Die Forscher dürfen gerne neue Ideen aussprechen, aber sie müssen sich den Kreuzverhören der Gegenseite und heißen Debatten stellen. Im Laufe der Zeit hat die Wissenschaft damit einen Weg gefunden, Fehler aufzudecken und der Wahrheit einen Schritt näher zu kommen (und damit oft auch einer besseren Welt). Wenn eine Erklärung für das Verschwinden der Linkshänder gefunden wird, kann man daraus vielleicht Schlussfolgerungen ziehen, die es uns erlauben, die Welt für Linkshänder angenehmer zu gestalten. In diesem Kapitel konnten wir einen Eindruck von der Wahrheit gewinnen, die in folgendem grundlegenden Prinzip dieses Kapitels liegt: Alles, was psychisch ist, ist gleichzeitig auch biologisch. Wir haben uns damit beschäftigt, wie unsere Gedanken, Gefühle und Handlungen aus der Aktivität unseres spezialisierten, aber auch ganzheitlichen Gehirns entstehen. In den folgenden Kapiteln werden wir darauf eingehen, welche Bedeutung die biologische Revolution in der Psychologie hatte. Wir werden z. B. sehen, wie

Linkshänder, die lange lebten: Benjamin Franklin (84) Charlie Chaplin (88) Albert Schweitzer (90) Pablo Picasso (92) Queen Mum (101) Linkshänder, die nicht so lange lebten: Aristoteles (38) Marilyn Monroe (36) Wolfgang Amadeus Mozart (35) Alexander der Große (33) Kurt Cobain (27)

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Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

4 die Gene und die Erfahrungen gemeinsam unsere Persönlichkeit, unsere Gefühle und unsere Intelligenz beeinflussen; 4 die Entwicklung des Gehirns die Grundlage für die geistige Entwicklung ist; 4 unsere Sinnesorgane es uns ermöglichen, zu sehen und zu hören; 4 das Gehirn unsere Erinnerungen speichert; 4 Gehirn und Körper zusammenwirken, um unsere Empfindung von Hunger und Sexualität, von Angst und Wut sowie von Schlaf und Träumen hervorzurufen; 4 unser Geist und unser Körper gemeinsam unsere Anfälligkeit gegenüber Krankheiten und unsere Fähigkeit zur Selbstheilung steuern; 4 unsere eigene evolutionäre Entwicklung uns dazu bringt, andere zu verletzen, ihnen zu helfen oder sie zu lieben.

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Geist und Gehirn als holistisches System Nach Roger Sperrys Ansicht erschafft das Gehirn den Geist und ist auch sein Steuerorgan, doch beeinflusst der Geist wiederum das Gehirn. (Stellen Sie sich lebhaft vor, in eine Zitrone zu beißen – vermehrte Speichelabsonderung?)

Es war ein langer Weg von der Phrenologie des 19. Jahrhundert bis zur heutigen Neurowissenschaft. Trotzdem stellt das, was wir nicht wissen, noch immer unser Wissen in den Schatten. Wir können das Gehirn beschreiben. Und wir können versuchen, zu verstehen, wie die einzelnen Teile miteinander kommunizieren. Aber wie kann unser Geist aus diesem Zellhaufen entstehen? Wie kann ein elektrochemisches Aufleuchten in einem Knäuel von der Größe eines Kopfsalats zu einer kreativen Idee, zur freudigen Erregung vor dem Geburtstag und zur Erinnerung an unsere Großmutter führen? Ähnlich wie aus Gas und Luft etwas Neues entstehen kann, nämlich Feuer, so könnte auch das komplexe menschliche Gehirn etwas Neues erschaffen: das Bewusstsein. Davon war zumindest Sperry überzeugt. Der Geist, argumentierte er, entsteht aus dem Tanz der Ionen im Gehirn, kann jedoch nicht auf ihn reduziert werden. Zellen können nicht allein durch die Bewegung von Atomen erklärt werden, ebenso wenig kann der Geist durch die Aktivität von Zellen erklärt werden. Die Psychologie hat ihre Wurzeln in der Biologie, die wiederum auf der Chemie beruht, die ihrerseits auf der Physik basiert. Trotzdem ist die Psychologie mehr als angewandte Physik. Die Bedeutung der Rede Richard von Weizsäckers am 8. Mai 1985 zum 40. Jahrestag der Beendigung des Zweiten Weltkrieges lässt sich nicht auf neuronale Aktivität reduzieren. Sexuelle Liebe ist mehr als verstärkte Blutzufuhr in den Genitalien. Moral und Verantwortungsbewusstsein lassen sich erst erklären, wenn wir unseren Geist als »holistisches System« verstehen, wie Sperry (1992) feststellte. Wir sind mehr als plappernde Roboter. Der Geist versucht, das Gehirn zu verstehen; dies ist in der Tat eine der größten Herausforderungen der Wissenschaft. Und das wird immer so sein. Um es mit den Worten des Kosmologen John Barrow zu sagen: Ein Gehirn, das so einfach ist, dass man es verstehen kann, ist zu einfach, um einen Verstand hervorzubringen, der es versteht.

Lernziele Abschnitt 2.4 Das Gehirn Ziel 11: Beschreiben Sie einige Verfahren zur Untersuchung des Gehirns. Bei klinischen Beobachtungen waren Forscher schon seit langem auf die Folgen von Schädigungen verschiedener Bereiche des Gehirns gestoßen. Aber mit Hilfe von Bildern, die mit dem MRT erstellt werden, kann man heute die genauen Hirnstrukturen erkennen und die Gehirnaktivität mit EEG, PET und fMRT (funktionellem MRT) beobachten. Indem Neurowissenschaftler bestimmte Teile des Gehirns chirurgisch läsionieren und mit Hilfe von Elektroden stimulieren, die elektrische Aktivität auf der Oberfläche des Gehirns messen und die neuronale Aktivität mit Hilfe von Computern darstellen, versuchen sie, die Zusammenhänge zwischen Gehirn, Denken und Verhalten des Menschen zu erforschen.

Ziel 12: Beschreiben Sie die Bestandteile des Hirnstamms, und skizzieren Sie die Funktionen von Hirnstamm, Thalamus und Kleinhirn. Der Hirnstamm ist der älteste Teil des Gehirns und ist für automatische Überlebensfunktionen zuständig. Er besteht aus der Medulla, die Herzschlag und Atmung steuert, der Brücke, die zur Koordinierung der Bewegungen beiträgt, sowie der Formatio reticularis, die die Erregung des Nervensystems und damit das Bewusstsein beeinflusst. Über dem Hirnstamm liegt der Thalamus, die zentrale Schaltstelle des Gehirns. Das Kleinhirn, hinten am Hirnstamm lokalisiert, koordiniert die Muskelbewegungen und trägt dazu bei, die sensorischen Informationen zu verarbeiten. 6

99 2.4 · Gehirn

Ziel 13: Beschreiben Sie die Strukturen und Funktionen des limbischen Systems, und erklären Sie, wie eine dieser Strukturen die Hypophyse steuert. Zwischen dem Hirnstamm und dem zerebralen Kortex liegt das limbische System, das mit dem Gedächtnis, den Gefühlen und Trieben des Menschen in Zusammenhang gebracht wird. Ein Teil des limbischen Systems ist die Amygdala (Mandelkern), die an aggressiven oder ängstlichen Impulsen beteiligt ist. Ein anderer Teil ist der Hypothalamus, der verschiedene lebenserhaltende Funktionen des Körpers steuert, z. B. das Belohnungs- und das Hormonsystem. Der Hippocampus, der auch Teil des limbischen Systems ist, verarbeitet Gedächtnisinhalte.

Ziel 17: Beschreiben Sie die fünf Gehirnareale, die daran beteiligt sind, dass Sie diesen Satz vorlesen. Die Sprache ist das Ergebnis der Integration vieler spezifischer neuronaler Netze, die spezialisierte Unteraufgaben erfüllen. Wenn Sie etwas vorlesen, nimmt der visuelle Kortex des Gehirns Wörter als visuelle Reize auf, der Gyrus angularis transformiert diese visuellen Repräsentationen in auditorische Codes, das Wernicke-Zentrum interpretiert diese Codes und schickt die Botschaft an das Broca-Zentrum, das den motorischen Kortex dabei steuert, wie er die gesprochenen Wörter hervorbringt.

Ziel 14: Definieren Sie, was der zerebrale Kortex ist, und erklären Sie, warum er für das Gehirn des Menschen so wichtig ist. Der zerebrale Kortex ist die dünne Oberflächenschicht miteinander verbundener Neuronen, von der die Hemisphären des Gehirns bedeckt sind. Der Kortex des menschlichen Gehirns ist größer als der anderer Lebewesen; er ermöglicht Lernen, Denken und andere komplexe Formen der Informationsverarbeitung, zu denen nur wir Menschen fähig sind.

Ziel 18: Erörtern Sie die Plastizität des Gehirns nach einer Verletzung oder einer Krankheit. Wenn eine Gehirnhälfte früh im Leben eines Menschen Schaden nimmt, kann die andere Hälfte die meisten ihrer Funktionen mit übernehmen. Diese Plastizität nimmt jedoch mit dem Alter ab, obwohl bei einem Schlaganfall oder einer anderen Hirnverletzung die umliegenden Neuronen eventuell einen Teil der Funktionen der geschädigten Zellen übernehmen.

Ziel 15: Nennen Sie die vier Hirnlappen des zerebralen Kortex. Jede Hemisphäre des zerebralen Kortex wurde zur besseren Orientierung in vier Teile aufgeteilt: Der Frontallappen (direkt hinter der Stirn) ist am Sprechen, an den Muskelbewegungen, dem Planen und dem Urteilen beteiligt. Die Parietallappen (im oberen und hinteren Teil des Kopfes) erhalten sensorische Signale zu Berührungen und zur Körperposition. Zu den Okzipitallappen (am Hinterkopf ) gehört die Sehrinde. Die Temporallappen (direkt über den Ohren) enthalten die Hörrinde. Jeder Gehirnlappen erfüllt viele Funktionen und tritt mit anderen Arealen des Kortex in Interaktion.

Ziel 19: Beschreiben Sie die Forschung zur Trennung der Hemisphären, und erklären Sie, wie sie zu einem besseren Verständnis der Funktionen unserer rechten und linken Hirnhälfte beiträgt. Klinische Beobachtungen zeigten schon vor langer Zeit, dass die linke Hemisphäre für die Sprache unverzichtbar ist. In der Forschung zum Thema Split Brain (Experimente mit Patienten, deren Corpus callosum durchtrennt wurde) zeigte sich, dass bei den meisten Menschen die linke Hemisphäre eher verbale Fähigkeiten hat, während die rechte bei der visuellen Wahrnehmung und dem Erkennen von Emotionen brilliert. Untersuchungen an Menschen mit intaktem Gehirn bestätigen, dass jede Gehirnhälfte auf ihre Art dazu beiträgt, dass das Gehirn in integrierter Weise seine Funktion erfüllen kann.

Ziel 16: Fassen Sie kurz einige der Befunde zu den Funktionen des motorischen und des sensorischen Kortex zusammen, und erörtern Sie die Bedeutung der Assoziationsfelder. Einige Areale des Gehirns haben spezielle Funktionen (. Abb. 2.23). Ein solches Areal ist der motorische Kortex, eine Region, die wie ein Bogen geformt ist. Er befindet sich im hinteren Teil der Frontallappen und steuert die willkürlichen Bewegungen. Ein anderes Areal ist der sensorische Kortex, eine Region im vorderen Teil der Parietallappen, die die Körperempfindungen aufnimmt und verarbeitet. In diesen Regionen belegen Körperteile, die besonders präzise gesteuert werden müssen (im motorischen Kortex), und jene, die besonders sensibel sind (im sensorischen Kortex), am meisten Raum. Den größten Bereich des Kortex – den größten Teil jedes Einzelnen der vier Hirnlappen – nehmen die nicht spezialisierten Assoziationsfelder ein; sie führen die Informationen zusammen, die im Zusammenhang mit dem Lernen, dem Erinnern, dem Denken und anderen höheren Funktionen anfallen.

Ziel 20: Erörtern Sie die Zusammenhänge zwischen der Organisation des Gehirns, der Händigkeit und der Mortalität. Etwa 10% der Menschen sind Linkshänder. Nahezu alle Rechtshänder verarbeiten die Sprache in der linken Hirnhälfte, wie dies bei etwas mehr als der Hälfte der Linkshänder der Fall ist. Die übrigen Linkshänder teilen sich nahezu zu gleichen Teilen in solche auf, die Sprache in der rechten Hirnhälfte verarbeiten, und in solche, die dies in beiden Hirnhälften tun. Der Prozentsatz der Linkshänder nimmt mit dem Alter stark ab, von etwa 15% im Alter vom 10 Jahren auf weniger als 1% im Alter von 80 Jahren. Diese Abnahme könnte Folge einer höheren Gefährdung durch Unfälle sein. > Denken Sie weiter: Wie würden Sie sich fühlen, wenn Sie zwei getrennte Gehirnhälften hätten, die beide Ihre Gedanken und Handlungen steuern, von denen aber nur eine die Vorherrschaft über Ihr Bewusstsein und Ihre Sprache hätte? Was würde das für Ihr Selbstbild als unteilbare Person bedeuten?

