Das Gehirn des Schachspielers: was MRT und EEG zeigen
Die Neuroplastizität des Gehirns lässt sich auch bei Schachspielern beobachten: Die Bildgebung zeigt, dass Experten andere Regionen beanspruchen als Anfänger und einige strukturelle Unterschiede aufweisen. Diese Studien vergleichen jedoch Gruppen zu einem bestimmten Zeitpunkt: Sie beweisen nicht, dass Schach das Gehirn „verbessert“, sondern nur, dass sich ein trainiertes Gehirn spezialisiert.
Neuroplastizität: die Fähigkeit des Gehirns, seine Verbindungen und seine Organisation durch Lernen und Erfahrung ein Leben lang zu verändern. Sie erklärt, warum man mit 70 noch lernen kann und warum sich das Gehirn eines Experten in seinem Fachgebiet von dem eines Anfängers unterscheidet.
Neuroplastizität des Gehirns: vier Studien an Spielern
Die Gammawellen der Großmeister (Nature, 2001)
Amidzic et al., 2001 · Nature · DOI 10.1038/35088119
Pattern of focal γ-bursts in chess players
- Wer
- Spieler vom Vereinsniveau bis zum Großmeister
- Typ
- Magnetoenzephalografie während Partien gegen einen Computer · Evidenzgrad: gering (kleine Bildgebungsstudie)
- Ergebnis
- Bei Amateuren konzentriert sich die Gammaaktivität im medialen Temporallappen (Analyse neuer Züge); bei Großmeistern liegt sie im frontalen und parietalen Kortex, was die Autoren als Abruf von im Gedächtnis gespeicherten Mustern deuten.
- Was die Studie nicht aussagt
- Die Deutung der Regionen ist noch umstritten; es handelt sich um einen Querschnittsvergleich.
Diese Studie hat die Vorstellung verbreitet, dass Großmeister „mit ihrem Gedächtnis denken“: Sie erkennen die Stellung und rufen ab, was sie wissen, während der Amateur Neues analysieren muss. Das passt zur Mustertheorie, die auf der Seite Schach und Gedächtnis dargestellt wird.
Ein Gesichtsareal, das Stellungen erkennt (2011)
Bilalić et al., 2011 · Journal of Neuroscience · DOI 10.1523/JNEUROSCI.5727-10.2011
Many faces of expertise: fusiform face area in chess experts and novices
- Wer
- Experten und Anfänger
- Typ
- Funktionelle MRT · Evidenzgrad: gering bis mittel
- Ergebnis
- Das für die Gesichtserkennung bekannte Fusiforme Areal wird bei Experten stärker aktiv, wenn sie vollständige, realistische Schachstellungen sehen: Sie erfassen das Brett „als Ganzes“.
- Was die Studie nicht aussagt
- Sie zeigt eine erworbene Spezialisierung, keinen gesundheitlichen Nutzen.
Das Ergebnis ist elegant: Die Region, mit der wir ein Gesicht auf einen Blick erkennen, dient beim Experten auch dazu, eine Schachstellung als Ganzes zu erfassen. Bei einzelnen Figuren wird sie nicht stärker aktiv: Entscheidend ist die Gesamtkonfiguration.
Der Schweifkern der chinesischen Schachmeister (2012)
Duan et al., 2012 · NeuroImage
Reduced caudate volume and enhanced striatal-DMN integration in chess experts
- Wer
- Meister und Großmeister des chinesischen Schachs (Xiangqi) sowie Anfänger
- Typ
- Strukturelle und funktionelle Ruhe-MRT · Evidenzgrad: gering bis mittel
- Ergebnis
- Die Experten haben einen kleineren Schweifkern (Nucleus caudatus) und eine stärkere Verbindung zwischen diesem Kern und dem „Ruhezustandsnetzwerk“ (Default-Mode-Netzwerk).
- Was die Studie nicht aussagt
- Sie betrifft das chinesische Schach; Querschnittsdesign: Man weiß nicht, ob der Unterschied dem Training vorausgeht oder folgt.
Vorsicht vor voreiligen Zusammenfassungen: Diese Studie betrifft Xiangqi, das chinesische Schach, und nicht das westliche Schach. Ein kleineres Volumen ist nicht zwangsläufig ein Nachteil: Seine Deutung ist weiterhin umstritten, und man weiß nicht, ob es dem Training vorausgeht oder folgt.
Die Architektur des Spielergehirns (2014)
Hänggi et al., 2014 · Neuropsychologia · DOI 10.1016/j.neuropsychologia.2014.07.019
The architecture of the chess player's brain
- Wer
- 20 Schachexperten und 20 Kontrollpersonen
- Typ
- Morphometrische MRT und Diffusions-MRT · Evidenzgrad: gering bis mittel
- Ergebnis
- Bei den Spielern waren das Volumen der grauen Substanz und die Kortexdicke im okzipito-temporalen Übergang und im Precuneus geringer; Unterschiede in einem Bündel der weißen Substanz (Fasciculus longitudinalis superior) hingen mit der Elo-Zahl zusammen.
- Was die Studie nicht aussagt
- Die Autoren schreiben selbst, dass unbekannt ist, ob diese Unterschiede Ursache oder Folge der Schachpraxis sind.
