Das plastische Gehirn: Bessere Vernetzung von Gehirnarealen durch Training

Durch ein kurzes und intensives Rechentraining werden die neuronalen Verbindungen zwischen wichtigen Regionen im Gehirn auch im Erwachsenenalter stärker. Diese neuronale Plastizität durch numerisches Lernen war bereits nach nur fünf Trainingseinheiten nachweisbar.

Dass ein Rechentraining Auswirkungen auf unsere Rechenfähigkeit hat, scheint fast aus dem Bauch heraus klar. In einer Studie des Teams um Dr. Dr. Elise Klein am Leibniz-Institut für Wissensmedien (IWM) in Tübingen sind jetzt auch strukturelle Veränderungen im Gehirn durch das Rechentraining deutlich geworden – und somit anatomische Veränderungen im neuronalen Netzwerk. Profitieren könnten von den neuen Erkenntnissen auch Kinder mit Lernschwäche.

In der Studie verbesserte das Rechentraining nicht nur die Leistung der Teilnehmer, den Tübinger Forschern gelang es auch festzustellen, wie dieser Lernprozess auf neuronaler Ebene abläuft. In einer vorangegangenen Studie hatten sie schon beobachtet, dass das Training die funktionelle Aktivierung in Gehirnarealen erhöht, die mit dem Abruf von Fakten aus dem Langzeitgedächtnis assoziiert sind.

Jetzt konnten sie mit Hilfe der diffusionsgewichteten Magnetresonanztomographie (MRT) zeigen, dass sich durch das Training auch die strukturelle Anbindung dieser Areale über Faserverbindungen verstärkt hat und dies mit erfolgreichem Lernen einherging. „Die neuronale Plastizität durch das medienbasierte Training war bereits nach nur fünf Trainingseinheiten nachweisbar“, erklärte Klein. “Diese Veränderung auf neuronaler Ebene zeigt an sich, dass bereits kurze kognitive Trainings plastische Prozesse im Gehirn induzieren können. Die Selektivität der neurostrukturellen Veränderungen sagt etwas aus über die Verarbeitung von Rechenfakten im Gehirn.”

Damit geben die Ergebnisse nicht nur Aufschluss darüber, wie sich Lernprozesse im Gehirn manifestieren, sondern zeigen auch das Potenzial neurokognitiver Plastizität im Erwachsenenalter. Korbinian Moeller, Leiter der Nachwuchsgruppe Neurokognitive Plastizität, sagte zu den Ergebnissen der Studie: „Sie erlauben weitergehende Erkenntnisse über die neuronalen Grundlagen numerisches Lernens und zu den Möglichkeiten neuronaler Reorganisation im Gehirn. Sie könnten bei der Entwicklung von Interventionen für Kinder mit Lernschwäche und für Patienten mit numerischen Defiziten nach einer Hirnschädigung helfen.“

Originalpublikation:
Klein E et al.: White matter neuro-plasticity in mental arithmetic: Changes in hippocampal connectivity following arithmetic drill training. Cortex, 7. Juni 2018