Sprache und Theory of Mind im Gehirn von Kindern sind früh getrennt

Kinder nehmen beim Zuhören einer Geschichte weit mehr als nur Wörter auf. Sie verfolgen Sätze, Bedeutungen und Strukturen.

Gleichzeitig stellen sie sich vor, was die Figuren fühlen und glauben. Diese beiden Fähigkeiten prägen die menschliche Kommunikation. Forschende bezeichnen sie als Sprache und Theory of Mind.

Seit Jahren beschäftigt Wissenschaftler eine zentrale Frage: Behandelt das Gehirn diese Fähigkeiten in der frühen Kindheit zunächst als ein gemeinsames System, das sich erst später aufspaltet? Oder sind sie von Anfang an getrennt?

Eine neue Studie liefert darauf eine eindeutige Antwort: Bereits sehr früh hält das Gehirn diese Systeme voneinander getrennt.

Eine Frage über das menschliche Wesen

Bei Erwachsenen zeigt sich im Gehirn ein klares Muster. Sprache stützt sich überwiegend auf die linke Hirnhälfte, während die Theory of Mind stärker von der rechten Seite abhängt.

Daraus entstand die Vermutung, Sprache könne sich aus älteren Systemen des sozialen Denkens entwickelt haben.

Wäre diese Annahme richtig, müssten sich die beiden Systeme bei kleinen Kindern überschneiden. Mit zunehmendem Alter würde das Gehirn sie dann voneinander trennen.

„Es ist eine grundlegende Frage, die Menschen sich stellen: ‚Was macht uns zu Menschen? Wie entsteht menschliche Kognition?‘ Ich denke, diese Arbeit wirft etwas Licht darauf“, sagte Zeynep Saygin, leitende Autorin der Studie.

Untersuchung der Gehirne junger Kinder

Forschende der The Ohio State University untersuchten 42 Kinder im Alter von drei bis neun Jahren. Ihre Gehirne wurden in mehreren Sitzungen gescannt.

Einige Kinder kamen ein Jahr später erneut, wodurch sich Veränderungen über einen längeren Zeitraum verfolgen ließen.

Zum Vergleich bezog das Team außerdem 28 Erwachsene ein. So konnten die Wissenschaftler sowohl die Entwicklung zwischen verschiedenen Altersgruppen als auch die Stabilität innerhalb einzelner Personen untersuchen.

Das Scannen kleiner Kinder erfordert eine sorgfältige Vorbereitung. Die Forschenden bereiteten sie mit Übungsscannern und Probedurchgängen darauf vor. Die Kinder durften vertraute Gegenstände mitbringen und erhielten kleine Belohnungen.

Während der Untersuchung sahen die Kinder einen Animationsfilm, um soziales Denken anzuregen. Zusätzlich hörten sie gesprochene Sätze und Kontrollgeräusche, damit die Sprachareale kartiert werden konnten.

Durch dieses Versuchsdesign konnten die Forschenden beide Systeme bei ihrer Arbeit beobachten.

Frühe Trennung von Sprache und Theory of Mind

Die Ergebnisse waren eindeutig: Schon im Alter von drei Jahren zeigte das Gehirn klar voneinander unterscheidbare Muster.

Sprachregionen reagierten stark auf Sprache, jedoch nicht auf soziales Schlussfolgern. Bei den Regionen der Theory of Mind zeigte sich das umgekehrte Muster. Dieselbe Trennung war auch bei Erwachsenen erkennbar.

„Das war unsere erste Frage: Sind diese Fähigkeiten sowohl in ihrer Funktion als auch in ihrer Lage getrennt? Und wir sehen sehr deutlich: ja“, erklärte Kelly Hiersche, die die Studie leitete.

„Wir zeigen dies erstmals bei Kindern und übertragen damit einen Befund aus der Erwachsenenforschung auf die Entwicklung. Dort sind sie wirklich klar getrennt, was ziemlich cool ist.“

Hirn-Hotspots bleiben getrennt

Wenn die Systeme ursprünglich zusammen begonnen hätten, müssten sie sich im Laufe der Zeit auseinanderentwickeln. Die Forschenden prüften diese Annahme bei unterschiedlichen Altersgruppen.

Eine solche Veränderung fanden sie nicht. Kinder aller Altersstufen wiesen denselben Grad der Trennung auf. Auch bei denselben Kindern, die ein Jahr später erneut gescannt wurden, blieben die Muster stabil.

Das bedeutet: Das Gehirn entwickelt sich nicht von Überschneidung zu Trennung. Es beginnt bereits getrennt.

Zur Bestätigung kartierte das Team für jede Aufgabe die aktivsten Hirnregionen. Anschließend maßen die Forschenden, wie stark sich diese Bereiche überlappten.

