Lesen lernen verändert das Gehirn

Jedes Lernen bedeutet eine dauerhafte Veränderung des Gehirns. Es ist eine große Herausforderung an alle Neurowissenschaftler, den Ort und die Wege der Veränderung darzustellen. Für das Erlernen des Lesens wurden schon viele Forschungsergebnisse veröffentlicht, denken wir nur an die großartige Zusammenfassung in Dehaenes Buch "Lesen". Die meisten Forscher widmeten sich dabei den Lernvorgängen bei Kindern (und Erwachsenen) mit einer Störung des Schreib-Leseerwerbs (Legasthenie). Was aber passiert beim "normalen" Lesenlernen? Dieser Frage widmete sich eine Arbeitsgruppe der Max-Planck-Institute in Leipzig und Nijmegen zusammen mit indischen Kollegen der Universität von Allahabad.

Bisher standen die Zentren der Großhirnrinde im Fokus der Betrachtung: das visuelle System im Hinterhaupt und ihre Umschaltstelle im Thalamus sowie das auditive System im Schläfenlappen und den Umschaltstationen im Stammhirn und Thalamus. Bei Kindern mit Legasthenie sind Zellveränderungen in diesen Systemen schon seit den Forschungsarbeiten von Galaburda (1985) bekannt. Michael A. Skeide in der Forschungsgruppe von Falk Huettig hat jetzt in Science Advances zeigen können, welche Veränderungen sich beim Lesenlernen zeigen. Dafür erhielten indische Analphabetinnen sechs Monate lang Unterricht im Lesen und Schreiben in ihrer Sprache Hindi. Die Hindi-Schrift Devanagari nutzt komplexe Zeichen für einzelne Buchstaben, aber auch für ganze Silben oder Wörter. Nach sechs Monaten erreichten sie eine Lese-Kompetenz, die Kindern am Ende der ersten Klasse entspricht. Die Forscher untersuchten die Hirnaktivität der Frauen mehrfach in Ruhe und beim Lesen. Dabei zeichnete ein MRT-Scanner den Sauerstoffverbrauch der aktivierten Hirnzentren bei Aufgaben auf, in denen Schriftzeichen mit den entsprechenden Sprachlauten verknüpft wurden ("Graphem-Phonem-Korrespondenz").

Wie zu erwarten zeigte sich eine Aktivierung der Sehrinde (visueller Kortex), aber zusätzlich in der Umschaltstation des Thalamus (Obere Vierhügelplatte) und in Hirnstammkernen. Dabei werden auch Zentren genutzt, die eigentlich der Gesichtserkennung und der Steuerung der Augenbewegungen dienen. Wahrscheinlich hat sich evolutionär für diese Zentren ein zusätzliches Aufgabengebiet ergeben. So wird aus der Vielzahl visueller Eindrücke unbewusst, aber gezielt  nach bestimmten graphischen Zeichen gesucht, und diese werden der phonologischen Weiterverarbeitung zur Verfügung gestellt. "Die Thalamus- und Hirnstammkerne helfen unserer Sehrinde dabei, wichtige Informationen aus der Flut von visuellen Reizen herauszufiltern noch bevor wir überhaupt bewusst etwas wahrnehmen", erläutert Nadja Podbregar die Ergebnisse von Skeide bei bild der wissenschaft.

Abbildung 1 zeigt links die Aktivierung im rechten Pulvinar des Hirnstamms und rechts die beidseitige Thalamusaktivierung

Abbildung 2 zeigt links (A) die Aktivierung in der Sehrinde des Hinterhauptslappen

Diese Forschungsergebnisse verdeutlichen die spezifischen Hirnaktivitäten in Zentren und Bahnen beim Lesenlernen. Sie zeigen außerdem, in welchem Umfang die Plastizität des Nervensystems auch Lernprozesse bei erwachsenen Analphabeten erlaubt. Sie unterstreichen ferner, dass nicht nur einzelne Zentren des Großhirns am Lesen beteiligt sind, sondern auch Bahnen und zahlreiche Zentren des Zwischen- und Stammhirns, also entwicklungsgeschichtlich sehr alte Wege. Sie gestatten allerdings keine neuen Einblicke in die Probleme der Legasthenie.