Ausgabe: 8/2003, Seite 26  

KONZERT IM KOPF

Das Gehirn liebt Musik. Viele Zentren stehen im Schädel für die Analyse der schönen Klänge bereit. Anscheinend haben sie mehr mit dem Verständnis von Sprache zu tun, als man lange dachte.

Karin Hollricher
 

Vor Fünf Jahren erlitt Wolf K. einen Schlaganfall. Zum Glück war es nur ein leichter Hirninfarkt. Seine Fähigkeiten zu sprechen und sich zu bewegen waren kaum eingeschränkt, sodass der damals 64-jährige Ingenieur die Klinik bald wieder verlassen konnte. Aber als er seinen Koffer auspackte, merkte er, dass etwas mit ihm nicht in Ordnung war. „Während ich Zahnbürste und Schlafanzug wegräumte, legte meine Tochter ein Klavierkonzert auf. Das hörte sich komisch an. Ich ging ins Wohnzimmer und sagte zu ihr: Hörst du das nicht? Die Anlage muss kaputt sein“, erinnert sich Wolf K. Am nächsten Tag besuchte er seine Nachbarn: „Und deren Stereoanlage war auch kaputt!“ Offensichtlich hörten weder die Nachbarn noch die Tochter, was er wahrnahm – nämlich „Klangbrei statt Musik“.


Sein Arzt schickte Wolf K. zu Eckart Altenmüller, Professor für Musikphysiologie und Musiker-Medizin in Hannover. Er berichtet: „Die Kernspin-Tomogramme zeigten, dass durch den Schlaganfall einige Gehirnbereiche an der rechten oberen und mittleren Schläfenwindung geschädigt waren.“ Diese Windungen gehören zu den neuronalen Zentren im Gehirn, die der Mensch braucht, um aus dem Frequenzdurcheinander, das die Berliner Symphoniker oder die Rolling Stones erzeugen, ein musikalisches Erlebnis zu machen. Altenmüller: „Das Gehirn konnte infolge der Schädigung Musik nicht mehr richtig verarbeiten. Herr K. litt an erworbener Amusie.“


„Diese Diagnose hat mich schwer getroffen“, sagt Wolf K. heute. Zwar spielt er selbst kein Instrument. Aber bis zu jenem Tag im Dezember 1998 war er sehr musikalisch, hatte ein feines Gehör für Töne und ging regelmäßig ins Konzert. Vor dem Schlaganfall konnte er Jazzsolisten an der Art erkennen, wie sie Klarinette oder Saxophon spielten. Nun aber gelang es ihm nicht einmal, bei einer Sinfonie das Klavier, die Geigen oder die Pauke herauszuhören.


Altenmüller: „Die Tests, die wir mit Herrn K. gemacht haben, zeigten, dass er sehr wohl genau die Höhe von Tönen bestimmen konnte. Auch Rhythmen und einfache Melodien wie ‚Hänschen Klein‘ oder ,Schlaf, Kindlein, Schlaf‘ konnte er erkennen – allerdings nur, wenn sie von nur einem Instrument gespielt wurden. Mit Orchestermusik konnte er nichts anfangen. Er konnte auch Töne nicht von Akkorden unterscheiden.


Anscheinend war ihm das Empfinden für Klangfarben verloren gegangen.“ An der Klangfarbe, dem Timbre, lässt sich ein
Instrument erkennen. Sie wird von der Art und der Intensität der Obertöne bestimmt, die das Instrument produziert.


Wenn wir Musik hören, gleich ob es Ravels Bolero oder Yesterday von den Beatles ist, muss unser Gehirn eine enorme Dekodierungs- und Sinngebungsleistung erbringen. Denn Musik ist außerordentlich komplex. Sie besteht nicht nur aus einer Aneinanderreihung von Tönen, sondern auch aus Akkorden, Klangfarben, Melodien und Harmonien, Rhythmen und Metren. Musik ist strukturiert, sie folgt bestimmten Regeln. Musik hören erfordert auch Gedächtnis: Wenn eine Melodie ertönt, vergleicht man sie mit bereits Gehörtem, versucht sich zu erinnern, ob man sie kennt.