2

100

Kapitel 2 · Neurowissenschaft und Verhalten

Antworten

2

2.1

Die Katze wird über ihren Sympathikus erregt.

2.2

Ja. Nein. Grün.

Prüfen Sie Ihr Wissen 1. Wie kommunizieren Neuronen miteinander? 2. Wie fließen die Informationen durch ihr Nervensystem, wenn Sie eine Gabel in die Hand nehmen? Fassen Sie diesen Vorgang kurz zusammen. 3. Warum wird die Hypophyse als »Königsdrüse« bezeichnet? 4. In welcher Region des Gehirns wäre es am wahrscheinlichsten, dass eine Hirnschädigung die Fähigkeit zum Seilhüpfen beeinträchtigt? Ihre Fähigkeit, Berührungen oder Klänge zu empfinden? In welcher Region des Gehirns würden Sie bei einer Schädigung möglicherweise ins Koma fallen? Ganz ohne Atmung und den Herzschlag des Lebens? 5. Wenn Sie geradeaus nach vorne gucken, wie werden die visuellen Informationen an Ihre beiden Hirnhälften weitergeleitet?

LDeutsche Literatur zum Thema Birbaumer, N., Schmidt, R.F. (2006). Biologische Psychologie, 6. Aufl. Heidelberg: Springer. Dudel, J., Menzel, R., Schmidt, R.F. (2001). Neurowissenschaften. Vom Molekül zur Kognition, 2. Aufl. Heidelberg: Springer. Elbert, T., Birbaumer, N. (Hrsg). (2002). Biologische Grundlagen der Psychologie. Bern: Huber. Jäncke, L. (2005). Methoden der Bildgebung in der Psychologie und den kognitiven Neurowissenschaften. Stuttgart: Kohlhammer. Kandel, E.R., Schwartz, J.H., Jessel, T.M. (1995). Neurowissenschaften. Eine Einführung. Heidelberg: Spektrum. Lautenbacher, S., Güntürkün, O., Hausmann, M. (2007). Gehirn und Geschlecht. Heidelberg: Springer. Markowitsch, H.J. (Hrsg). (1996). Grundlagen der Neuropsychologie. Enzyklopädie der Psychologie: Biologische Psychologie, Bd. 1. Göttingen: Hogrefe. Springer, S.P., Deutsch, G. (1998). Linkes/rechtes Gehirn. Heidelberg: Spektrum. Thompson, R.F. (2001). Das Gehirn. Von der Nervenzelle zur Verhaltenssteuerung, 3. Aufl. Heidelberg: Spektrum.

Springer-Lehrbuch

David G. Myers

Psychologie 2., erweiterte und aktualisierte Auflage Übersetzung Matthias Reiss Deutsche Bearbeitung Svenja Wahl, Matthias Reiss Mit Beiträgen von Siegfried Hoppe-Graff und Barbara Keller

Mit 947 Abbildungen und 50Tabellen

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David G. Myers Deutsche Bearbeitung Dr. Svenja Wahl, Dr. Matthias Reiss (2. Auflage) Dr. Christiane Grosser, Dr. Svenja Wahl (1. Auflage)

Übersetzung Dr. Matthias Reiss, Angertorstr. 4, 80469 München, www.dr-reiss.com (2. Auflage) ÜTT - Übersetzerteam Tübingen, Sabine Mehl, Katrin Beckmann, Birgit Pfizer (1. Auflage)

Beiträge von Prof. Dr. Siegfried Hoppe-Graff Universität Leipzig, Erziehungswissenschaftliche Fakultät Karl-Heine-Straße 22b , 04229 Leipzig Dr. Barbara Keller, Universität Bielefeld, Institut für Evangelische Theologie Postfach 10 01 31, 33501 Bielefeld

First published in the United States by WORTH PUBLISHERS, New York and Basingstoke. Copyright 2007 by Worth Publishers. All rights reserved. Erstmals veröffentlicht in den USA von WORTH PUBLISHERS, New York and Basingstoke. Copyright 2007 by Worth Publishers. Alle Rechte vorbehalten.

ISBN-13 978-3-540-79032-7 Springer Medizin Verlag Heidelberg Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Springer Medizin Verlag springer.de © Springer Medizin Verlag Heidelberg 2004, 2008 Printed in Germany. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen. Produkthaftung: Für Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag keine Gewähr übernommen werden. Derartige Angaben müssen vom jeweiligen Anwender im Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit überprüft werden. Planung: Dr. Svenja Wahl Projektmanagement: Michael Barton Layout und Umschlaggestaltung: deblik Berlin Einbandabbildung: Masterfile Satz: Fotosatz-Service Köhler GmbH, Würzburg SPIN: 11968856 Gedruckt auf säurefreiem Papier

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In Erinnerung an Phyllis J. Vandervelde (1939–2005) Vertraute über vier Jahrzehnte hinweg und unverzichtbare Hilfe bei der Texterstellung für alle acht Auflagen dieses Buchs, in tief empfundener Dankbarkeit für ihr Engagement, außerordentliche Leistungen zu zeigen

VII

Vorwort zur 8. amerikanischen Auflage Seit der Veröffentlichung der ersten Auflage dieses Buchs sind rasch 2 Jahrzehnte im unaufhaltsamen Strom der Zeit vergangen. Und was für aufregende 2 Jahrzehnte es waren. Es geht kaum ein Tag vorüber, an dem ich nicht ein Gefühl der Dankbarkeit für das Vorrecht empfinde, unterstützend bei der Lehre tätig sein zu können, und zwar für so viele Studierende, in so vielen Ländern und in so vielen Sprachen. Dass ich mit der Aufgabe betraut werde, die Weisheit in diesem menschlich bedeutsamen Fach zu erkennen und sie weiterzugeben, ist sowohl eine aufregende Ehre als auch eine große Verantwortung. Was meine Motivation dazu aufrechterhält ist zum einen meine anhaltende Wertschätzung der Psychologie als Wissenschaft und ihrer sich immer stärker erweiternden Erklärungsmöglichkeiten und zum anderen meine Verpflichtung gegenüber den Studierenden und meinen Dozentenkollegen, mit denen ich aufgrund dieses Buchs viele anregende Gespräche führen kann. Ich mag das bewusstseinserweiternde Lernen, das mit meiner täglichen Lektüre der wissenschaftlichen psychologischen Literatur einhergeht, und ich mag es, mit so vielen Menschen Kontakt aufzunehmen (von denen mir einige Hundert geschrieben haben, um mir ihre Erfahrungen mitzuteilen, und mir in höflicher Form Ratschläge gegeben haben). Dieses Lehrbuch wird alle 3 Jahre neu aufgelegt. Doch auch in der Zeit zwischen den Auflagen vergeht kaum ein Tag, an dem ich nicht neues Wissen über das Fach, das mir am Herzen liegt, und dessen Anwendung auf das tägliche Leben erwerben kann. Allwöchentlich stoße ich auf Informationen über neue Entdeckungen, beispielsweise zu den neurowissenschaftlichen Grundlagen unserer Stimmungen und Erinnerungen, über den Einflussbereich des adaptiven Unbewussten und über die formende Kraft unseres sozialen und kulturellen Kontexts. Kein Wunder also, dass sich dieses Buch dramatisch verändert hat seit dem Augenblick, als ich mich vor 23 Jahren an den Schreibtisch setzte und die Arbeit für die 1. Auflage begann. Heute interessiert sich die wissenschaftliche Psychologie v. a. für die Wechselwirkung von Anlage und Umwelt und für geschlechts- und kulturspezifische Unterschiede, für unsere bewusste und unbewusste Informationsverarbeitung sowie für die Biologie, die unserem Verhalten zugrunde liegt. Wir haben jetzt auch nach neuen Wegen für die Darstellung der Informationen gesucht, sowohl im Buch als auch auf der Lernwebsite zum Buch. Diese Veränderungen sind anregend. Wenn ich versuche, bei den neuen Entdeckungen auf dem Laufenden zu bleiben, ist mein Tag damit ausgefüllt, und dies verbindet mich mit vielen Kollegen und Freunden. Die Tausenden von Dozenten und die Millionen von Studierenden auf der ganzen Welt, die dieses Buch gelesen haben, trugen in ungeheurem Maße zu seiner Entwicklung bei. Viel davon findet spontan über Briefe, E-Mails und Unterhaltungen statt. In diese Auflage haben wir über 800 Forscher und Psychologiedozenten, aber auch viele Studierende einbezogen. Dies geschah in dem Bemühen, genaue und aktuelle Informationen über psychologische Inhalte, aber auch über die didaktischen Bedürfnisse von Dozenten und Studierenden eines Einführungsseminars zu sammeln. Zudem freuen wir uns über die ständigen Rückmeldungen, weil es uns in künftigen Auflagen darum geht, ein noch besseres Buch zu entwickeln.

Was ist so geblieben? Meine anfängliche Vision dieses Lehrbuchs zur Psychologie hat sich indessen von der 1. bis zur 8. amerikanischen Auflage (d.h. der 2. deutschen Auflage) nicht verändert: ein Buch zu schreiben, das sich im strengen Rahmen der Wissenschaft bewegt, gleichzeitig jedoch eine umfassende Sicht auf den Menschen bietet und damit Herz und Verstand anspricht. Mein Ziel war es, eine jeweils aktuelle Einführung in die Psychologie zu schreiben, unter besonderer Berücksichtigung der Interessen und Bedürfnisse von Studierenden. Es ist mir ein Anliegen, die Studierenden auf ihrem Weg zum Verständnis der wichtigen Phänomene ihres Lebens helfend und erklärend zu begleiten und sie das Staunen zu lehren. Gleichzeitig will ich aber auch den kritischen Forschergeist vermitteln, mit dem Psychologen in ihrem Fach arbeiten. Es ist meine Überzeugung, dass das Studium der Psychologie dazu befähigt, der Intuition die Zügel des kritischen Denkens anzulegen, Rechthaberei durch Einfühlung abzubauen und Selbsttäuschungen mit Verständnis zu begegnen. Ich halte es mit Thoreau, der sagte, dass » sich alles Lebendige mühelos und ungekünstelt in normaler Sprache ausdrücken lässt«, und versuche deshalb, das akademische Wissen der Psychologie mit spannenden Berichten und lebendigen Geschichten aufzulockern. Ich bin der alleinige Autor dieses Buches und versuche deshalb, die Geschichte der Psychologie einerseits streng wissenschaftlich, andererseits aber auch aus meinem persönlichen Empfinden heraus darzustellen. Ich mache mir sehr gerne Gedanken darüber, in welcher Beziehung die Psychologie zu anderen Wissensbereichen steht, beispielsweise zu Literatur, Philosophie, Geschichte, Sport, Religion, Politik oder Populärkultur. Und es macht mir Spaß, andere zum Nachdenken zu bringen, ich spiele gerne mit Worten, und ich lache gerne. Obwohl diese neue Auflage durch zusätzliche Geschichten ergänzt wurde, wird der Ton der Vorgängerversionen, aber auch viel von ihren Inhalten und ihrer Gliederung beibehalten. Das trifft aber auch für die 8 Ziele – die leitenden Prinzipien – zu, die die vorigen 7 Auflagen mit Leben erfüllt haben: 1. Den Forschungsprozess beispielhaft darstellen. Es ist mir ein besonderes Anliegen, den Studierenden nicht nur Forschungsergebnisse zu präsentieren, sondern sie gewissermaßen am Forschungsprozess teilhaben zu lassen. Viele Stellen des Buches wollen die Neugier des Lesers wecken. Er wird eingeladen, sich als Teilnehmer an klassischen Experimenten zu sehen. In manchen Kapiteln finden sich Erzählungen über die eine oder andere Untersuchung, die anfänglich mysteriös wirkt, dann aber allmählich ihr Geheimnis preisgibt, in dem Maße, wie jedes Mosaiksteinchen seinen richtigen Platz findet. 2. Kritisches Denken lehren. Ich präsentiere Forschungsprozesse gern als intellektuelle Detektivarbeit und möchte damit den fragenden und analysierenden Forschergeist beispielhaft darstellen. Ein Student mag seinen Schwerpunkt auf Entwicklungs- oder Kognitionspsychologie oder auf Statistik legen – in jedem Fall wird er mit kritischem Argumentieren und dessen positiven Wirkungen vertraut gemacht. Er wird auch entdecken, wie man mit Hilfe empi-

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3.

