It's the Verschaltung, stupid!

aus scinexx

Kluge Köpfe sind besser vernetzt
Intelligente Menschen haben anders verschaltete Gehirne

Klugen Köpfen ins Gehirn geblickt: Was unterscheidet die Denkorgane von intelligenten und weniger intelligenten Menschen? Eine Studie enthüllt: Bei "Intelligenzbestien" ist das Gehirn anders verschaltet. Dabei sind bestimmte Hirnregionen stärker, andere Bereiche hingegen schwächer in den Informationsfluss zwischen einzelnen Netzwerken eingebunden. Auf diese Weise kann Wichtiges schneller kommuniziert und Unwichtiges gleichzeitig besser ausgeblendet werden. 

Die Grundlagen des menschlichen Denkens faszinieren Wissenschaftler und Laien seit jeher. Unterschiede in kognitiven Leistungen – und daraus resultierende Differenzen etwa bei Schulerfolg und Karriere – werden vor allem auf individuell unterschiedlich ausgeprägte Intelligenz zurückgeführt. Diese unter anderem durch die Gene beeinflusste Fähigkeit zeigt sich beim Blick ins Gehirn deutlich. So verhalten sich einzelne Hirnregionen wie der präfrontale Cortex bei intelligenteren Menschen anders als bei weniger intelligenten Personen: Sie zeigen während kognitiver Herausforderungen andere Aktivitätsmuster.

Wissenschaftler um Ulrike Basten von der Goethe-Universität Frankfurt haben nun untersucht, ob neben diesen Unterschieden in einzelnen Hirnbereichen möglicherweise auch die Vernetzung des Denkorgans für die Intelligenz eine Rolle spielt. 

Gehirn als soziales Netzwerk 

Die Forscher hatten bereits Anfang des Jahres festgestellt, dass bei intelligenteren Personen zwei Regionen, die mit der Verarbeitung aufgabenrelevanter Informationen in Verbindung gebracht werden, über effizientere Verbindungen mit dem Rest des Hirnnetzwerks verfügen. Eine andere Region schien dagegen weniger stark verknüpft zu sein. Um diesen Zusammenhang genauer unter die Lupe zu nehmen, werteten sie für ihre aktuelle Studie Hirnscans von mehr als 300 Personen aus.

Dabei berücksichtigten sie, dass das menschliche Gehirn modular organisiert ist. "Das ist ähnlich wie bei einem sozialen Netzwerk, das sich aus Subnetzwerken wie Familien und Freundeskreisen zusammensetzt, in denen die Personen untereinander stärker verbunden sind als zu Personen anderer Subnetzwerke. So ist auch unser Gehirn organisiert" erklärt Basten. 

Anders verknüpft
 

Basten und ihre Kollegen wollten wissen: Gibt es intelligenzabhängige Unterschiede in der Rolle einzelner Hirnregionen für die Kommunikation zwischen und innerhalb von Subnetzwerken? Oder anders ausgedrückt: Unterstützt eine Region eher den Informationsfluss innerhalb der eigenen "Clique" oder ermöglicht sie durch Verbindungen zu anderen Subnetzwerken den Informationsaustausch auch mit anderen – und wie hängt das mit der Intelligenz zusammen? 

Die Auswertung zeigte: Bei intelligenteren Personen sind bestimmte Gehirnregionen deutlich stärker am Austausch von Informationen zwischen Subnetzwerken beteiligt, sodass bedeutsame Informationen schneller und effizienter kommuniziert werden können. Auf der anderen Seite identifizierten die Forscher auch Regionen, welche bei klugen Köpfen stärker vom restlichen Netzwerk abgekoppelt sind. 

Störendes wird ausgeblendet 

Durch diese gezielte Abschirmung sind Gedanken möglicherweise besser gegen störende Einflüsse geschützt, wie das Team vermutet. "Wir gehen davon aus, dass Netzwerkmerkmale, die wir bei intelligenteren Personen in stärkerer Ausprägung gefunden haben, es den Menschen erleichtern, sich gedanklich auf etwas zu konzentrieren und dabei irrelevante, möglicherweise störende Reize auszublenden", sagt Basten.

Wie diese Unterschiede in Sachen Vernetzung zustande kommen, ist bislang jedoch unklar. "Es ist möglich, dass manche Menschen aufgrund einer biologischen Veranlagung Hirnnetzwerke ausbilden, die intelligente Leistungen wahrscheinlicher machen", sagt Basten. Genauso gut könne sich aber umgekehrt der häufigere Gebrauch des Gehirns für intelligentere Leistungen positiv auf die Ausformung der Netzwerke im Gehirn auswirken. 

"Bei allem, was wir über den Einfluss von Anlage und Umwelt auf die Intelligenz wissen, erscheint ein Wechselspiel beider Prozesse am wahrscheinlichsten", schließt die Forscherin. (Scientific Reports, 2017; doi: 10.1038/s41598-017-15795-7)

(Goethe-Universität Frankfurt am Main, 23.11.2017 - DAL)