In den letzten zehn Jahren haben Forscher viel darüber herausgefunden, wie das Gehirn die einzelnen Bestandteile von Musik erkennt und sie verarbeitet. Mit bildgebenden Verfahren schauten Neurowissenschaftler in die Gehirne zahlloser Profi- und Hobbymusiker sowie musikalischer Laien, um dort den Weg der Musik zu erkunden. Heute wissen sie, dass es „das
Musikzentrum“, das man früher auf der rechten Gehirnseite vermutete, nicht gibt. Vielmehr benötigt der Mensch beim
Musikhören viele Gehirnregionen und neuronale Netze.


Wenn sich die Klänge der ,Vier Jahreszeiten‘ ins Ohr schmeicheln oder der ,Radetzkymarsch‘ in den Gehörgang wummert, nehmen die Sinneszellen der Cochlea den wüsten Frequenzmischmasch auf und transformieren ihn in Nervenimpulse. Die Signale jagen zuerst durch den ältesten Gehirnteil, den Hirnstamm. Er macht die erste Grobbeurteilung: Er ermittelt Lautstärke sowie Tonhöhe und errechnet aus den Informationen beider Ohren, wo sich die Schallquelle befindet. Von dort aus gelangen die Nervenimpulse in die linke und die rechte Hörrinde. Diese Gehirnwindungen, die die Neurobiologen als auditorischen Cortex bezeichnen, sind Teil der Großhirnrinde. Sie liegen im Schläfenlappen, etwa einen Zentimeter über dem Ohr. Die Hörrinde besteht aus drei „Analyseabteilungen“, die verschieden komplizierte Aufgaben zu erledigen haben.


Die primäre Hörrinde untersucht einzelne Töne. Auf ihr befindet sich eine so genannte tonotope Karte, auf der die ankommenden Nervensignale geordnet werden – entsprechend der Tonfrequenz, durch die sie ausgelöst wurden. Die vom hohen „c“ beziehungsweise vom tiefen kleinen „c“ initiierten Nervenreize landen an unterschiedlichen Orten der primären Hörrinde. Die sekundäre und tertiäre Hörrinde analysieren dann, ob sich hinter den Einzeltönen komplexe Muster verbergen.


Die Hörrinde kann aus den Tonstrukturen allein allerdings nicht auf Musik schließen und sie analysieren. Um die Struktur einer Melodie, den Takt des Rhythmus oder die Dynamik eines Musikstücks auszuwerten, müssen viele andere Gehirnregionen aktiv werden, die mit der Hörrinde vernetzt sind. Sie
sitzen vor allem in der Schläfenregion und im Stirnhirn. Musik aktiviert aber auch Teile des Thalamus, des limbischen Systems und des Kleinhirns – was nichts anderes bedeutet, als dass
die Verarbeitung von Musik für unser Denkorgan extrem kompliziert ist.


Einige der Aufgaben teilen sich linke und rechte Hemisphäre. Vergleicht das Gehirn Tonhöhen und Melodien miteinander, sind vor allem Teile des Stirnlappens und Schläfenlappens auf der rechten Seite im Einsatz. Wenn das Hirn Rhythmen verarbeitet, sind vor allem Bereiche auf der linken Seite aktiv. Dies gilt indes nur für Nicht-Musiker oder Laienmusiker. Bei Profis haben Melodie- und Rhythmuszentrum die Seiten gewechselt.


Es gibt noch keine schlüssige Erklärung, warum das so ist. Vermutlich hängt es mit der Art und Weise zusammen, wie
Profimusiker Musik hören. Sie analysieren sie automatisch, zerlegen sie in Intervalle und Harmonien und benennen diese. Mit anderen Worten: Profimusiker benutzen beim Musikhören Sprachfunktionen des Gehirns – und die sitzen vorwiegend in der linken Hemisphäre. Das ist ein Hinweis darauf, dass wir
Musik in Abhängigkeit von unserer Erfahrung und unserem musikalischen Training unterschiedlich verarbeiten.