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Vorwort zur 8. amerikanischen Auflage

rischer Forschung einander widersprechende Ideen bewerten oder wie man Behauptungen mit hoher Publikumswirkung entkräften kann. Ich denke dabei z. B. an Dinge, von denen man viel in der Regenbogenpresse liest: Das reicht von der subliminalen Beeinflussung, über außersensorische Wahrnehmungen und alternative Therapien bis hin zur Astrologie, zur hypnotischen Rückführung in ein früheres Leben sowie zu verdrängten und wieder aufgedeckten Erinnerungen. Fakten in Konzepte einordnen. Es ist nicht meine Absicht, die intellektuellen Schubladen der Studierenden mit Fakten anzufüllen; stattdessen möchte ich die großen Konzepte der Psychologie aufzeigen und die Studierenden lehren, psychologisch zu denken. Gleichzeitig möchte ich Ihnen die Vorstellungen der Psychologie nahebringen, bei denen sich das Nachdenken lohnt. Dabei bemühe ich mich immer, dem Satz Albert Einsteins zu folgen, der sagte: »Alles sollte so einfach wie möglich gehalten werden, aber nicht einfacher.« So aktuell wie möglich sein. Kaum etwas dämpft das Interesse von Studierenden so sehr wie das Gefühl, überholtes Wissen serviert zu bekommen. Deshalb stelle ich neben den traditionellen Studien und Konzepten auch die wichtigsten neuen Entwicklungen des Fachs dar. Nahezu 500 Literaturangaben in dieser Auflage stammen aus den Jahren 2004 bis 2008. Prinzip und Anwendung gemeinsam darstellen. Mit Hilfe von Anekdoten, Fallgeschichten und der Darstellung hypothetischer Situationen stelle ich im gesamten Buch immer wieder die Verbindung her zwischen der Grundlagenforschung, ihrer Anwendung und den Schlussfolgerungen daraus. In den Bereichen, in denen die Psychologie ein Licht auf drängende Menschheitsfragen werfen kann – seien es Rassismus und Sexismus, Gesundheit und Glück oder Krieg und Gewalt –, habe ich nicht gezögert, den Glanz der Psychologie strahlen zu lassen. Verständnis durch wiederholtes Aufgreifen übergeordneter Themen fördern. Viele Kapitel behandeln eine spezielle Fragestellung oder einen Gedanken, der sich durch das ganze Kapitel zieht und es zusammenhält. Das Kapitel »Lernen« vermittelt den Gedanken, dass kühne Denker zu intellektuellen Vordenkern werden können. »Denken und Sprache« behandelt die menschliche Rationalität und Irrationalität. In »Klinische Psychologie: Psychische Störungen« sollen Empathie und Verständnis für die Lebensläufe der Betroffenen vermittelt werden. Weil das Buch von nur einem Autor geschrieben wurde, ziehen sich bestimmte Themen wie Verhaltensgenetik und kulturelle Unterschiede zusätzlich wie ein roter Faden durch das gesamte Buch. Lernschritte fördern. Beispiele aus dem Alltag und rhetorische Fragen sollen den Studierenden helfen, das Lernmaterial aktiv zu verarbeiten. Bereits eingeführte Konzepte werden häufig in späteren Kapiteln angewandt, wodurch der Vorgang des Erlernens und Behaltens gefestigt wird. In 7 Kap. 5 lernen die Studierenden beispielsweise, dass ein Großteil unserer Informationsverarbeitung außerhalb des Bewusstseins abläuft, ein Konzept, das in den darauf folgenden Kapiteln weiter ausgeführt wird. [Die didaktischen Elemente, die in diesem Buch eingesetzt wurden, um Ihnen das Lernen zu erleichtern, werden im 7 Abschnitt »Erfolgreich lernen«, S. XIII, ausführlich erläutert.]

8. Respekt vor den Gemeinsamkeiten und Unterschieden der Menschen vermitteln. Vor allem im neu überarbeiteten 7 Kap. 3 (»Anlage, Umwelt und die Vielfalt der Menschen«) und darüber hinaus im gesamten Buch wird der Leser auf Stellen im Text stoßen, die von der Menschheit als Familie sprechen: Es geht um das uns allen gemeinsame biologische Erbe, die Mechanismen des Sehens und des Lernens, die Motivation des Hungers, die Art, wie Menschen empfinden, und nicht zuletzt die Gefühle von Liebe und Hass. Dadurch entsteht auch ein besseres Verständnis für die Dimension unserer Verschiedenheit, auch für unsere individuellen Unterschiede in Entwicklung und Fähigkeiten, Temperament und Persönlichkeit, Gesundheit und Krankheit; es geht außerdem um unsere kulturspezifischen Unterschiede, die sich in Einstellungen und Ausdrucksweise, bei der Kindererziehung und der Fürsorge für die ältere Generation zeigen, vor allem aber auch in den Prioritäten, die wir in unserem Leben setzen.

Was ist neu? Trotz der großen Kontinuität gibt es Veränderungen auf jeder einzelnen Seite. Zusätzlich zu den Aktualisierungen überall im Buch und bei den 900 neuen Literaturangaben – das ist nahezu ein Viertel des Literaturverzeichnisses – habe ich bei der 8. Auflage der »Psychologie« die folgenden wesentlichen Veränderungen eingeführt:

Mehr zur kulturellen Vielfalt und zur Vielfalt der Geschlechterrollen Diese Auflage stellt eine sogar noch grundlegendere interkulturelle Sicht der Psychologie dar: Dies zeigt sich in den Befunden aus der Forschung, aber auch in den Text- und Fotobeispielen. Die Behandlung der Psychologie von Frauen und Männern ist gründlich eingearbeitet. Außerdem habe ich vor, für unsere studentischen Leser weltweit eine von einzelnen Ländern unabhängige Psychologie anzubieten. Daher suche ich ständig auf der ganzen Welt nach Forschungsbefunden sowie Textund Fotobeispielen; dies geschieht in dem Bewusstsein, dass meine potenziellen Leser vielleicht in Melbourne, Sheffield, Vancouver oder in Nairobi leben. Beispiele aus Amerika und Europa finde ich leicht, da ich in den Vereinigten Staaten lebe, Kontakt zu Freunden und Kollegen in Kanada habe, mehrere europäische Zeitschriften abonniert habe und zu bestimmten Zeiten in Großbritannien lebe. Diese Auflage beispielsweise enthält 145 Beispiele, die sich klar auf Kanada und Großbritannien beziehen; Australien und Neuseeland werden 82 Mal erwähnt. Aufgrund einer steigenden Zahl von Einwanderern und einer wachsenden Globalisierung der Wirtschaft sind wir alle Bürger einer schrumpfenden Welt. Daher profitieren auch amerikanische Studierende von Informationen und Beispielen, die ein stärker international orientiertes Weltbewusstsein vermitteln. Und wenn die Psychologie versucht, menschliches Verhalten (nicht nur amerikanisches, kanadisches oder australisches) zu erklären, dann ist unser Bild von den Menschen auf dieser Erde umso umfassender, je breiter die Vielfalt der dargestellten Studien ist. Mein Ziel besteht darin, alle Studierenden mit der Welt jenseits ihrer eigenen Kultur zu konfrontieren. Daher sind

IX Vorwort zur 8. amerikanischen Auflage

weiterhin Vorschläge und Empfehlungen in dieser Richtung von allen Lesern herzlich willkommen. Unser überarbeitetes 7 Kap. 3 (»Anlage, Umwelt und die Vielfalt der Menschen«) soll Studierende darin unterstützen, kulturelle und Geschlechtsunterschiede und -gemeinsamkeiten zu schätzen und das Zusammenspiel von Anlage und Umwelt zu berücksichtigen. Die Eingangsseite zu jedem Kapitel enthält neben dem Kapitelinhaltsverzeichnis jetzt einen kurzen literarischen Text aus unterschiedlichen kulturellen Perspektiven. Diese Auszüge aus Büchern von Maya Angelou, Judith Ortiz Cofer, Jhumpa Lahiri, Faiz Ahmed Faiz, Gwendolyn Brooks und anderen bieten bezogen auf das Thema des Kapitels eine andere Perspektive aus einer anderen Kultur. Außerdem zeigen viele neue Fotos die Vielfalt der Kulturen innerhalb Nordamerikas, aber auch auf der ganzen Welt. Zusätzlich zu den bedeutsamen interkulturellen Beispielen und Forschungsbefunden, die in den Texten dargestellt werden, verschönern diese neuen Fotos mit ihren informativen Abbildungsbeschriftungen jedes einzelne Kapitel und verbreitern den Horizont der Studierenden, wenn sie die Psychologie als Wissenschaft auf ihre eigene Welt und die Welten auf der ganzen Erde anwenden wollen.

Ein überarbeitetes und gründlich durchdachtes didaktisches Konzept Zusätzlich zu den neuen literarischen Texten auf der ersten Seite jedes Kapitels enthält diese Auflage die folgenden neuen Lesehilfen: 4 Neu nummerierte Lernziele leiten die einzelnen Abschnitte des Texts ein und können dem Studierenden als Orientierungshilfe beim Lesen dienen. 4 In der neuen Zusammenfassung der Lernziele, die sich jeweils am Ende eines Abschnitts findet, werden die Lernziele wiederholt und in einer gut lesbaren Kurzzusammenfassung dargestellt. 4 Die Zusammenfassung der Lernziele enthält auch mindestens eine Frage in der Rubrik »Denken Sie weiter«, durch die die Studierenden lernen sollen, die gelernten Konzepte auf eigene Erfahrungen anzuwenden. 4 Am Kapitelende stehen jeweils auch 3 bis 5 Fragen in der Rubrik »Prüfen Sie Ihr Wissen« (die Antworten darauf befinden sich unter www.lehrbuch-psychologie.de), durch die erfasst wird, wie gut der Studierende etwas beherrscht, und die ihn dazu ermutigen, in großen Zusammenhängen zu denken.

Ansatz der Analyseniveaus Diese Auflage enthält jetzt eine systematische Behandlung der biologischen, psychologischen und soziokulturellen Einflüsse auf unser Verhalten. Ein wichtiger neuer Abschnitt im Prolog führt in den Ansatz der Analyseniveaus ein; dies schafft die Voraussetzungen für spätere Kapitel, und neue Abbildungen mit den Analyseniveaus helfen den Studierenden in den meisten Kapiteln, die Begriffe im biopsychosozialen Kontext zu verstehen.

Mehr Sensibilität für die klinische Sichtweise Mit hilfreicher Unterstützung durch Kollegen aus der klinischen Psychologie habe ich in dieser Auflage bei verschiedenen Begriffen innerhalb der Psychologie stärker auf die klinische Sichtweise geachtet; davon haben v. a. die Kapitel über »Persönlichkeit«, »psychische Störungen« und »Therapie« profitiert. Beispielsweise behandle ich im Kapitel »Stress und Gesundheit« nun die problemfokussierte und die emotionsfokussierte Bewältigungsstrategie. Und das Kapitel »Intelligenz« enthält jetzt mehrere Bezüge darauf, wie Intelligenztests in klinischen Settings eingesetzt werden.

Psychologie als Beruf Im Anhang finden Sie einen von Jennifer Lento geschriebenen Anhang »Psychologie als Beruf«, der als Ratgeber für Studierende dienen kann, die sich innerhalb des Psychologiestudium oder im Rahmen der beruflichen Fort- und Weiterbildung spezialisieren wollen. Zu den in diesem Anhang behandelten Themen gehören die Vorteile eines Psychologiestudiums und eines Abschlusses in Psychologie, die einem Psychologen zur Verfügung stehenden beruflichen Entwicklungsmöglichkeiten und der Arbeitsmarkt für Studienabsolventen sowie für promovierte Psychologen, Karrieremöglichkeiten innerhalb der Fachgebiete der Psychologie (z. B. klinische Psychologie, Psychologie in Beratung, Verwaltung und Schule, forensische Psychologie und Sportpsychologie) und Tipps zur rechtzeitigen Vorbereitung für diejenigen, die promovieren wollen.

Verbesserte Rubrik »Kritisch nachgefragt« Ich habe mir zum Ziel gesetzt, im gesamten Buch Studierende auf ganz natürliche Weise zum kritischen Denken anzuregen; das gilt sogar noch mehr bei den Geschichten, die dazu ermuntern sollen, die Schlüsselbegriffe der Psychologie aktiv zu lernen. Zusätzlich zu den neuen Lernzielen und der Zusammenfassung der Lernziele, die zum kritischen Lesen ermuntern soll, um ein Verständnis für wichtige Begriffe zu entwickeln, enthält die 8. Auflage die folgenden Möglichkeiten für Studierende, ihre Fähigkeit zum kritischen Denken zu entwickeln und einzuüben. 4 7 Kap. 1 verfolgt bei der Einführung der Studierenden in die Forschungsmethoden der Psychologie einen einzigartigen Ansatz zum kritischen Denken. Dabei werden die Fehlschlüsse unserer Alltagsintuition und des gesunden Menschenverstands hervorgehoben und damit die Notwendigkeit der Psychologie als Wissenschaft betont. Kritisches Denken wird als Schlüsselbegriff für dieses Kapitel eingeführt (7 Abschn. 1.1.2). Die Erörterungen zum statistischen Schlussfolgern sollen Studierende dazu ermutigen, lieber noch einmal nachzudenken und einfache statistische Grundsätze auf derartige Argumentationen anzuwenden (7 Abschn. 1.5). 4 Die Kästen »Kritisch nachgefragt« finden sich überall im Buch und sollen Studierenden ein kritisches Vorgehen bei einigen Schlüsselfragen der Psychologie modellhaft vorführen. Sehen Sie sich beispielsweise den neuen Kasten »Kritisch nachgefragt: ADHS – die Pathologisierung von Wildheit oder eine echte Störung?« an (7 Anfang von Kap. 6).

