Hirnforschung: Gehirn erkennt Fehler noch während der Ausführung
Einen Fehler kann das Gehirn bereits entdecken, bevor es ihn tatsächlich produziert. Das haben Forscher um Clemens Maidhof vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig herausgefunden. Greift ein Pianist beispielsweise auf eine falsche Taste, hat sein Gehirn den sich anbahnenden Patzer bereits rund eine Zehntelsekunde zuvor registriert.
Offenbar berechne das Gehirn parallel zu einer Handlung, wie deren wahrscheinliches Endergebnis aussehen wird. Dadurch könne es Widersprüche zwischen Vorhersage und eigentlichem Handlungsziel feststellen, vermuten die Wissenschaftler.
Das neuronale Fehlerüberwachungssystem haben die Forscher bei professionellen Pianisten untersucht, die ihre Spielkunst unter ungewöhnlichen Bedingungen ausüben mussten: Aus dem Gedächtnis sollten sie wieder und wieder verschiedene Tonfolgen beidhändig reproduzieren, die sie zuvor auf Band gehört hatten. Um Ablenkungen vorzubeugen, wurden ihnen zudem die Augen verbunden. Während des Spielens überwachten dann die Wissenschaftler ihre Hirnaktivität mithilfe der Elektroenzephalografie (EEG). "Die Reaktionen auf verschiedene Einflüsse lassen sich so bis auf die Millisekunde genau verfolgen. So konnten wir ganz genau feststellen, wie das Hirn auf einen Fehler reagiert – und vor allem, wann", sagt Clemens Maidhof.
Unterlief den Musikern ein Fehler, führte das zu einem charakteristischen Ausschlag im EEG, und zwar bis zu 100 Millisekunden bevor eine falsche Taste gedrückt worden war und die Pianisten den falschen Ton gehört haben konnten. Die falschen Tasten wurden zudem leiser und mit Verzögerung angeschlagen. Auch die zweite Hand, die zur gleichen Zeit die richtige Taste spielte, wies diese Verzögerung auf.
"Möglicherweise spiegelt sich darin ein Versuch, den Fehler noch zu vermeiden", vermuten die Wissenschaftler. Die bereits in Ausführung befindliche Aktion abzubrechen oder zu korrigieren, war den Versuchspersonen zu diesem Zeitpunkt offenbar nicht mehr möglich.
Offenbar berechne das Gehirn parallel zu einer Handlung, wie deren wahrscheinliches Endergebnis aussehen wird. Dadurch könne es Widersprüche zwischen Vorhersage und eigentlichem Handlungsziel feststellen, vermuten die Wissenschaftler.
Das neuronale Fehlerüberwachungssystem haben die Forscher bei professionellen Pianisten untersucht, die ihre Spielkunst unter ungewöhnlichen Bedingungen ausüben mussten: Aus dem Gedächtnis sollten sie wieder und wieder verschiedene Tonfolgen beidhändig reproduzieren, die sie zuvor auf Band gehört hatten. Um Ablenkungen vorzubeugen, wurden ihnen zudem die Augen verbunden. Während des Spielens überwachten dann die Wissenschaftler ihre Hirnaktivität mithilfe der Elektroenzephalografie (EEG). "Die Reaktionen auf verschiedene Einflüsse lassen sich so bis auf die Millisekunde genau verfolgen. So konnten wir ganz genau feststellen, wie das Hirn auf einen Fehler reagiert – und vor allem, wann", sagt Clemens Maidhof.
Unterlief den Musikern ein Fehler, führte das zu einem charakteristischen Ausschlag im EEG, und zwar bis zu 100 Millisekunden bevor eine falsche Taste gedrückt worden war und die Pianisten den falschen Ton gehört haben konnten. Die falschen Tasten wurden zudem leiser und mit Verzögerung angeschlagen. Auch die zweite Hand, die zur gleichen Zeit die richtige Taste spielte, wies diese Verzögerung auf.
"Möglicherweise spiegelt sich darin ein Versuch, den Fehler noch zu vermeiden", vermuten die Wissenschaftler. Die bereits in Ausführung befindliche Aktion abzubrechen oder zu korrigieren, war den Versuchspersonen zu diesem Zeitpunkt offenbar nicht mehr möglich.
© Max-Planck-Gesellschaft/spektrumdirekt
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