Zwischen dem einfachen Hören von Tönen und dem Erkennen einer harmonischen Melodie oder eines packenden Rhythmus liegen also offensichtlich ganze Gehirn-Welten. Fehler oder Ausfälle in verschiedenen Teilen führen zu unterschiedlichen Problemen bei der Wahrnehmung von Musik. Dies weiß man von Menschen, die infolge von Operationen oder Schlaganfällen verschiedene Formen von Amusien entwickelt haben.


Die Wissenschaftlerin, die vermutlich die meisten Menschen mit solchen Defiziten untersucht hat, ist Prof. Isabelle Peretz von der Universität Toronto. Sie hat einen umfassenden Test entwickelt, um die verschiedenen Formen von Amusie präzise zu diagnostizieren. „Wir schätzen, dass etwa fünf Prozent der Bevölkerung Musik nicht richtig wahrnehmen kann. Allerdings ist diese Zahl wirklich nur eine Schätzung, denn die meisten Menschen schämen sich ihrer Musikschwäche und reden nicht darüber“, sagt Peretz. Wie der Ingenieur M. G.: Nur zufällig entdeckte die Psychologin Prof. Cathrine Reed von der Universität Denver den heute 63-Jährigen. „Ein drastischer Fall“, berichtet sie. „Jahrelang hatte er Musikunterricht in der Schule gehabt – und jedes Mal schlechte Noten bekommen. Als seine Eltern ihn zum Klavierunterricht schickten, meinte der Pianist, sie sollten ihr Geld besser anlegen. Kein Wunder: Für M. G. hört sich Musik wie das Zuschlagen von Autotüren an. Er kann weder singen noch Melodien erkennen.“


„Fehlen dem Mann einfach die für das Verarbeiten von Musik wichtigen Schaltungen im Gehirn?“, fragte sich Reed. Sie fand aber keine anatomischen Auffälligkeiten. Also spielte sie M. G. Musik vor und zeichnete mit dem Kernspin-Tomographen auf, wie sein Hirn darauf reagierte. Reeds Ergebnis: „Sein Gehirn kann mit Musik überhaupt nichts anfangen. Während normalerweise bestimmte Hirnbereiche beim Musikhören aktiv sind, herrscht in seinem Gehirn ein hektisches Durcheinander. Solche Muster kennt man von Menschen, die die Lösung auf eine schwierige Frage suchen und nicht finden.“


Musik ähnelt Sprache in gewisser Weise: Beide dienen der Kommunikation. Sie sind hochorganisierte Kombinationen
von Tonhöhen, Klangfarben, Akzenten und Rhythmen, und ihr
Aufbau folgt bestimmten Regeln. Dennoch galt bis vor kurzem unwidersprochen, dass Musik und Sprache nicht die beiden Seiten einer Medaille sind. Bei ihrer Verarbeitung werden
verschiedene neuronale Netze aktiv, was man sowohl mit bildgebenden Verfahren gezeigt hat als auch mithilfe von Menschen, die aufgrund einer Krankheit oder Gehirnläsion unterschiedliche Behinderungen beim Umgang mit Sprache oder Musik haben.


Ganz anders sieht das Dr. Stefan Kölsch vom Max-Planck-Institut für neuropsychologische Forschung in Leipzig. Er setzte Studenten, die weder ein Instrument spielten noch eine andere besondere musikalische Ausbildung genossen hatten, in den Kernspintomographen und spielte ihnen verschiedene Sets von Akkorden vor. Manchmal ließ Kölsch dabei „schiefe“ Mehrklänge ertönen, so genannte Neapolitaner. Überraschenderweise reizten die als unpassend empfundenen Akkorde dieselben Gehirnregionen wie grammatikalisch falsche Sätze à la „Der Fisch wurde im geangelt“. Während aber der verkehrte Satz vor allem linksseitige Gehirnbereiche aktivierte, lösten die falschen Akkorde Nervenimpulse in beiden Hemisphären aus.


Die Messung von Gehirnströmen (EEG) bestätigte die Kernspin-Aufnahmen. Sowohl die Strukturfehler im Satz als auch die in der Akkordfolge bewirken, dass die Nerven im Sprachzentrum des Gehirns, dem Broca-Areal, innerhalb von maximal 180 Millisekunden nach dem Hörerlebnis wie wild feuern. Menschen empfinden einen grammatikalischen Fehler am Ende eines Satzes als besonders auffällig. Ebenso verhält es sich anscheinend bei der Musik: Lagen die falschen Akkorde am Ende der kurzen Musiksequenz, waren die EEG-Ausschläge besonders heftig.