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Vorwort zur 8. amerikanischen Auflage

4 Geschichten im Stil von Kriminalromanen sollen die Studierenden verstreut über den gesamten Text dazu verleiten, kritisch über Schlüsselfragen der psychologischen Forschung nachzudenken. 4 Aufforderungen im Stil von »Wenden Sie das an« und »Denken Sie darüber nach« sollen die Studierenden in jedem Kapitel aktiv bei der Sache bleiben lassen. 4 Kritisch prüfende Kommentare zur Psychologie in der Regenbogenpresse sollen das Interesse anregen und liefern wichtige didaktische Beiträge, um kritisch über Alltagsthemen nachzudenken.

Danksagung Wenn es stimmt, dass alle, die mit den Weisen gehen, selbst weise werden, kann ich wegen all der Weisheit und der Ratschläge, die ich von meinen Fachkollegen erhalten habe, kaum noch gehen. Aufgrund der Unterstützung, die in den letzten beiden Jahrzehnten von Tausenden Beratern und Gutachtern bekommen habe, ist dieses Buch besser und

genauer geworden, als es ein einzelner Autor hätte verfassen können (ich zumindest). Meine Lektoren und ich behalten immer Folgendes im Hinterkopf: Wir alle zusammen sind klüger als jeder Einzelne von uns. Ich bin weiterhin jedem der Dozenten zu Dank verpflichtet, deren Einfluss ich in den vorigen 7 Auflagen anerkannt habe, und auch den zahlreichen Forschern, die mir so bereitwillig ihre Zeit und ihre Fähigkeiten zur Verfügung gestellt haben, um mir dabei zu helfen, dass ich ihre Forschung genau darstelle. Diese neue Auflage hat auch vom kreativen Input und der Hilfe von Jennifer Peluso (Florida Atlantic University) bei der Überarbeitung der Kap. 9 (»Gedächtnis«) und 10 (»Denken und Sprache«) profitiert. Meine Dankbarkeit erstreckt sich auch auf die vielen Kolleginnen und Kollegen für ihre kritischen Anregungen, Korrekturen und kreativen Ideen zum Inhalt, der Didaktik und dem Format dieser neuen Auflage [detaillierte 7 Danksagung im Anhang]. David G. Myers

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Hinweise zur deutschen Bearbeitung Im Rahmen der deutschen Bearbeitung sollte das Lehrbuch an den Erfahrungsraum und das Hintergrundwissen der deutschen Leser angepasst werden. Deshalb wurden einige Beispiele aus dem amerikanischen Alltagsleben auf deutsche Verhältnisse übertragen. Beispielsweise wurden illustrierende Anekdoten zu amerikanischen Stars wie Michael Jordan durch entsprechende Beispiele deutscher Sportler ersetzt. Aber auch bei der Darstellung von Themenbereichen, die in beiden Ländern sehr unterschiedlich behandelt werden oder denen unterschiedliche nationale Gesetzgebungen zugrunde liegen, wurde die Darstellung um die deutsche Sichtweise erweitert. So wurde beispielsweise bei der Diagnostik psychischer Störungen die in Deutschland verwendete ICD-Klassifikation ergänzt, die David Myers als amerikanischer Autor nicht erwähnt. Statistische Informationen zu Bevölkerungsmerkmalen wurden wenn möglich durch entsprechende deutsche oder europäische Zahlen ergänzt. In den amerikanischen Einführungslehrbüchern zur Psychologie wird meist die Klinische Psychologie als Anwendungsfach in den Vordergrund gestellt. Um der Bedeutung weiterer großer Anwendungsfächer gerecht zu werden, wurden in die deutsche Ausgabe zwei zusätzliche Kapitel aufgenommen: Kapitel 19 »Pädagogische Psychologie« wurde von Siegfried Hoppe-Graff verfasst, Kapitel 20 »Arbeits- und Organisationspsychlogie« von Barbara Keller.

Da es sich bei der von David Myers zitierten Literatur weitgehend um englischsprachige Texte handelt, finden Sie am Ende jedes Kapitels deutschsprachige Literaturhinweise. Dabei handelt es sich meist um Lehrbücher, die einen umfassenden Überblick über das im jeweiligen Kapitel behandelte Thema geben und Ihnen damit einen tieferen Einstieg in die Thematik ermöglichen sollen. Noch ein Hinweis: Wegen der besseren Lesbarkeit wird im Text bei Personenbezeichnungen überwiegend nur die (eher gewohnte) männliche Form verwendet, sie schließt selbstverständlich auch weibliche Personen ein. Die Nennung von Studentinnen und Studenten, Probanden und Probandinnen etc. entspricht zwar gerade in der Psychologie sicherlich besser den realen Verhältnissen, hätte dem Textfluss jedoch geschadet. Ob Sie die Psychologie gerade kennenlernen oder sich schon ein wenig auskennen – wir wünschen Ihnen bei Ihrer Reise durch das spannende Gebiet der Psychologie viel Vergnügen und Erfolg! Matthias Reiss Svenja Wahl

XIII

Erfolgreich lernen Die Psychologie lehrt uns, die richtigen Fragen zu stellen und kritisch zu denken, wenn wir einander widersprechende Vorstellungen oder populärwissenschaftliche Behauptungen überprüfen. Die Psychologie vertieft unser Verständnis dafür, wie wir als Menschen wahrnehmen, denken, fühlen und handeln. Die Psychologie vermittelt Ihnen also weitaus mehr als effiziente Lernmethoden. Trotzdem, der Myers wäre kein gutes Psychologielehrbuch, wenn wir Ihnen nicht auch ein paar Tipps für den optimalen Umgang mit dem Text und zu effektiven Arbeitstechniken geben würden.

Wie lerne ich mit dem Myers? Lernen mit Methode: SQ3R Eine einfache Arbeitstechnik für das Studium umfasst die folgenden Prinzipien: Überblick verschaffen, Fragen stellen, lesen, noch einmal durchsehen, darüber nachdenken (auf Englisch: survey, question, read, review und reflect oder SQ3R). Zuerst verschaffen Sie sich einen Überblick (survey) darüber, was Sie gleich lesen werden, z. B. anhand der Einführung ins Kapitel und Abschnittsüberschriften. Merken Sie sich das Hauptthema eines Abschnitts, wie es im Lernziel zu Beginn angegeben ist. Dadurch konzentrieren Sie sich beim Lesen und Lernen auf etwas. Behalten Sie das Lernziel als eine Frage (question) im Hinterkopf, die Sie beim Lesen (read) des Abschnitts zu beantworten versuchen. In der Regel wird ein einzelner Abschnitt eines Kapitels gerade die Textmenge sein, die Sie aufnehmen können, ohne zu ermüden. Behandeln Sie jeden Abschnitt so, als handele es sich um das gesamte Kapitel. Lesen Sie aktiv und kritisch. Stellen Sie Fragen. Machen Sie sich Notizen. Denken Sie über Schlussfolgerungen daraus nach: Wie stützt das, was Sie gelesen haben, Ihre Vorannahmen bzw. stellt sie infrage. Wie überzeugend sind die Befunde? In welcher Beziehung steht dies zu Ihrem eigenen Leben? Am Ende noch einmal durchsehen (review) und darüber nachdenken (reflect). Um die Gliederung eines Abschnitts stärker in Ihrem Gedächtnis zu verankern, gehen Sie erneut den Text und die Definitionen der Schlüsselbegriffe in der Randspalte durch. Lesen Sie den Text unter der Überschrift »Lernziele« am Ende eines jeden Abschnitts. Stellen Sie sich selbst Fragen anhand des Materials, das Sie unter der Überschrift »Prüfen Sie Ihr Wissen« am Ende jedes Kapitels finden; und nehmen Sie sich vielleicht die Fragen vor, die als Internet-Bonusmaterial unter www.lehrbuch-psychologie.de zu den einzelnen Kapiteln stehen. Werfen Sie einen Blick in Ihre Notizen, und sehen Sie sich das an, was Sie im Text durch Anstreichen hervorgehoben haben. Dann halten Sie inne und lassen es wirken. Besser noch: Fassen Sie die Informationen für einen Freund zusammen, oder halten Sie vor einem fiktiven Publikum eine Vorlesung darüber. Überblick verschaffen, Fragen stellen, lesen, noch einmal durchsehen, darüber nachdenken. Wir haben die Kapitel so gegliedert, dass es Ihnen leichter fallen sollte, die SQ3R-Arbeitstechnik zu verwenden. Die Kapitel sind in 3 bis 5 Abschnitte von lesbarer Länge eingeteilt, die in einer Sitzung bearbeitet werden können.

Lernen mit System: Didaktische Elemente Die im Folgenden aufgeführten didaktischen Elemente sollen Ihnen das Arbeiten mit dem Lehrbuch erleichtern und dazu führen, dass das Lernen Spaß macht. Lernziele. Im gesamten Text werden Sie Lernziele finden, die Ihnen helfen sollen, sich beim Lesen auf das Wesentliche zu konzentrieren. Und am Ende jedes großen Abschnitts wird der Kasten »Lernziele« Sie darin unterstützen, noch einmal zu wiederholen, was Sie gelesen haben. Definitionen. Durch das ganze Buch hindurch finden Sie die Definitionen wichtiger Konzepte in der Randspalte. Im Fließtext ist der Begriff immer blau hervorgehoben. Zusätzlich zum deutschen Fachbegriff ist auch jeweils die englische Übersetzung aufgeführt. Glossar. Am Ende des Buches (blauer Teil) sind alle Definitionen noch einmal in einem Glossar zusammengefasst. Dort haben wir auch die Übersetzungen der Fachbegriffe aufgenommen, so dass Sie ein kleines deutsch-englisches Psychologielexikon zum schnellen Nachschlagen zur Verfügung haben. Zitate. Der Randspalte können Sie neben den Definitionen noch zahl-

reiche andere Informationen entnehmen, u. a. Beispiele, provokante Fragen und Zitate. Zentrale Aussagen und Merksätze. Sie sind mit einem Ausrufezeichen

am Rand versehen und in roter Schrift hervorgehoben. Kritisch nachgefragt. Diese Kästen bieten Ihnen ein Modell für eine kritische Herangehensweise an einige wichtige Themen der Psychologie. Es handelt sich häufig um kontrovers diskutierte Themen. Unter der Lupe. In diesen Kästen werden Ihnen ausgewählte Konzepte der Psychologie näher vorgestellt. Denken Sie weiter. Eine solche anwendungsbezogene Fragestellung am

Ende jeder Lernzielbox soll Ihnen helfen, über die wesentlichen Themen noch einmal nachzudenken und sie in eine Beziehung zu Ihrem eigenen Leben zu setzen. Wenn Sie einen persönlichen Bezug zu den Themen entwickeln, werden Sie sich das Gelernte besser merken können. Hat der Lernstoff eine persönliche Bedeutung, dann erinnert man sich leichter daran. Prüfen Sie Ihr Wissen. Diese Fragen, die Sie immer am Ende des Kapitels finden, sind als Selbsttest gedacht, mit dessen Hilfe Sie feststellen können, ob Sie das Gelesene verstanden haben. Die Antworten zu diesen Fragen finden auf www.lehrbuch-psychologie.de. Zeitleiste: Eine Zeitleiste mit den zentralen Themen der Psychologie und ihrer Geschichte findet sich auf den Innenseiten des Einbandes.

Myers: Psychologie, 2. Auflage Ihr Wegweiser zu diesem Lehrbuch

1 2 3 4 5

Trailer: Mit dieser Einführung startet das Kapitel

6 7 8 9 10 11

Zitate, Übungen, Zusatzinfo finden Sie in der Randspalte

Wichtig: hervorgehobene Merksätze

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Anschaulich – Abbildungen und Tabellen

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Griffregister: zur schnellen Orientierung

17 18 19 20 A

n Buchinhalte sowohl für Grundstudium/Bachelor-Studiengänge als auch für Hauptstudium/Master-Studiengänge relevant

Gehen Sie aktiv an den Lernstoff heran: Berücksichtigen Sie die Lernziele zu Beginn jedes Abschnitts. Eine Beispiellösung finden Sie am Abschnittsende!

Navigation: mit Seitenzahl und Kapitelnummer

Glossar: in der Randspalte zum Lernen, ab S. 947 zum Nachschlagen

Kritisch nachgefragt: Kontroverse Themen anschaulich dargestellt

Unter der Lupe: Infos für die, die es genau wissen wollen

Denken Sie weiter: Hier wenden Sie Ihr Wissen an!