Das Ergebnis blieb gleich: Die Überschneidung war nicht größer als zufällig zu erwarten. Sprache und soziales Schlussfolgern nutzten unterschiedliche neuronale Räume.

Gehirnverbindungen machen Muster sichtbar

Das Gehirn arbeitet über Netzwerke und nicht nur über einzelne, isolierte Regionen. Deshalb untersuchten die Forschenden, wie unterschiedliche Bereiche miteinander verbunden sind.

Sie nutzten die Aktivität des ruhenden Gehirns, um vorherzusagen, wie Regionen während der Aufgaben reagieren würden. Diese Vorhersagen erwiesen sich als präzise.

Die Gehirnverbindungen jedes Kindes sagten dessen eigene Hirnaktivität besser voraus als die von irgendeiner anderen Person.

„Wenn man die Konnektivität eines Voxels beobachtet, also wie es mit dem Rest des Gehirns kommuniziert, erhält man eine Vorstellung davon, wie dieses Voxel funktionieren wird“, erläuterte Hiersche.

Eigene Konnektivität in beiden Systemen

Die Studie zeigte, dass jedes System über ein eigenes Verbindungsmuster verfügt.

Sprachregionen sind mit frontalen und motorischen Bereichen verbunden. Regionen der Theory of Mind verknüpfen sich mit Arealen des sozialen Denkens, etwa dem Precuneus.

Die meisten dieser Verbindungen unterscheiden sich zwischen den beiden Systemen. „Hirnregionen, die funktionell spezifisch sind, sollten auf einzigartige Weise kommunizieren“, bemerkte Saygin.

„Wir wussten, dass diese Regionen in unterschiedlichen Teilen des Gehirns lokalisiert sind, konnten aber auch zeigen, dass nichts in ihrer Kommunikation mit dem übrigen Gehirn darauf hindeutet, dass sie sich zu irgendeinem Zeitpunkt überschnitten haben.“

Gehirnmuster bei Kindern bleiben stabil

Die Folgeuntersuchungen zeigten, dass diese Muster beständig bleiben.

Die Gehirnverbindungen eines Kindes zu einem Zeitpunkt sagten dessen Hirnaktivität ein Jahr später voraus. Das weist darauf hin, dass die Struktur, welche diese Fähigkeiten stützt, in der frühen Entwicklung konstant bleibt.

„Wir konnten nicht nur verschiedene Kinder miteinander vergleichen, sondern auch innerhalb desselben Kindes betrachten, was im Laufe der Zeit geschah“, sagte Hiersche.

„Und wir haben gezeigt, dass es nicht so ist, dass man mit 3 Jahren eine starke Überschneidung dieser Funktionen sieht, die sich dann mit 5 Jahren auseinanderziehen und stärker trennen.

„Die Verbindungen, die wir beobachten und die diese Aufgaben unterstützen sowie sie voneinander abgrenzen, sind innerhalb derselben Person über die Zeit stabil.“

Die Ursprünge der Sprache neu bewerten

Diese Ergebnisse stellen eine verbreitete Theorie infrage. Hätte sich Sprache aus Systemen des sozialen Denkens entwickelt, müssten junge Gehirne gewisse Überschneidungen zeigen. Die Studie stützt diese Annahme nicht.

„Es scheint, dass diese Verarbeitungsmechanismen, die uns beim Mentalisieren helfen und uns beim Sprechen und Verstehen unterstützen, sehr, sehr früh im Evolutionsprozess voneinander getrennt wurden, sodass wir in der menschlichen Entwicklung heute nicht einmal Spuren einer Überschneidung erkennen können“, sagte Saygin.

Im Alltag wirken Sprache und soziales Verständnis eng miteinander verbunden. Kinder, die gut sprechen, verstehen andere Menschen häufig auch besser.

Das Gehirn zeigt jedoch, dass diese Fähigkeiten auf getrennten Systemen beruhen. Sie entwickeln sich durch Erfahrungen gemeinsam, nicht weil sie dieselben Hirnregionen nutzen.

Bedeutung der Forschung

Diese Forschung verändert unser Verständnis der kindlichen Entwicklung.

Ausgeprägte Sprachfähigkeiten bedeuten nicht zwangsläufig ein starkes soziales Verständnis. Schwache Sprachfähigkeiten sind ebenso wenig gleichbedeutend mit geringer sozialer Einsicht.

Bereits in der frühen Kindheit betreibt das Gehirn zwei Systeme parallel. Das eine hilft Kindern, Wörter zu verstehen. Das andere unterstützt sie dabei, Menschen zu verstehen.