Außerdem fand Kölsch heraus, dass die Zuweisung von Bedeutung bei Sprache und Musik ähnlich funktioniert. Er untersuchte das „semantische Priming“. Darunter versteht man, dass das Gehirn, kaum dass man einen Satz gehört hat, bereits im „mentalen Lexikon“ verwandte, zu dem gehörten Satz passende Worte bereitstellt. Wenn man beispielsweise „seine Blicke schweifen in die Ferne“ hört oder liest, denkt man eher an
„Weite“ als an „Auspuff“.


Ähnlich ergeht es einem beim Musikhören. „Wir haben den Studenten Musikstücke vorgespielt, und sie mussten ankreuzen, welche Assoziationen sie damit verbinden, etwa ,König‘ oder ,Treppe‘, ,Mann‘ oder ,Frau‘ “, sagt Kölsch. „Damit konnten wir nachweisen, dass auch beim Hören von Musik das semantische Priming funktioniert.“ Womit erstmals wissenschaftlich erwiesen ist, dass man bei den tragisch klingenden Takten einer Beethoven-Sinfonie eher an „Held“ als an „Floh“ denkt.


Kölschs Schlussfolgerung: Unser Gehirn hat einen Sinn für Bedeutung und Struktur von Musik, der im Wesentlichen ähnlich funktioniert wie bei der Analyse von Semantik und Syntax der Sprache. „Im Übrigen bin ich davon überzeugt, dass musikalische Eigenschaften wie Rhythmus, Melodie und Akzent, die auch zur Sprache gehören, fundamentale Informationen enthalten, die für das Erlernen von Sprache und Sprachverständnis unerlässlich sind. Ohne Musik oder Musikalität wären wir vermutlich nicht imstande, eine Sprache zu erlernen“, sagt der Leipziger Forscher. „Insofern sind Überschriften wie ,Am Anfang war die Sprache‘ wie sie vor einiger Zeit ,Der Spiegel‘ auf dem Titel hatte, nicht ganz richtig.“ Seine Ansichten sind unter Wissenschaftlern umstritten, obwohl, wie Kölsch sagt, „viele Forscher meine Daten und ihre Auslegung inzwischen anerkennen“. Insbesondere die Linguisten sträuben sich sehr. Steven Pinker, einer der weltweit führenden Sprachwissenschaftler, hält Musik lediglich für „emotionalen Käsekuchen“ – für ein Leckerchen, das die Menschheit fürs Überleben nicht braucht.

Doch der Mensch liebt Musik, vielleicht schon von Geburt an. Kölsch: „Musikalität ist insofern angeboren, als mit wenigen Ausnahmen alle Menschen zunächst ein ausgesprochen feines Gespür für Musik haben.“ Wenn also jedem Menschen eine gewisse Musikalität in die Wiege gelegt ist, was ist dann der Ursprung von musikalischer Genialität? Waren Mozart oder Ravel von Geburt an bevorzugt? Hatten sie vielleicht sogar ein Musik-Gen? „Völliger Humbug“, schimpft Kölsch über eine vor zwei Jahren publizierte Zwillingsstudie, die eine solche genetische Komponente suggerierte.


Prof. Lutz Jäncke, Neuropsychologe von der Universität Zürich nimmt an, dass „ein gewisser Grad“ an Musikalität angeboren sei. Aber damit aus einer Begabung ein genialer Musikus würde, sei sehr viel Einsatz nötig. Jäncke stützt seine These
auf zwei Studien, die mit Studenten der Konservatorien in Berlin und London durchgeführt wurden. Dabei zeigte sich erstens, dass die Abschlussbenotung der Studenten direkt mit der Zahl ihrer Übungsstunden korrelierte. Und zweitens wurden nur
aus denjenigen Studenten später Solisten, die im Schnitt 7500 Stunden an ihren Instrumenten geübt hatten. Ihre fauleren
Kollegen, die nur 3500 Übungsstunden aufweisen konnten, hatten es allesamt lediglich zum Musiklehrer gebracht. „Ohne intensives Üben wäre auch aus Mozart kein Genie geworden“, sagt Jäncke.


