Hirnscan kann spätere Mathe-Leistungen anzeigen

Zukünftige Mathe-Leistungen im Gehirn erkennbar

30.04.2013

Ob ein Grundschüler im späteren Leben ein gutes oder eher schlechtes Verständnis für Mathematik haben wird, lässt sich einer US-Studie nach im Gehirn erkennen: So könnte ein frühzeitiger Gehirnscan zum einen Aufschluss über zukünftige Leistungen geben, darüber hinaus könnte aber auch abgeschätzt werden, inwiefern sich Mathe-Training auf die Kinder auswirken würde.

Kinder eignen sich unterschiedlich schnell mathematische Kenntnisse an
Demnach würde insbesondere die Größe und die Vernetzung des Hirnteils Hippocampus Auskunft darüber geben, wie sich die Leistungen der Schüler in Mathematik entwickeln würden, wie die Forscher um Kaustubh Supekar von der Stanford University School of Medicine (USA/Kalifornien) aktuell in den "Proceedings" der US-Akademie der Wissenschaften ("PNAS") berichten. Da offenbar einigen Schüler das Mathe-Lernen leichter fallen würde als anderen, sei es den Wissenschaftlern nach wichtig, hier die Zusammenhänge zu verstehen: „Denn gerade heute, wo die Fähigkeit, sich mathematische Kenntnisse effizient aneignen zu können, mehr denn je entscheidend für akademischen und beruflichen Erfolg ist, ist bisher nur wenig über die Verhaltens- und neuronalen Mechanismen bekannt, die dafür verantwortlich sind, dass einige Kinder diese Fähigkeiten schneller als andere zu erwerben scheinen“, so die Forscher im Abstract zu ihrer Studie.

Forscher von der Stanford University untersuchen 24 Grundschüler
Zu diesem Zweck untersuchten Kaustubh Supekar und sein Team im Rahmen einer relativ kleinen Studie 24 Grundschüler im Alter von acht bzw. neun Jahren und bestimmten in einem ersten Schritt mit Hilfe eines Kernspintomographen die Größe und Aktivität verschiedener Hirnbereiche. Darüber hinaus erhoben die Forscher weitere Daten über die Kinder, wie Lesefähigkeit, Gedächtnisleistung und den Intelligenzquotienten. Im Anschluss daran absolvierten die Schüler jeweils acht Wochen lang einen Mathematik-Einzelkurs, in welchem mathematische Grundkenntnisse vermittelt und geübt wurden.

Einzelunterricht führt ausnahmslos zu Verbesserungen
Nach Abschluss des Einzelunterrichts kamen die Forscher zu einem interessanten Ergebnis: So hatten sich zwar alle Schüler durch die Trainings-Stunden verbessert und rechneten nun schneller, effizienter und fehlerfreier, doch der Grad der Verbesserung war unterschiedlich stark. Um für dieses Phänomen eine Erklärung zu finden, machten sich die Forscher sodann auf die Suche nach einem Zusammenhang mit den zuvor ermittelten Daten zu Intelligenzquotient, Lesefähigkeit etc. und kamen schließlich zu der Erkenntnis, dass keiner dieser Faktoren etwas darüber aussagen würde, wie stark ein Kind von Mathematik-Training profitieren würde – das heißt beispielsweise bei einem Kind mit einem hohen IQ die Nachhilfe nicht automatisch zu besseren Leistungen führe.

Zusammenhang zwischen Hippocampus und späteren Mathe-Erfolg
Stattdessen entdeckten die Wissenschaftler, dass offenbar dem Hippocampus hier eine zentrale Rolle zukommt, denn es zeigte sich ein Zusammenhang zwischen dessen Volumen sowie der Vernetzung mit anderen Gehirnregionen und dem späteren Erfolg des Mathematik-Unterrichts.

Dabei sei die Bedeutung des Hippocampus bei der Gedächtnisbildung den Wissenschaftlern nach nicht neu – doch das diesem Bestandteil des Gehirns, der als eine zentrale Schaltstation des limbischen Systems fungiert, auch im Zusammenhang mit dem Lernen von Mathe eine hohe Bedeutung zukommt, sei bisher nur am Rande beachtet worden. Demnach würden die Ergebnisse der Forscher generell zeigen, „dass quantitative Messungen der Struktur des Gehirns und der intrinsischen Organisation des Gehirns einen sensibleren Marker für den Erwerb von Fähigkeiten darstellen als verhaltensbezogene Messungen.“ (nr)

Bild: Gerd Altmann / pixelio.de