Was MRT, EEG und MEG messen
| Verfahren | Was es misst | Beispielstudie |
|---|---|---|
| EEG (Elektroenzephalografie) | Elektrische Aktivität des Gehirns, millisekundengenau, mit ungefährer Lokalisierung | Studien zur Aktivität beim Lösen von Aufgaben |
| MEG (Magnetoenzephalografie) | Magnetfelder, die von der Aktivität der Neuronen erzeugt werden, besser lokalisiert als beim EEG | Amidzic et al., Nature 2001 |
| Funktionelle MRT | Veränderungen des Blutflusses im Zusammenhang mit der Aktivität, über einige Sekunden | Bilalić et al., J Neurosci 2011 |
| Strukturelle MRT und Diffusions-MRT | Volumen der grauen Substanz, Dicke des Kortex, Zustand der Bündel der weißen Substanz | Hänggi et al., Neuropsychologia 2014; Duan et al., NeuroImage 2012 |
Ein spezialisiertes Gehirn ist nicht automatisch ein „gesünderes“ Gehirn
Diese Studien beantworten die Frage: Verändert Schachspielen das Gehirn? Ja, insofern Expertise mit einer besonderen Organisation einhergeht. Doch es sind drei Vorbehalte nötig.
- Es sind Querschnittsstudien. Sie vergleichen Experten und Nichtspieler zu einem bestimmten Zeitpunkt. Vielleicht werden Menschen mit einem auf bestimmte Weise organisierten Gehirn leichter zu Experten. Hänggi und seine Kollegen räumen das ausdrücklich ein.
- Sie betreffen Experten. Tausende Übungsstunden trennen einen Großmeister von einem Gelegenheitsspieler. Nichts deutet darauf hin, dass eine Partie pro Woche messbare Veränderungen bewirkt.
- Sie messen eine Spezialisierung, keine Gesundheit. Ein im Schach effizienteres Gehirn widersteht dem Altern nicht zwangsläufig besser; diese Frage gehört zu den Kohortenstudien, die auf der Seite Schach und Alzheimer beschrieben werden.
Dendriten, „zwei Gehirne“: Mythen, die man vergessen sollte
Die frühere Fassung dieser Seite behauptete, wie viele Seiten im Netz, dass Schachspielen „Dendriten wachsen lasse“ und „beide Gehirne einbinde“. Diese Formulierungen beruhen auf keiner Studie an Schachspielern.
- Dendriten sind die Fortsätze der Neuronen, die Signale empfangen. Ihr Wachstum beim Lernen wurde bei Tieren unter Laborbedingungen beschrieben; bei Schachspielern wurde es nie gemessen, und die MRT kann es nicht sichtbar machen.
- „Die zwei Gehirne“: Die Vorstellung einer logischen linken und einer kreativen rechten Gehirnhälfte ist eine Vereinfachung, die die Neurowissenschaften aufgegeben haben. Fast jede komplexe Tätigkeit beansprucht beide Hemisphären in Netzwerken.
Weitere Irrtümer werden auf der Seite Schach und Gesundheit: 9 Irrtümer untersucht.
Neuroplastizität und Lernen im Alltag
Die Plastizität des Gehirns ist nicht den Großmeistern vorbehalten. Sie ist die Grundlage jedes Lernens und bleibt mit dem Alter erhalten, auch wenn sie nachlässt. Daraus ergeben sich einige allgemeine Prinzipien:
- Neuheit: Eine unbekannte Eröffnung zu lernen fordert mehr, als eine auswendig bekannte noch einmal zu spielen;
- angepasster Schwierigkeitsgrad: Eine zu leichte Aufgabe lehrt nichts, eine unlösbare entmutigt;
- verteiltes Wiederholen: Ein taktisches Motiv nach einigen Tagen noch einmal anzusehen, festigt es besser als zehn Wiederholungen hintereinander;
- Schlaf: Er trägt dazu bei, das am Tag Gelernte zu festigen.
Diese Mechanismen berühren den Begriff der kognitiven Reserve, der beschreibt, wie ein trainiertes Gehirn die Folgen des Alterns besser ausgleicht. Für einen breiteren Blick auf die Wirkungen des Spiels auf Stimmung und Konzentration bietet Le Palais des Échecs einen Artikel über die Wirkungen des Schachspiels auf die Psyche.
Häufige Fragen
Verändert Schachspielen das Gehirn?
Bei Schachexperten zeigt die Bildgebung eine besondere Organisation: Zum Erkennen von Stellungen werden andere Regionen aktiv, und es treten einige Unterschiede in der Struktur auf. Diese Studien vergleichen Gruppen und beweisen nicht, dass die Schachpraxis allein die Ursache ist.
Was ist Neuroplastizität?
Es ist die Fähigkeit des Gehirns, seine Verbindungen und seine Organisation durch Lernen und Erfahrung zu verändern. Sie besteht in jedem Alter und erklärt, warum man neue Fähigkeiten wie das Schachspielen auch spät im Leben erwerben kann.
Welche Wirkungen hat Schach auf das Gehirn?
Kurzfristig beansprucht eine Partie Aufmerksamkeit, Arbeitsgedächtnis und Planung. Langfristig geht Expertise mit einem schnellen Erkennen von Stellungen einher, das in der Bildgebung sichtbar ist. Eine schützende Wirkung auf die Gesundheit des Gehirns ist nicht nachgewiesen.