Kluge Köpfe haben die besser vernetzten Gehirne

FRANKFURT / MAIN. Bisher wurde höhere Intelligenz vor allem mit Unterschieden in einzelnen Hirnregionen erklärt. Dass unterschiedliche Intelligenz auch mit Unterschieden in der Vernetzung der funktionellen Module im neuronalen Netzwerk des Hirns einhergeht, haben Wissenschaftler im Journal "Scientific Reports" (2017; online 22. November) veröffentlicht.

Forscher der Goethe-Universität Frankfurt nutzten für ihre Meta-Studie MRT-Hirnscans von mehr als 300 Personen und das Verfahren der graphentheoretischen Netzwerkanalyse, um die neurobiologischen Grundlagen menschlicher Intelligenz zu untersuchen, teilt die Uni Frankfurt zur Veröffentlichung der Studie mit.

Schon vor zwei Jahren habe die Frankfurter Forschergruppe eine andere Meta-Studie in der Fachzeitschrift "Intelligence veröffentlicht. Hierin identifizierte die Gruppe Hirnregionen – darunter auch den Präfrontalcortex – , in denen Aktivierungsveränderungen während kognitiver Herausforderungen einen zuverlässigen Zusammenhang mit der Intelligenz belegten.

Doch warum separiert das Gehirn manche Hirnregionen und verknüpft sich mit anderen stärker? "Die unterschiedlich starke Einbettung dieser Regionen ins Gesamtnetzwerk des Gehirns könnte es intelligenteren Personen erleichtern, zwischen wichtigen und unwichtigen Informationen zu unterscheiden", wird Studienleiterin Ulrike Basten zitiert.

Die Wissenschaftler weisen darauf hin, dass das menschliche Gehirn modular organisiert ist. "Das ist ähnlich wie bei einem sozialen Netzwerk, das sich aus Subnetzwerken (Familien, Cliquen, Freundeskreise) zusammensetzt, in denen die Personen untereinander stärker verbunden sind als zu Personen anderer Subnetzwerke". So funktioniere auch die Gehirnorganisation." Im Gehirn gibt es Subnetzwerke von Hirnregionen – oder eben Module –, die untereinander eng vernetzt sind, während sie zum Rest des Netzwerks nur schwache Verbindungen haben", so Basten weiter.

Bei intelligenteren Personen sind bestimmte Gehirnregionen deutlich stärker am Austausch von Informationen zwischen Subnetzwerken beteiligt, so dass wichtige Informationen schneller und effizienter kommuniziert werden können.

Auf der anderen Seite konnten die Forscher auch Regionen identifizieren, welche bei intelligenteren Personen stärker vom restlichen Netzwerk abgekoppelt sind, wodurch Gedanken möglicherweise besser gegen störende Einflüsse abgeschirmt sind, wie die Uni Frankfurt in ihrer Mitteilung berichtet. "Wir gehen davon aus, dass Netzwerkmerkmale, die wir bei intelligenteren Personen in stärkerer Ausprägung gefunden haben, es den Menschen erleichtern, sich auf etwas zu konzentrieren", sagt Basten als Vermutung.

Dabei bleibt zunächst offen, wie die Zusammenhänge, die die Autoren in ihren Studien gefunden haben, zustande kommen. Basten: "Es ist möglich, dass manche Menschen aufgrund einer biologischen Veranlagung Hirnnetzwerke ausbilden, die intelligente Leistungen wahrscheinlicher machen. Genauso gut kann sich aber umgekehrt der häufigere Gebrauch des Gehirns für intelligentere Leistungen positiv auf die Ausformung der Netzwerke im Gehirn auswirken".

Nach bisherigen Erkenntnisse gehen die Forscher davon aus, dass ein Wechselspiel zwischen Anlage und Umwelt am wahrscheinlichsten ist. (eb)