Fit für die Prüfung? Prüfungsfragen – und die Antworten auf der Myers-Lernwebsite

Lesen Sie mehr: Tipps für die weitere Lektüre

XVI

Erfolgreich lernen

Lernen im Netz: Weiterführende Materialien Im Internet stellen wir Ihnen auf einer interaktiven Lernwebsite Zusatzmaterialien zur Verfügung. Loggen Sie sich einfach mit E-MailAdresse und Passwort unter www.lehrbuch-psychologie.de ein und nutzen Sie die folgenden Tools: 4 »Prüfen Sie Ihr Wissen«: Hier sehen Sie die Beispielantworten auf die Prüfungsfragen, die am Ende jedes Buchkapitels aufgelistet sind. Lagen Sie richtig mit Ihrer Beantwortung? 4 Zusammenfassungen: Verschaffen Sie sich einen schnellen Überblick über die Kapitelinhalte. Kurze Zusammenfassungen stellen die wesentlichen Themen der einzelnen Kapitel verständlich dar. Wiederholen Sie so die Inhalte jeder Lerneinheit. 4 Memocards: Karteikarten sind mühsam zu erstellen, aber extrem hilfreich beim Lernen und zur Wissensprüfung. Auf unseren elektronischen Memocards finden Sie das komplette Glossar des Buchs, auf der einen Seite die Fachbegriffe, auf der anderen deren Definition. Lernen Sie und testen Sie auch gleich selbst, ob Sie die Begriffe parat haben. 4 Deutsch-englische Memocards: Auch Vokabelpauken ist möglich. Es wird auch im Psychologiestudium immer wichtiger, englische Texte lesen zu können – prüfen Sie mit diesen Memocards, ob Sie die Fachbegriffe auch auf Englisch beherrschen. 4 Quizfragen: Und noch ein Instrument, das Ihnen hilft, Ihr Wissen zu überprüfen. In Zeiten von »Wer wird Millionär« und anderen Fernsehquizsendungen wird Ihnen dieses sehr bekannt vorkommen. Zu jedem Kapitel liegen jeweils 2 Multiple-Choice-Quiz vor. Testen Sie sich selbst: Wenn Sie den Myers aufmerksam gelesen haben, sollten Sie die Quizfragen auf jeden Fall beantworten können. Und anhand der vielen Beispiele lernen Sie ganz nebenbei noch die Anwendung der Konzepte. 4 Links zu speziellen Themen: Haben Sie Geschmack an den Inhalten der Psychologie gefunden? Ob Sie mehr zu Psychologie als Wissenschaft und Beruf, zu Emotionen, Persönlichkeit oder Arbeitsund Organisationspsychologie wissen wollen – wir haben für Sie eine ganze Reihe von Links zusammengestellt und kommentiert. Starten Sie bei uns Ihre Suche im Netz.

Effiziente Arbeitstechniken im Studium Die Zeit und Mühe, die Sie für das Psychologiestudium aufwenden, sollte Ihr Leben bereichern und Ihren Horizont erweitern. Obwohl viele der bedeutenden Fragen im Leben über die Psychologie hinausgehen, werden einige recht wichtige sogar schon in einem Seminar zur Einführung in die Psychologie behandelt. Durch sorgfältige Forschung haben Psychologen Einsichten zu Gehirn und Denken, zu Depression und Freude, zu Träumen und Erinnerungen gewonnen. Selbst die unbeantworteten Fragen können unser Leben bereichern, indem sie uns erneut das Gefühl vermitteln, wie geheimnisvoll »Dinge sind, die für uns zu wunderbar sind«, als dass wir sie verstehen könnten. Zudem kann Ihr Psychologiestudium dazu beitragen, dass Sie lernen, wie man wichtige Fragen stellt und beantwortet – wie man kritisch nachfragt, wenn man konkurrierende Gedanken und Behauptungen gegeneinander abwägt. Wenn Sie Ihr Leben bereichern und Ihren Horizont erweitern (und ordentliche Noten bekommen) wollen, müssen Sie auf effektive Weise

studieren. Wie Sie in 7 Kap. 9 sehen werden, müssen Sie Informationen aktiv verarbeiten, wenn Sie sie behalten wollen. Ihr Denken ist nicht so wie Ihr Magen, der nur passiv befüllt werden möchte; es ist eher wie ein Muskel, der durch ein Training kräftiger wird. Zahllose Experimente zeigen, dass Menschen Inhalte besser lernen und erinnern, wenn sie sie in eigene Worte fassen, sie wiederholen und sie sich dann noch einmal durchsehen und erneut wiederholen. Hier sind 5 Tipps, damit Sie diese Erkenntnisse für ein effektives Arbeiten nutzen können.

5 Studientechniken Lernen Sie in Häppchen. Einer der ältesten Befunde der Psychologie besteht darin, dass über die Zeit verteiltes Üben zu besserem Behalten führt als geballtes Üben. Sie werden Inhalte besser erinnern, wenn Sie Ihre Lektüre auf mehrere Zeitabschnitte aufteilen – vielleicht 1 Stunde pro Tag an 6 Tagen die Woche –, statt alles in einem langen Lektüremarathon abzuarbeiten. Wenn Sie Ihre Lernsitzungen auf mehrere Zeitabschnitte aufteilen, so erfordert das eine disziplinierte Vorgehensweise beim Zeitmanagement. Statt beispielsweise den Versuch zu unternehmen, in einer Lernsitzung ein ganzes Kapitel zu lesen, sollten Sie einfach nur einen Abschnitt lesen und sich dann etwas anderem zuwenden. Hören Sie in Lehrveranstaltungen aktiv zu. Der Psychologe William

James forderte schon vor mehr als 100 Jahren: »Keine Rezeption ohne Reaktion, kein Eindruck ohne ... Ausdruck.« Hören Sie sich in Vorlesungen die Hauptgedanken an. Schreiben Sie sie auf. Stellen Sie während und nach der Veranstaltung Fragen. Verarbeiten Sie die Informationen in einer Lehrveranstaltung, aber auch wenn Sie für sich alleine lernen, aktiv; dann werden Sie sie besser verstehen und behalten. Etwas noch einmal lernen. Die Psychologie sagt uns, dass man etwas besser behält, wenn man es noch einmal lernt. Je häufiger Studierende ein Kapitel lesen und je weniger Veranstaltungen sie verpassen, desto besser sind ihre Prüfungsnoten (Woehr u. Cavell 1993). Studierende schrecken häufig davor zurück, etwas noch einmal zu lernen, und überschätzen, wie viel sie wissen. Echtes Lernen erfordert mehr, als etwas momentan zu verstehen. Sie verstehen ein Kapitel vielleicht in dem Augenblick, in dem Sie es lesen, aber wenn Sie zusätzliche Zeit für die nochmalige Lektüre, für die Überprüfung Ihres Wissen und für die Überprüfung dessen, was Sie zu wissen glauben, einplanen, werden Sie die Inhalte tatsächlich lernen und Ihr neues Wissen länger behalten. Konzentrieren Sie sich auf die Hauptgedanken. Es ist hilfreich, in regelmäßigen Abständen innezuhalten und sich die Hauptgedanken klarzumachen, damit man weiß, wie sich all die Fakten und Forschungsbefunde zu einem großen Bild zusammenfügen. Um die Lektionen, die uns die Psychologie aufgibt, zu verstehen und zu schätzen, ist es z. B. wichtig, etwas über die Forschung zu lesen, die die Informationsgrundlage darstellt. Aber es ist auch wichtig, nach den großen Konzepten und Themen Ausschau zu halten, die die Psychologen aus diesen kleinen Befunden aufbauen. Zu den großen Themen dieses Buchs gehören z. B. die folgenden: 4 Kritisches Denken und wissenschaftliches Überprüfen tragen dazu bei, dass wir über viele Dinge besser nachdenken. 4 Wir erlangen ein tieferes Verständnis, wenn wir ein Phänomen von einem biologischen, einem psychologischen und einem soziokul-

XVII Erfolgreich lernen

turellen Niveau aus sehen. Alles Psychologische ist gleichzeitig biologisch. Doch unser Verhalten steht oft unter dem Einfluss unser Umwelt und unserer Kultur. 4 Anlage (unsere Gene und unsere biologische Ausstattung) und Umwelt (die Kultur und die Welt um uns herum) wirken zusammen und formen dabei unsere Merkmale und Verhaltensweisen. 4 Wir sind Geschöpfe unserer Kultur und unseres Geschlechts; doch wir ähneln uns viel mehr, als wir uns unterscheiden. 4 Ein Großteil unserer menschlichen Informationsverarbeitung erfolgt unwissentlich, jenseits des Radarschirms unseres Bewusstseins. Seien Sie ein geschickter Klausurenschreiber. Wenn in einer Klausur Multiple-Choice-Fragen (MC-Fragen) vorgegeben werden, verwirren Sie sich nicht selbst dadurch, dass Sie sich vorzustellen versuchen, in welcher Weise jede Antwortmöglichkeit die richtige sein könnte. Versuchen Sie stattdessen, die Frage so zu beantworten, als handele es sich um einen Lückentext. Decken Sie zunächst die Antworten zu, rufen Sie sich in Erinnerung, was Sie wissen, und vervollständigen Sie den Satz in Gedanken. Dann lesen Sie sich die in der Klausur vorgegebenen Antworten durch, und finden Sie die Antwortmöglichkeit heraus, die am besten zu Ihrer Antwort passt. Wenn eine Klausur sowohl Multiple-Choice-Fragen als auch freie Antwortmöglichkeiten enthält, wenden Sie sich zunächst Letzteren zu. Lesen Sie die Frage sorgfältig durch, und arbeiten Sie genau heraus, was der Dozent wissen möchte. Notieren Sie auf der Rückseite des Blatts eine Liste von Punkten, über die Sie schreiben wollen, und gliedern Sie sie. Bevor Sie dann zum Schreiben übergehen, überspringen Sie diese Aufgabe, und gehen Sie die MC-Fragen durch. (Während Sie das tun, können Sie weiterhin über die Fragen zum freien Text nachgrübeln.

Manchmal lassen die objektiver auswertbaren MC-Fragen tiefer liegende Gedanken hochkommen.) Lesen Sie sich dann noch einmal die offenen Fragen durch, denken Sie erneut über Ihre Antwort nach, und beginnen Sie mit dem Schreiben. Wenn Sie fertig sind, lesen Sie Ihre Arbeit Korrektur, um Rechtschreib- und Grammatikfehler zu beseitigen, die Sie weniger kompetent erscheinen lassen, als Sie es in Wirklichkeit sind. **** Wenn Sie etwas über Psychologie lesen, werden Sie viel mehr lernen als nur effektive Arbeitstechniken. Die Psychologie zeigt uns, wie wir zu wichtigen Fragen kommen können – wie wir kritisch nachfragen können, während wir konkurrierende Gedanken und populäre Behauptungen gegeneinander abwägen. Wir werden die Art und Weise zu schätzen lernen, wie wir als Menschen wahrnehmen, denken, fühlen und handeln. Dabei erweitert sich unser Verständnis für das Leben und verbessert sich unser Einfühlungsvermögen. Mit Hilfe dieses Buchs hoffen wir, unseren Beitrag zu leisten, dass Sie auf dieses Ziel zusteuern. Der Hochschullehrer Charles Eliot sagte vor einem Jahrhundert: »Bücher sind die ruhigsten und beständigsten Freunde und die geduldigsten Lehrer.« Wir würden uns freuen, wenn dies auch für dieses Lehrbuch gilt und der Myers Ihnen ein wertvoller Begleiter auf Ihrer Reise durch die Psychologie wird. Wir wünschen Ihnen dabei viel Spaß und Erfolg.

Christiane Grosser Matthias Reiss Svenja Wahl

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Wir sind gespannt auf Ihre Antworten! Ihr Lektorat Lehrbuch Psychologie

Kapitelübersicht Prolog: Eine kurze Geschichte der Psychologie – 1 1 Kritisch denken mit wissenschaftlicher Psychologie – 17 2 Neurowissenschaft und Verhalten – 55 3 Anlage, Umwelt und die Vielfalt der Menschen – 101 4 Entwicklung – 149 5 Wahrnehmung: Sinnesorgane

– 213

6 Wahrnehmung: Organisation und Interpretation – 257 7 Bewusstsein 8 Lernen

– 291

– 339

9 Gedächtnis – 379 10 Denken und Sprache – 429 11 Intelligenz

– 467

12 Motivation

– 511

13 Emotion

– 547

14 Persönlichkeit

– 587

15 Sozialpsychologie – 635 16 Stress und Gesundheit – 691 17 Klinische Psychologie: Psychische Störungen – 743 18 Klinische Psychologie: Therapie

– 795

19 Pädagogische Psychologie – 841 20 Arbeits- und Organisationspsychologie – 885

XXI

Inhaltsverzeichnis Prolog: Eine kurze Geschichte der Psychologie . . . . . . Wurzeln der Psychologie . . . . . . . . . . . . . . . . . Vorwissenschaftliche Psychologie . . . . . . . . . . . Geburtsstunde der wissenschaftlichen Psychologie Entwicklung der wissenschaftlichen Psychologie . Moderne Psychologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Große Themen der Psychologie . . . . . . . . . . . . . Drei zentrale Analyseniveaus der Psychologie . . . Arbeitsfelder der Psychologie . . . . . . . . . . . . . .

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1

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2 3 5 7 9 10 11 13

1

Kritisch denken mit wissenschaftlicher Psychologie . .

17

1.1 1.1.1

Brauchen wir die wissenschaftliche Psychologie? . . . . . . Grenzen der Intuition und des gesunden Menschenverstandes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wissenschaftliches Denken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wissenschaftliche Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Beschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einzelfallstudie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Befragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Beobachtung in natürlicher Umgebung (Feldbeobachtung) Korrelation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Korrelation und Kausalität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Illusorische Korrelationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wahrnehmung von Ordnung bei zufälligen Ereignissen . . Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ursache und Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Therapieevaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Unabhängige und abhängige Variablen . . . . . . . . . . . . Grundlagen statistischer Argumentation . . . . . . . . . . . . Datenbeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inferenzstatistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Häufig gestellte Fragen zur Psychologie . . . . . . . . . . . .

