Mehr Aktivität des Gehirns bei schwierigen Aufgaben
Von Miriam Buchmann-Alisch
Hohe Denkleistungen sind davon abhängig, ob die Gehirnaktivität zunimmt, wenn die Aufgaben schwieriger werden – und zwar unabhängig vom Alter. Wenn die Gehirnaktivität bei zunehmender Schwierigkeit der Aufgaben gleich bleibt oder abnimmt, sind auch die Leistungen geringer. Dies ergab eine Studie des Max-Planck-Instituts für Bildungsforschung.
Die Psychologin Irene Nagel und ein internationales Forscherteam um Hauke Heekeren und Ulman Lindenberger beobachteten die Hirnaktivität von 30 jüngeren (20 bis 30 Jahre) und 30 älteren (60 bis 70 Jahre) Studienteilnehmern mit der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT). Dabei sollten die Teilnehmer sich unterschiedlich schwierige räumliche Muster einprägen und sie sich über einen kurzen Zeitraum merken. Diese Aufgabe beansprucht das visuell-räumliche Arbeitsgedächtnis. Anhand der fMRT-Bilder stellte das Forscherteam fest, welche Hirnareale beim Lösen der Aufgaben aktiv waren und wie sich die Hirnaktivität mit der Schwierigkeit der jeweiligen Aufgabe veränderte.
„Die Unterschiede in der Anpassung der Hirnaktivität an die Aufgabenschwierigkeit waren gerade bei den älteren Erwachsenen besonders groß“, berichtet Irene Nagel, die Koordinatorin des Projekts. Generell unterscheidet sich die Leistungsfähigkeit des Arbeitsgedächtnisses von Person zu Person. Im Laufe des Erwachsenenalters werden diese Unterschiede größer, weil bei manchen Personen die Leistungen stärker nachlassen als bei anderen. In bisherigen fMRT-Untersuchungen wurden diese Unterschiede oft übersehen, da die Ergebnisse meist über alle Personen einer Altersgruppe gemittelt wurden.
Um genau diese bislang vernachlässigten Unterschiede zwischen Personen ging es dem Forscherteam. Anhand der Richtigkeit der Antworten ermittelten die Wissenschaftler die Leistungen der Teilnehmer und untersuchten, wie sich die Anpassung der Hirnaktivierung an die Aufgabenschwierigkeit zwischen Personen mit hohen und Personen mit niedrigen Leistungen unterschied.
Dabei zeigte sich, dass bei Probanden, die hohe Leistungen erbrachten, die Hirnaktivierung mit steigender Schwierigkeit der Aufgaben zunahm. Bei den älteren Erwachsenen waren die leistungsbezogenen Unterschiede in der Hirnaktivität besonders groß. Ältere Probanden mit hohen Leistungen zeigten also, ähnlich wie jüngere Erwachsene, schwierigkeitsbedingte Zunahmen der Hirnaktivität. Ältere Erwachsene mit niedrigen Leistungen zeigten hingegen insbesondere bei den schwierigsten Aufgaben häufig eine Abnahme der Hirnaktivität. Die Forscher am MPI für Bildungsforschung führen zurzeit weitere Untersuchungen durch, um die Ursachen dieser Unterschiede aufzuklären.
„Die Ähnlichkeiten in den Aktivierungsmustern älterer und jüngerer Erwachsener mit hohen Arbeitsgedächtnisleistungen geben uns erste Hinweise darauf, wie sich die kognitive Leistungsfähigkeit im Laufe des Erwachsenenalters erhalten lässt", erklärt Nagel.