Mathematik und Forschung: Gibt es Mathe-Hirnzellen?

Eine interessante Entdeckung machten kürzlich Forscher aus Bonn und Tübingen Hirnforscher. Diese fanden nämlich heraus, dass einige Nervenzellen sogar auf Mathematik spezialisiert sind und je nachdem auch reagieren. Denn während einige Nervenzellen bei Plus feuern, schießen die anderen bei Minus. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher kürzlich in der Zeitschrift „Current Biology“. 

Subtraktion und Addition haben wir bereits in der Grundschule gelernt. Doch, was genau passiert beim Lösen dieser Matheaufgaben genau in unserem Gehirn? Dieser Frage sind nun Forscher nachgegangen. Das Ergebnis: unser Gehirn hat Nervenzellen, die spezifisch bei bestimmten mathematischen Operationen aktiv werden. Demnach sind manche der gefundenen Neurone ausschließlich bei Additionen aktiv, andere dagegen bei Subtraktionen.

Für ihre Studie griffen die Forscher auf eine Besonderheit der Bonner Uniklinik für Epileptologie zurück, die auf chirurgische Eingriffe im Gehirn von Epilepsiekranken spezialisiert ist. Bei manchen Betroffenen starten Krampfanfälle, die bei Epilepsien auftreten, immer vom gleichen Hirnbereich. Um diese Stelle und somit den Herd dieser Krampfanfälle genau zu lokalisieren, werden spezielle Elektroden eingesetzt. Nebenbei kann über die Verkabelung die Aktivität einzelner Neuronen gemessen werden.

Probanden mussten einfache Matheaufgaben lösen

An der Studie nahmen fünf Frauen und vier Männer teil, denen jeweils Elektroden in den sogenannten Schläfenlappen des Gehirns implantiert worden, um die Aktivität von Nervenzellen aufzuzeichnen. Währenddessen mussten die Teilnehmenden einfache Rechenaufgaben lösen. Zu dem Ergebnis der Studie äußerte sich Professor Florian Mormann von der Klinik für Epileptologie des Uniklinikums Bonn wie folgt: „Dabei stellten wir fest, dass bei Additionen andere Neuronen feuerten als bei Subtraktionen“. Die Zeichen “-” und “+” waren dabei unerheblich. Esther Kutter, Promovendin bei Herrn Mormann sagte: „Auch wenn wir die mathematischen Symbole durch Wörter ersetzten, blieb der Effekt derselbe”. Wenn die Versuchspersonen zum Beispiel die Aufgabe „5 und 3“ rechnen mussten, sprangen bei ihnen wieder die Additions-Neuronen an; bei „7 weniger 4“ dagegen die Subtraktions-Nervenzellen.

„Mit dieser Studie ist uns ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis einer unserer wichtigsten Symbolfähigkeiten gelungen, dem Rechnen mit Zahlen“, so Mormann. Um die Studie fortzuführen, hat sich das Forschungsteam zur Aufgabe gemacht, zu untersuchen, welche Rolle die gefundenen Nervenzellen dabei genau spielen.