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18

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18 22 24 26 26 27 29 30 32 34 35 36 36 37 38 40 41 43 45

1.1.2 1.1.3 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.5 1.5.1 1.5.2 1.6

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3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 3.1.7 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3 3.3.1 3.3.2 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.6

Zwillingsstudien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adoptionsstudien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Studien zum Temperament . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erblichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anlage-Umwelt-Interaktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Molekulargenetik: Eine neue Herausforderung . . . . . . . Evolutionspsychologie: Wie man die Natur des Menschen versteht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Natürliche Selektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Evolutionstheoretische Erklärung der menschlichen Sexualität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kritik am evolutionspsychologischen Ansatz . . . . . . . . Eltern und Gleichaltrige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eltern und frühe Erfahrungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einfluss der Gleichaltrigen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kulturelle Einflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kulturübergreifende Unterschiede . . . . . . . . . . . . . . . Zeitübergreifende Veränderungen . . . . . . . . . . . . . . . Kultur und Selbst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kultur und Kindererziehung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Entwicklung des sozialen Geschlechts . . . . . . . . . . . . Geschlechtsbezogene Ähnlichkeiten und Unterschiede . Biologische Grundlagen des Geschlechts . . . . . . . . . . . Soziale Einflüsse auf das Geschlecht . . . . . . . . . . . . . . Überlegungen zu Anlage und Umwelt . . . . . . . . . . . .

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104 107 109 110 112 112

. . 115 . . 115 . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

118 120 122 123 126 128 129 130 131 133 136 136 139 141 145

4

Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.5 4.5.1 4.5.2

Pränatale Entwicklung und erste Lebenswochen . . . . Zeugung und Empfängnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pränatale Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fähigkeiten des Neugeborenen . . . . . . . . . . . . . . . Kleinkindzeit und Kindheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . Körperliche Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kognitive Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Soziale Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adoleszenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Körperliche Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kognitive Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Soziale Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Übergang ins Erwachsenenalter . . . . . . . . . . . . . . Erwachsenenalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Körperliche Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kognitive Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Soziale Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zwei wichtige Themen der Entwicklungspsychologie . Kontinuierliche und stufenweise Entwicklung . . . . . Stabilität und Veränderung . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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150 150 151 153 155 155 158 166 178 179 181 184 187 189 190 196 201 209 210 210

2

Neurowissenschaft und Verhalten . . . . . . . . . . . . . . .

55

2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4

Neuronale Kommunikation . . . . . . . . Neuron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wie Nervenzellen kommunizieren . . . . Wie uns Neurotransmitter beeinflussen . Nervensystem . . . . . . . . . . . . . . . . . Peripheres Nervensystem . . . . . . . . . . Zentrales Nervensystem . . . . . . . . . . Endokrines System . . . . . . . . . . . . . . Gehirn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Forschungswerkzeuge . . . . . . . . . . . Ältere Hirnstrukturen. . . . . . . . . . . . . Zerebraler Kortex . . . . . . . . . . . . . . . Zur Zweiteilung des Gehirns . . . . . . . .

57 57 60 60 65 66 66 70 71 72 75 80 90

3

Anlage, Umwelt und die Vielfalt der Menschen . . . . . . 101

5

Wahrnehmung: Sinnesorgane . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

3.1

Verhaltensgenetik: Die Vorhersage individueller Unterschiede . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Gene: Unsere Codes für das Leben . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

5.1 5.1.1 5.1.2

Grundprinzipien sensorischer Wahrnehmung . . . . . . . . . . 215 Schwellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 Sensorische Adaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

3.1.1

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XXII

Inhaltsverzeichnis

5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4

Sehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reizinput Lichtenergie . . . . . . . . . . . . . Auge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Visuelle Informationsverarbeitung . . . . . . Farbensehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hören . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reizinput Schallwellen . . . . . . . . . . . . . Ohr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schwerhörigkeit und Gehörlosenkultur . . . Andere wichtige Sinne . . . . . . . . . . . . . Tastsinn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Geschmackssinn . . . . . . . . . . . . . . . . . Geruchssinn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lage und Bewegung des Körpers im Raum

6

Wahrnehmung: Organisation und Interpretation . . . . 257

6.1 6.2 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.4 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.4.4 6.5 6.5.1 6.5.2 6.5.3

Selektive Aufmerksamkeit. . . . . . . . . . . . . . . . Wahrnehmungstäuschungen . . . . . . . . . . . . . Wahrnehmungsorganisation . . . . . . . . . . . . . Formwahrnehmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tiefenwahrnehmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bewegungswahrnehmung . . . . . . . . . . . . . . . Wahrnehmungskonstanz . . . . . . . . . . . . . . . . Wahrnehmungsinterpretation . . . . . . . . . . . . Sensorische Deprivation und wiederhergestelltes Sehvermögen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wahrnehmungsadaptation . . . . . . . . . . . . . . Wahrnehmungsset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wahrnehmung und der Faktor Mensch . . . . . . . Gibt es außersinnliche Wahrnehmung? . . . . . . . Was ist außersinnliche Wahrnehmung? . . . . . . . Vorahnungen oder Einbildungen? . . . . . . . . . . Außersinnliche Wahrnehmung auf dem Prüfstand

7

Bewusstsein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291

7.1 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5 7.3 7.3.1 7.3.2 7.4 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.5

Bewusstsein und Informationsverarbeitung . . . . . . Schlaf und Träume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biologische Rhythmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schlafrhythmus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wozu brauchen wir den Schlaf? . . . . . . . . . . . . . . Schlafstörungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Träume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hypnose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fakten und Fehlinformationen . . . . . . . . . . . . . . Ist Hypnose ein veränderter Bewusstseinszustand? . Drogen und Bewusstsein . . . . . . . . . . . . . . . . . . Abhängigkeit und Sucht . . . . . . . . . . . . . . . . . . Psychoaktive Substanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Welche Faktoren beeinflussen den Drogenkonsum? . Nahtoderfahrungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

Lernen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

8.1 8.2 8.2.1

Wie lernen wir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 Klassische Konditionierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343 Pawlows Experimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343

. . . . . . . . . . . . . .

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221 222 223 227 231 235 236 237 240 245 245 250 251 254

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258 261 263 264 265 269 270 275

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275 277 278 282 286 286 286 288

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292 295 295 296 302 307 309 315 316 319 322 322 324 331 336

8.2.2 8.2.3 8.3 8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.3.4 8.3.5 8.3.6 8.4 8.4.1 8.4.2

Aktuelle Erweiterungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendungsbereiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Operante Konditionierung . . . . . . . . . . . . . . . . Skinners Experimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Shaping (Verhaltensformung) . . . . . . . . . . . . . . Bestrafung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aktuelle Erweiterungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendungsbereiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gegenüberstellung von klassischer und operanter Konditionierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Beobachtungslernen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Banduras Experimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendungsbereiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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348 351 354 354 355 360 362 364

. . . .

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. . . .

. . . .

367 369 371 372

9

Gedächtnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379

9.1 9.1.1 9.2 9.2.1 9.2.2 9.3 9.3.1 9.3.2 9.3.3 9.3.4 9.4 9.5 9.5.1 9.5.2 9.5.3 9.6 9.6.1 9.6.2 9.6.3 9.6.4 9.6.5 9.7

Das Phänomen Gedächtnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . Informationsverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Enkodieren: Information in den Speicher überführen . . Wie wir enkodieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Was wir enkodieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Speichern: Information aufbewahren . . . . . . . . . . . . Sensorisches Gedächtnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arbeitsgedächtnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Langzeitgedächtnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Speicherung von Erinnerungen im Gehirn . . . . . . Abrufen: Informationen auffinden . . . . . . . . . . . . . . Vergessen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scheitern der Enkodierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Speicherzerfall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scheitern des Abrufs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Konstruktion von Erinnerung . . . . . . . . . . . . . . . . . Auswirkungen von Fehlinformationen und Imagination Quellenamnesie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Echte und falsche Erinnerungen . . . . . . . . . . . . . . . Kinder als Augenzeugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verdrängte oder konstruierte Erinnerungen an Missbrauch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gedächtnistraining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10

Denken und Sprache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429

10.1 10.1.1 10.1.2 10.1.3 10.1.4 10.2 10.2.1 10.2.2 10.3 10.3.1 10.3.2 10.4 10.4.1 10.4.2 10.4.3

Denken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Problemlösung . . . . . . . . . . . . . . . . . . Entscheidungsfindung und Urteilsbildung . Überzeugungsbias . . . . . . . . . . . . . . . . Sprache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sprachstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sprachentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . Denken und Sprache . . . . . . . . . . . . . . . Einfluss der Sprache auf das Denken . . . . . Denken in Bildern . . . . . . . . . . . . . . . . . Denken und Sprache bei Tieren . . . . . . . . Können Tiere denken? . . . . . . . . . . . . . . Verfügen Tiere über Sprache? . . . . . . . . . Das Beispiel der Affen . . . . . . . . . . . . . .

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380 382 385 385 388 394 394 395 396 397 404 409 410 411 412 416 417 419 419 421

. . . 422 . . . 426

. . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

430 431 433 436 442 446 447 448 455 455 458 460 460 462 462

XXIII Inhaltsverzeichnis

11

Intelligenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467

11.1 Was ist Intelligenz? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1.1 Intelligenz als eine umfassende oder als verschiedene spezifische Fähigkeiten? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1.2 Intelligenz und Kreativität . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1.3 Ist Intelligenz neurologisch messbar? . . . . . . . . . . . 11.2 Intelligenzmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.1 Ursprünge der Intelligenzmessung . . . . . . . . . . . . 11.2.2 Moderne Tests der geistigen Fähigkeiten . . . . . . . . . 11.2.3 Prinzipien des Testaufbaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3 Intra- und interindividuelle Intelligenzunterschiede . 11.3.1 Stabilität oder Veränderung? . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3.2 Intelligenzextreme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4 Genetische und umweltbedingte Einflüsse auf die Intelligenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4.1 Genetische Einflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4.2 Umweltbedingte Einflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4.3 Gruppenunterschiede bei Intelligenztests . . . . . . . . 11.4.4 Probleme der Verzerrung in Intelligenztests . . . . . . .

. . . . 468 . . . . . . . . . .

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469 476 478 481 481 484 486 490 490 492

. . . . .

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494 495 497 499 505

12

Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511

12.1 12.1.1 12.1.2 12.1.3 12.1.4 12.2 12.2.1 12.2.2 12.3 12.3.1 12.3.2 12.3.3 12.3.4 12.3.5 12.4 12.5

Sichtweisen der Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . Instinkte und Evolutionspsychologie . . . . . . . . . . Triebe und Anreize . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Optimale Erregung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Maslows Bedürfnishierarchie . . . . . . . . . . . . . . . Hunger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Physiologie des Hungers . . . . . . . . . . . . . . . . . . Psychologie des Hungers . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sexuelle Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Physiologie der Sexualität . . . . . . . . . . . . . . . . . Psychologie der Sexualität . . . . . . . . . . . . . . . . . Sexualität im Jugendalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sexuelle Orientierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sexualität und die Wertvorstellungen von Menschen Das Bedürfnis nach Zugehörigkeit . . . . . . . . . . . . Leistungsmotivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13

Emotion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547

13.1 13.2 13.2.1 13.2.2

Emotionstheorien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Emotion und Körper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Emotionen und das autonome Nervensystem . . . . Physiologische Ähnlichkeiten zwischen spezifischen Emotionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Physiologische Unterschiede zwischen spezifischen Emotionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kognition und Emotion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Emotion und Ausdruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nonverbale Kommunikation . . . . . . . . . . . . . . . Emotionsausdruck im kulturellen Kontext . . . . . . . Mimischer Ausdruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Emotion und Erfahrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Angst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Glücklichsein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13.2.3 13.2.4 13.3 13.3.1 13.3.2 13.3.3 13.4 13.4.1 13.4.2 13.4.3

. . . . . . . . . . . . . . . .

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512 513 514 514 515 517 518 520 525 525 528 529 532 539 541 544

. . . . . 548 . . . . . 551 . . . . . 551 . . . . . 552 . . . . . . . . . .