Intensives Musizieren im Kindesalter hinterlässt – wie jedes andere intensive Training auch – sichtbare Spuren im Gehirn. Ähnlich wie Liegestütze den Bizeps schwellen lassen, lässt
musikalisches Training das Gehirn wachsen. Prof. Gottfried Schlaug von der Harvard Medical School in Boston stellte fest, dass das Kleinhirn von Musikern mehr graue Substanz enthält und ihre primäre Hörrinde stärker ausgeprägt ist als das von Nicht-Musikern. Außerdem ist bei Musikern das Corpus Callosum größer. Diese Hirnstruktur verbindet linke und rechte Hirnhälfte. Bei Frauen allerdings konnte Schlaug keinen solchen Unterschied entdecken. Als Ursache vermutet er: „Frauen denken insgesamt vernetzter und trainieren dadurch die Gehirnbrücke von frühester Kindheit an mehr als Männer.“


Besonders auffällig sind die Veränderungen in den Bereichen des Großhirns, die die Hände repräsentieren. Wer lernt, Gitarre oder Geige zu spielen, bei dem vergrößert sich die Verarbeitungsfläche für die linke Hand, die bei diesen Instrumenten genauer arbeiten muss als die rechte. Bei einigen wenigen Musikern scheint sich das Gehirn allerdings zu „übernehmen“. Eckart Altenmüller untersuchte Pianisten, die unter der so
genannten focalen Dystonie leiden. Sie können manche Finger
einer Hand nicht mehr einzeln, sondern nur noch zu zweit bewegen. Der Hannoveraner Mediziner entdeckte bei Musikern, die unter dieser Bewegungsstörung litten: Die Gebiete, die die einzelnen Finger im Gehirn repräsentieren, sind so groß geworden, dass sie sich überlagern. „Das könnte erklären, warum
diese Menschen die betreffenden Finger nur noch gemeinsam bewegen können“, meint Altenmüller.


Je eher man beginnt, ein Instrument zu spielen, desto deutlicher sind die strukturellen Veränderungen im Gehirn – die anscheinend bis ins hohe Alter erhalten bleiben. Jäncke berichtet, dass Musiker im fortgeschrittenen Alter ein weit überdurchschnittlich gutes Arbeitsgedächtnis haben: „Ihre Gehirne zeigen viel weniger alterungsbedingten Abbau als die von Nichtmusikern. Offensichtlich ist Musizieren ein hervorragendes Gehirnjogging.“


Fängt man erst mit 40 Jahren an, Klavier oder Cello zu spielen, wird sich das Gehirn zwar anatomisch nicht mehr groß verändern. Trotzdem kann man immer noch das Instrument spielen lernen. Dies gelingt, weil das Gehirn außerordentlich plastisch ist und stimulierende Impulse es reizen, neue Nervenverbindungen zu knüpfen. Tests haben gezeigt, dass das Denkorgan damit schon während der ersten Übungsstunde beginnt.
Von der genialen Eigenschaft des Gehirns, sich in Abhängigkeit von Erfahrungen ständig neu zu organisieren, hat auch Wolf K. profitiert. „Im letzten Jahr begleitete ich meine Frau zu den Kissinger Musiktagen. Auf der Straße hörten wir einer Gruppe zu. Ich sagte: ,Hey, die spielen ja den Hummelflug!‘ Meine Frau war völlig verdattert – und verdonnerte mich gleich dazu, mit ihr ein Klavierkonzert zu besuchen. Es war so toll! Nicht nur, dass ich die Musik wirklich wieder als Musik hörte, nein, wie früher hat sie mich tief ergriffen. Von da an ging es stetig aufwärts. Die Zeiten des Klangbreis sind vorbei.“

KOMPAKT

  • Gehirnschäden können dazu führen, dass ein Mensch Musik nur noch als Klangbrei wahrnimmt.
  • Es gibt kein allein zuständiges „Musikzentrum“ im Gehirn.
  • Musizieren verändert die Struktur des Gehirns.


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