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553 554 560 560 564 566 569 570 573 575

14

Persönlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587

14.1 14.1.1 14.1.2 14.1.2 14.1.4 14.2 14.2.1 14.2.2 14.2.3 14.2.4 14.3 14.3.1 14.3.2 14.3.3 14.3.4 14.4 14.4.1 14.4.2 14.4.3 14.4.4 14.5 14.5.1 14.5.2 14.5.3

Psychoanalytischer Ansatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erforschung des Unbewussten . . . . . . . . . . . . . . . Neofreudianische und psychodynamische Theorien . Erfassung unbewusster Prozesse . . . . . . . . . . . . . . Bewertung des psychoanalytischen Ansatzes . . . . . . Humanistischer Ansatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Abraham Maslows Konzept der Selbstverwirklichung Carl Rogers’ personzentrierter Ansatz . . . . . . . . . . . Erfassung des Selbst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bewertung des humanistischen Ansatzes . . . . . . . . Trait-Ansatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exploration von Merkmalen . . . . . . . . . . . . . . . . . Erfassung von Merkmalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Das Fünf-Faktoren-Modell (»The Big Five«) . . . . . . . . Bewertung des Trait-Ansatzes . . . . . . . . . . . . . . . . Sozial-kognitiver Ansatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reziproke (wechselseitige) Beeinflussung . . . . . . . . Persönliche Kontrolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erfassung von Situationseinflüssen auf das Verhalten . Bewertung des sozial-kognitiven Ansatzes . . . . . . . . Das Selbst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Vorteile des Selbstwertgefühls . . . . . . . . . . . . . Kultur und Selbstwertgefühl . . . . . . . . . . . . . . . . . Selbstwertdienliche Verzerrung . . . . . . . . . . . . . .

15

Sozialpsychologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 635

15.1 15.1.1 15.1.2 15.2 15.2.1 15.2.2 15.3 15.3.1 15.3.2 15.3.3 15.3.4 15.3.5 15.3.6

Soziales Denken . . . . . . . . . Attribution von Verhalten . . . Einstellungen und Handlungen Sozialer Einfluss . . . . . . . . . . Konformität und Gehorsam . . Gruppeneinfluss . . . . . . . . . Soziale Beziehungen . . . . . . Vorurteil . . . . . . . . . . . . . . Aggression . . . . . . . . . . . . . Konflikt . . . . . . . . . . . . . . . Interpersonale Anziehung . . . Altruismus . . . . . . . . . . . . . Frieden stiften . . . . . . . . . . .

16

Stress und Gesundheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 691

16.1 16.1.1 16.1.2 16.1.3 16.2 16.2.1 16.2.2 16.2.3

Stress und Krankheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stress und Stressoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stress und Herzkrankheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stress und Krankheitsanfälligkeit . . . . . . . . . . . . . . . Gesundheitsförderung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bewältigung von Stress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umgang mit Stress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Änderung gesundheitsschädigender Verhaltensweisen

17

Klinische Psychologie: Psychische Störungen . . . . . . . 743

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589 590 594 595 597 603 603 604 605 605 607 609 610 613 614 619 619 620 625 626 627 628 629 629

636 637 639 644 644 651 658 658 664 673 675 682 685

693 693 698 701 706 707 712 720

17.1 Was sind psychische Störungen? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 745 17.1.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 745 17.1.2 Erklärungsansätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 747

XXIV

Inhaltsverzeichnis

17.1.3 17.1.4 17.2 17.2.1 17.2.2 17.2.3 17.2.4 17.2.5 17.3 17.3.1 17.3.2 17.3.3 17.4 17.4.1 17.4.2 17.4.3 17.5 17.6

Klassifikation psychischer Störungen . . . . . . Probleme und Gefahren der Etikettierung . . . Angststörungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Generalisierte Angststörung und Panikstörung Phobien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zwangsstörung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Posttraumatische Belastungsstörung . . . . . . Erklärungsansätze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Affektive Störungen . . . . . . . . . . . . . . . . . Major Depression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bipolare Störung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erklärungsansätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schizophrenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Symptome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Subtypen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erklärungsansätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . Persönlichkeitsstörungen . . . . . . . . . . . . . Prävalenz psychischer Störungen . . . . . . . .

18

Klinische Psychologie: Therapie . . . . . . . . . . . . . . . . . 795

18.1 18.1.1 18.1.2 18.1.3 18.1.4 18.1.5 18.2 18.2.1 18.2.2 18.2.3 18.2.4 18.2.5 18.3 18.3.1 18.3.2

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Psychotherapien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Psychoanalytische Therapien . . . . . . . . . . . . . . . Humanistische Therapien . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verhaltenstherapie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kognitive Therapien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gruppen- und Familientherapien . . . . . . . . . . . . . Therapieevaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wie wirksam ist die Psychotherapie? . . . . . . . . . . . Welche Therapie für welche Störung? . . . . . . . . . . Was bringen alternative Therapien? . . . . . . . . . . . Gemeinsamkeiten verschiedener Therapieformen . . Kultur und Wertvorstellungen in der Psychotherapie Biomedizinische Therapien . . . . . . . . . . . . . . . . . Medikamentöse Therapien . . . . . . . . . . . . . . . . . Stimulation des Gehirns: Elektrokrampftherapie . . . transkranielle Magnetstimulation . . . . . . . . . . . . 18.3.3 Psychochirurgie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18.4 Prävention psychischer Störungen . . . . . . . . . . . .

19

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797 797 801 802 807 810 813 813 818 819 822 824 826 827 und 832 835 837

Pädagogische Psychologie: Übersicht und ausgewählte Themen . . . . . . . . . . . . . 841

19.1 Überblick über die Pädagogische Psychologie . . . . . . 19.1.1 Gegenstand und Aufgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19.1.2 Geschichte der deutschsprachigen Pädagogischen Psychologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19.1.3 Pädagogische Psychologie in der Praxis: Das Arbeitsfeld der Schulpsychologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19.2 Bedeutung der elterlichen Erziehung . . . . . . . . . . . . 19.2.1 Spielt die elterliche Erziehung eine Rolle? . . . . . . . . .

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19.2.2 Welcher Erziehungsstil ist am günstigsten? . . . . . . . . . . 19.3 Erziehungseinflüsse auf die Internalisierung . . . . . . . . . . moralischen Regeln und Normen . . . . . . . . . . . . . . . . 19.3.1 Hoffmans Theorie zum Einfluss der elterlichen Erziehung auf die Internalisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19.3.2 Überprüfung, Kritik und Erweiterungen der Theorie Hoffmans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19.3.3 Pädagogische Schlussfolgerungen . . . . . . . . . . . . . . . 19.4 Aggressionen und Gewalt unter Kindern und Jugendlichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19.4.1 Gespielte und ernsthafte Aggressionen . . . . . . . . . . . . 19.4.2 Mobbing unter Kindern – eine besondere Form der Gewalt 19.4.3 Das Early-Starter-Modell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19.4.4 Längsschnittbeobachtungen zu elterlichen Einflüssen auf die Genese von Problemverhalten . . . . . . . . . . . . . . 19.5 Neue Aufgaben und Herausforderungen der Pädagogischen Psychologie . . . . . . . . . . . . . . . . . 19.5.1 Auswirkungen der außerfamiliären Kleinkindbetreuung . . 19.5.2 Modelle zur Erklärung von Schulleistungsunterschieden . .

. 852 . von . 859 . 860 . 863 . 866 . . . .

867 869 870 872

. 874 . 877 . 878 . 880

20

Arbeits- und Organisationspsychologie . . . . . . . . . . . 885

20.1.1 20.1.2 20.2 20.2.1 20.2.2 20.2.3 20.3 20.3.1 20.3.2 20.3.3 20.4 20.4.1 20.4.2 20.4.3 20.5 20.5.1 20.5.2 20.5.3

Arbeitsmotivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arbeitszufriedenheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arbeit und Stress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stress und Stressoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mobbing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Work-Life-Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Veränderte Arbeitsbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . Neue Technologien: Wann sind Innovationen erfolgreich? Arbeitszeit und Arbeitsplatz: Mehr Flexibilität . . . . . . . . Arbeitslosigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Psychologie in Organisationen . . . . . . . . . . . . . . . . . Organisationsform und Organisationsstruktur . . . . . . . Teams, Gruppen und Qualitätszirkel . . . . . . . . . . . . . . Führung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arbeit und Persönlichkeit: Auswahl und Auswirkungen . Personalauswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wer kommt wann voran? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arbeit und Persönlichkeitsentwicklung . . . . . . . . . . . .

Anhang . . . . . . . . Psychologie als Beruf Glossar . . . . . . . . Danksagung . . . . . Über den Autor . . . Literaturverzeichnis Quellenverzeichnis . Namenverzeichnis . Sachverzeichnis . . .

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1 Kritisch denken mit wissenschaftlicher Psychologie 1.1

Brauchen wir die wissenschaftliche Psychologie? –18

1.1.1 Grenzen der Intuition und des gesunden Menschenverstandes 1.1.2 Wissenschaftliches Denken – 22 1.1.3 Wissenschaftliche Methode – 24

1.2

Beschreibung

– 18

–26

1.2.1 Einzelfallstudie – 26 1.2.2 Befragung – 27 1.2.3 Beobachtung in natürlicher Umgebung (Feldbeobachtung) – 29

1.3

Korrelation

–30

1.3.1 Korrelation und Kausalität – 32 1.3.2 Illusorische Korrelationen – 34 1.3.3 Wahrnehmung von Ordnung bei zufälligen Ereignissen

1.4

Experiment –36

1.4.1 Ursache und Wirkung – 36 1.4.2 Therapieevaluation – 37 1.4.3 Unabhängige und abhängige Variablen

1.5

– 35

– 38

Grundlagen statistischer Argumentation –40

1.5.1 Datenbeschreibung – 41 1.5.2 Inferenzstatistik – 43

1.6

Häufig gestellte Fragen zur Psychologie –45

Andere Kulturen, andere Perspektiven I note the obvious differences in the human family. Some of us are serious, some thrive on comedy.

I know ten thousand women called Jane and Mary Jane, but I’ve not seen any two who really were the same.

We seek success in Finland, are born and die in Maine, In minor ways we differ, in major we’re the same.

Some declare their lives are lived as true profundity, and others claim they really live the real reality.

Mirror twins are different although their features jibe, and lovers think quite different thoughts while lying side by side.

I note the obvious differences between each sort and type, but we are more alike, my friends, than we are unalike.

The variety of our skin tones can confuse, bemuse, delight, brown and pink and beige and purple, tan and blue and white.

We love and lose in China, we weep on England’s moors, and laugh and moan in Guinea, and thrive on Spanish shores.

We are more alike, my friends, than we are unalike. We are more alike, my friends, than we are unalike.

I’ve sailed upon the seven seas and stopped in every land, I’ve seen the wonders of the world, not yet one common man. Maya Angelou (geb. 1928), aus Human Family, 1994, The Complete Collected Poems of Maya Angelou

18

Kapitel 1 · Kritisch denken mit wissenschaftlicher Psychologie

Kritisch denken mit wissenschaftlicher Psychologie 1 > Viele Menschen finden »Psychologie« hochinteressant, weil sie neugierig auf andere Menschen sind und weil sie hoffen, mit psychologischem Wissen ihre eigenen kleinen Leiden heilen zu können. Sie hören sich Radiosendungen zu psychologischen Themen an, lesen Artikel über die Kräfte der Seele, nehmen an Hypnoseseminaren zur Raucherentwöhnung teil und verschlingen Selbsthilfebücher über die Bedeutung der Träume, den Pfad zur ekstatischen Liebe und darüber, wie man persönliches Glück erlangt. Andere wiederum fragen sich angesichts mancher psychologischer Wahrheiten: Stimmt es, dass die Bindung zwischen Mutter und Kind in den ersten Stunden nach der Geburt entsteht? Können wir den Erinnerungen an einen sexuellen Missbrauch trauen, die ein Erwachsener in seinem Gedächtnis »freilegt«, und sollen wir daraufhin den angeblichen Täter gerichtlich verfolgen? Sind erstgeborene Kinder stärker leistungsorientiert? Sagt die Handschrift eines Menschen etwas über seine Persönlichkeit aus? Kann Psychotherapie heilen? Wie können wir bei solchen Fragen simple Meinungen, die nicht auf Informationen beruhen, von stichhaltigen Schlussfolgerungen unterscheiden? Wie können wir die Psychologie so sinnvoll einsetzen, dass wir verstehen, warum die Menschen so und nicht anders denken, fühlen und handeln?

»Was für ein Glück für die Regierenden, dass die Menschen nicht denken.« Adolf Hitler, 1889–1945

1.1

Brauchen wir die wissenschaftliche Psychologie?

In dem Maße, wie wir uns die wissenschaftliche Herangehensweise der Psychologie zu Eigen machen und die zugrunde liegenden psychologischen Prinzipien in unser Alltagsdenken integrieren, werden wir scharfsinniger und ideenreicher, einfach cleverer denken. Zwei Phänomene – der Verzerrungseffekt durch nachträgliche Einsicht (Hindsightbias) und die Überschätzung unserer Urteilsfähigkeit – machen deutlich, warum wir uns nicht nur auf Intuition und gesunden Menschenverstand verlassen können. Kritisches Hinterfragen aus einer quasi wissenschaftlichen Haltung heraus, gepaart mit Neugier, Skepsis und Bescheidenheit, hilft uns, Sinn von Unsinn zu unterscheiden.

1.1.1 Grenzen der Intuition und des gesunden Menschenverstandes

M. Barton

Die Grenzen der Intuition Personalchefs neigen dazu, ihren »Bauchgefühlen« bei der Beurteilung von Stellenbewerbern zu sehr zu vertrauen, zum einen, weil sie sich an die Fälle erinnern, in denen sich ihr guter Eindruck als richtig erwies, zum anderen, weil sie nicht wissen, dass ein von ihnen abgelehnter Bewerber in einer anderen Firma erfolgreich war

Manche Menschen sagen, Psychologie sei letztlich nichts anderes als in einen Fachjargon gepresstes Allgemeinwissen. »Gibt es etwas Neues unter der Sonne? Ihr werdet dafür bezahlt, dass ihr mit ausgefallenen Methoden das beweist, was meine Großmutter schon immer wusste.« Andere Menschen glauben an die intuitiven Fähigkeiten des Menschen und blicken voll Verachtung auf eine an der Wissenschaft orientierte Denkweise. Sie machen sich zum Anwalt des »intuitiven Managements« und fordern uns auf, auf die Vorhersagen der Statistik zu verzichten und uns bei Einstellungen, Entlassungen und Investitionen lieber auf unser Gefühl zu verlassen. Sollten wir nicht lieber wie Luke Skywalker in »Star Wars« unserer inneren Kraft vertrauen? Tatsächlich aber schreibt die Schriftstellerin Madeleine L’Engle (1972): »Der bloße Intellekt ist ein ausgesprochen ungenaues Werkzeug.« Unsere Intuition kann uns in die Irre führen.

19 1.1 · Brauchen wir die wissenschaftliche Psychologie?

1

? Stellen Sie sich vor (oder bitten Sie jemanden, sich vorzustellen), Sie falten ein Blatt Papier 100-mal. Wie dick würde es dann etwa sein? (7 Antwort 1.1 am Ende des Kapitels) ? Es wird ein Seil am Äquator um die Erde gespannt. Wie viele Meter Seil müsste man hinzugeben, damit es überall 1 m über der Erdoberfläche schwebte? (7 Antwort 1.2 am Ende des Kapitels)

Mit dem gesunden Menschenverstand verhält es sich ebenso. Wir alle sind hinterher immer klüger: Weil wir jetzt wissen, was geschehen ist, gehen wir davon aus, wir hätten vorhersehen können, was geschehen würde.

War das nicht klar? Verzerrung durch nachträgliche Einsicht (Hindsightbias) Ziel 1: Beschreiben Sie den Hindsightbias und erklären Sie, wie er die Menschen zu der Auffassung bringen kann, dass Forschungsbefunde allem Anschein nach nur etwas sind, was man sich mit dem gesunden Menschenverstand schon ausmalen konnte. »Wir leben das Leben vorwärts, aber wir verstehen es rückwärts.« Der Philosoph Søren Kierkegaard, 1813–1855

Hindsightbias (Verzerrung durch nachträgliche Einsicht): Tendenz, nach dem Eintreten eines Ereignisses zu glauben, man hätte es vorhersehen können (auch bekannt als »Rückschaufehler«).

»Geschichte wird mit dem Blick durch den Rückspiegel geschrieben, aber sie entfaltet sich durch eine trübe Windschutzscheibe.« Samuel Berger. Sicherheitsberater von Präsident Clinton vor einer Kommission zum 11. September (Bericht der Kommission, 2004)]

»Alles scheint ein Gemeinplatz zu sein, wenn es erst einmal erklärt ist.« Dr. Watson zu Sherlock Holmes

Tim Boyle/Getty Images

Es ist leicht, schlau zu sein und das Schwarze erst dann um den Pfeil zu malen, wenn er schon getroffen hat. Nach jedem Abwärtstrend der Börse sagen die Investmentgurus, die Börse sei doch ganz offensichtlich überreif für eine Korrektur gewesen. Nachdem am 11. September 2001 der erste Turm des World Trade Centers in New York getroffen worden war, hätten die Menschen im zweiten Turm sofort evakuiert werden müssen – sagten die Kommentatoren hinterher (dabei war zunächst gar nicht klar, dass es sich um einen Terrorangriff und nicht um einen Unfall handelte). Und wenn ein Arzt Informationen über einen Krankheitsfall plus einen Autopsiebericht in der Hand hat, ist seiner Meinung nach die Todesursache absolut eindeutig, und er schließt daraus, er hätte sie anhand der Symptome leicht vorhersagen können. Doch bevor der Pfeil die Scheibe trifft, die Börse einbricht, der Terrorangriff stattfindet oder der Tod eintritt, sind diese Folgen absolut nicht vorhersehbar. Für einen Arzt ist zum Beispiel eine Todesursache nicht so leicht zu erkennen, wenn er nur die Symptombeschreibung kennt, aber keinen Autopsiebericht zur Hand hat (Dawson et al. 1988). Diese nachträgliche Art, die Dinge zu sehen, nennen die Psychologen Paul Slovic und Baruch Fischhoff (1977) den Hindsightbias, auch bekannt als »Rückschaufehler«. Dieses Phänomen ist leicht zu demonstrieren: Geben Sie einer Gruppe einen angeblich wissenschaftlichen Befund, während Sie einer anderen Gruppe das genaue Gegenteil als wissenschaftlichen Befund präsentieren. Zu der ersten Gruppe sagen Sie: »Psychologen haben herausgefunden, dass Trennung die romantische Anziehung abschwächt. Das Sprichwort sagt es ja auch: ›Aus den Augen, aus dem Sinn‹«. Dann bitten Sie die Teilnehmer, darüber nachzudenken, warum das so ist. Die meisten Menschen können und werden an diesem wahren Befund nichts Erstaunliches finden. Der zweiten Gruppe erzählen Sie das genaue Gegenteil, nämlich: »Psychologen haben herausgefunden, dass romantische Anziehung durch Trennung stärker wird. Wie das Sprichwort sagt: ›Trennung lässt die Liebe wachsen‹«. Die Teilnehmer werden auch dieses nicht richtige Resultat mühelos erklären, und die überwiegende Mehrheit wird darin den gesunden Menschenverstand sehen und nicht überrascht sein. Wenn demnach sowohl das eine Ergebnis als auch sein Gegenteil mit dem »gesunden Menschenverstand« erklärt werden kann, dann haben wir hier ganz offensichtlich ein Problem. Derartige Irrtümer bei unserem Erinnerungsvermögen und unseren Erklärungsversuchen machen deutlich, weshalb wir eine psychologische Forschung brauchen. Die Antwort auf die Frage, was ein Mensch gefühlt und warum er so und nicht anders gehandelt hat, kann irreführend sein, und zwar nicht deshalb, weil der gesunde Menschenverstand uns immer in die Irre schickt,

Verzerrung durch nachträgliche Einsicht (Hindsight-Bias) Nach dem Schrecken des 11. September war klar, dass der amerikanische Geheimdienst Warnungen im Vorfeld der Anschläge hätte ernster nehmen sollen, dass der Sicherheitsdienst auf den Flughäfen auch an Terroristen mit Teppichmessern hätte denken müssen und dass die Menschen im zweiten Turm besser auf Nummer Sicher gegangen wären und den Turm verlassen hätten. Im Nachhinein wird alles völlig klar

20

Kapitel 1 · Kritisch denken mit wissenschaftlicher Psychologie

sondern weil die Antwort nach dem Ereignis gegeben wird. So sagte der Physiker Niels Bohr angeblich: »Vorhersagen sind recht schwierig, vor allem wenn es um die Zukunft geht.«

1

! Der gesunde Menschenverstand erklärt eher, was vorgegangen ist, als dass er vorhersagen könnte, was vorgehen wird.

C. Styrsky

Bei dem Hindsightbias handelt sich um ein weit verbreitetes Phänomen. Es wurde in mehr als 100 Studien sowohl bei Kindern als auch bei Erwachsenen in vielen unterschiedlichen Ländern beobachtet (Bernstein et al. 2004; Guilbault et al. 2004). Dennoch hat der gesunde Menschenverstand häufig Recht. Yogi Berra sagte einmal: »Du kannst vieles beobachten, wenn du genau hinschaust.« Wir alle sind gute Beobachter und beobachten das Verhalten um uns herum. Deshalb wäre es schon erstaunlich, wenn nicht zumindest ein paar Ergebnisse der psychologischen Forschung schon vorher bekannt gewesen wären. Viele Menschen glauben, dass Liebe Glück hervorbringt – und sie haben Recht (wir alle haben ein »Bedürfnis, zu jemandem zu gehören«, wie wir in 7 Kap. 12 erfahren werden). Daniel Gilbert, Brett Pelham und Douglas Krull (2003) merken sogar an: »Gute Ideen aus dem Bereich der Psychologie kommen uns oft seltsam vertraut vor. Und in dem Augenblick, in dem wir auf sie stoßen, meinen wir, sicher zu sein, dass wir schon einmal nahe daran waren, das Gleiche zu denken, und es einfach nur nicht geschafft haben, den Gedanken niederzuschreiben.« Doch manchmal liegt der gesunde Menschenverstand und seine Intuition völlig daneben. Vielleicht sagt uns unsere Intuition, dass Aufdringlichkeit zu Geringschätzung führt, dass Träume die Zukunft vorhersagen oder dass emotionale Reaktionen mit der jeweiligen Menstruationsphase zusammenhängen. Dabei stützen wir uns auf die Informationen, die wir aus unzähligen beiläufigen Beobachtungen gewonnen haben. Wie wir in den späteren Kapiteln sehen werden, zeigen die Forschungsergebnisse, dass unsere Annahmen grundfalsch sind. Wissen Sie, welche populären Vorstellungen in . Tab. 1.1 durch die psychologische Forschung bestätigt und welche widerlegt wurden? Wir werden in diesem Buch immer wieder erfahren, wie die Forschung unsere lieb gewonnenen Vorstellungen vom Altern, von Schlaf und Träumen oder von dem, was wir unter Persönlichkeit verstehen, manchmal über den Haufen wirft und manchmal bestätigt. Wir werden auch sehen, welche Überraschungen uns die Forschung mit ihrer Entdeckung der chemischen Botenstoffe des Gehirns bereitet, die unsere Stimmungen und unsere Erinnerungen steuern, oder mit den Forschungsergebnissen dazu, über welche Fähigkeiten Tiere verfügen und wie sich Stress auf unsere Fähigkeit zur Krankheitsabwehr auswirkt.

. Tabelle 1.1. Wahr oder falsch? Die psychologische Forschung, die in den folgenden Kapiteln behandelt wird, wird jede Einzelne der folgenden Aussagen entweder bestätigen oder widerlegen. (Nach Furnham et al. 2003) 1.

Wenn Sie jemandem eine Gewohnheit beibringen wollen, die er dauerhaft beibehält, sollten Sie das erwünschte Verhalten jedes Mal und nicht nur intermittierend belohnen (7 Kap. 8).

2.

Patienten, deren Gehirn chirurgisch in der Mitte durchtrennt wurde, überleben die Operation und sind weitgehend so funktionstüchtig wie vor der Operation (7 Kap. 2).

3.

Traumatische Erfahrungen wie etwa sexueller Missbrauch oder das Überleben des Holocausts werden typischerweise aus dem Gedächtnis verdrängt (7 Kap. 9 und 15).

4.

Die meisten missbrauchten Kinder werden keine missbrauchenden Erwachsenen (7 Kap. 4).

5.

Die meisten Säuglinge erkennen gegen Ende des ersten Lebensjahrs ihr eigenes Bild im Spiegel (7 Kap. 4).

6.

Adoptierte Geschwister neigen nicht dazu, ähnliche Persönlichkeiten zu entwickeln, obwohl sie von denselben Eltern großgezogen werden (7 Kap. 3).

7.

Die Furcht vor harmlosen Objekten wie Blumen ist genauso schnell erlernbar wie die Furcht vor potenziell gefährlichen Objekten wie Schlangen (7 Kap. 13).

8.

Tests mit einem Lügendetektor sind oft trügerisch (7 Kap. 13).

Anmerkung: Die Antworten auf die Fragen finden Sie am Ende des Kapitels (1.3).

21 1.1 · Brauchen wir die wissenschaftliche Psychologie?

1

Übertriebene Selbstsicherheit Ziel 2: Beschreiben Sie, wie übertriebene Selbstsicherheit im Alltag unser Urteil trübt.

Unser Alltagsdenken stößt nicht nur mit dem nachträglichen gesunden Menschenverstand an seine Grenzen, sondern auch mit der allgemeinen menschlichen Tendenz, zu viel Vertrauen in die eigene Urteilsfähigkeit zu haben. 7 Kap. 10 erklärt, wie wir dazu neigen, zu glauben, wir wüssten mehr, als wir tatsächlich wissen. Auf die Frage, wie sicher wir sind, die richtige Antwort auf eine Sachfrage zu wissen (z. B. Liegt Boston weiter nördlich oder weiter südlich als Paris?) antworten wir eher mit Selbstvertrauen als mit korrektem Wissen (Boston liegt weiter südlich als Paris). Schauen Sie sich einmal die drei folgenden Anagramme an: Serwas Tessmy Hartox

o o o

@ Witzige Anagramme von http: //www.anagramme.de: Universitaet = Niveaustreit Albert Einstein = etablierte Sinn Altes Testament = Tatenmesslatte Uli Hoeness = Sushi Leone Wolfgang Amadeus Mozart = A famous German waltzgod

Wasser System Thorax

Denken Sie einen Moment nach: Was glauben Sie, wie viele Sekunden Sie gebraucht