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Mathematik : Ohne Worte

  • -Aktualisiert am

Klappt auch ohne Worte: Mathematik Bild: picture-alliance / dpa

Kann man ohne Sprache denken? Philosophen, Psychologen und Hirnforscher zerbrechen sich von jeher über diese Frage die Köpfe. Nun gibt es nun Hinweise, daß zumindest Mathematik im Gehirn auch ohne Worte funktioniert.

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          Kann man ohne Sprache denken? Philosophen, Psychologen und Hirnforscher zerbrechen sich von jeher über diese Frage die Köpfe. Britische Wissenschaftler haben nun eindrucksvolle Hinweise darauf gefunden, daß zumindest Mathematik im Gehirn auch ohne Worte funktioniert. Die Forscher untersuchten erwachsene Patienten, deren Sprachzentren im Hirn zu großen Teilen zerstört waren. Obwohl die Versuchspersonen nicht in der Lage waren, einfache Sätze zu verstehen oder zu bilden, konnten sie komplexe Rechenaufgaben lösen.

          Ob und wie Sprache beim mathematischen Denken eine Rolle spielt, wird kontrovers diskutiert. Einige Wissenschaftler sind der Meinung, daß man nur mit Zahlwörtern den präzisen Umgang mit Mengen lernen kann. Untersuchungen an Volksstämmen, die keine oder nur wenige Zahlwörter kennen, scheinen diese Theorie zu bestätigen. So können die im Amazonasgebiet lebenden Piraha Mengen, die größer als drei sind, nur schlecht unterscheiden, wie Peter Gordon von der New Yorker Columbia University in der Zeitschrift "Science" (Bd. 306, S. 496) berichtete. Gordon führte dies darauf zurück, daß der Stamm lediglich Wörter für "eins", "zwei" und "viele" besitzt.

          Grundlegendes Denkmuster

          Darüber hinaus gibt es zahlreiche Parallelen zwischen grammatikalischen und mathematischen Strukturen. Beispielsweise ähneln Sätze, die Nebensätze enthalten, Rechenaufgaben mit Klammern. Manche Wissenschaftler vermuten daher, daß die Grammatik das Denkmuster bereitstellt, mit dem auch grundlegende mathematische Strukturen verstanden werden können. Nach dieser Theorie wäre man also für Rechenleistungen unbedingt auf die Sprachressourcen im Gehirn angewiesen. Hirnforscher haben zudem in einigen Studien mit bildgebenden Verfahren gezeigt, daß die Sprachzentren im Hirn aktiviert waren, während die Versuchsteilnehmer Rechenaufgaben lösten.

          Rosemary Varley von der University of Sheffield und ihre Kollegen stellen diese Auffassung jetzt in Frage. Aus den Ergebnissen ihrer Untersuchung schließen sie, daß Sprache und Zahlen im Gehirn unabhängig voneinander verarbeitet werden. Das berichten die Wissenschaftler in der Online-Ausgabe der "Proceedings" der amerikanischen Nationalen Akademie der Wissenschaften. In ihrer Studie stellten sie drei Männern mit schweren Hirnschäden eine ganze Reihe von Sprach- und Rechenaufgaben. Die Sprachzentren der Probanden waren so stark geschädigt, daß die Versuchspersonen beispielsweise den Unterschied zwischen den Sätzen "Der Mann tötet den Löwen" und "Der Löwe tötet den Mann" nicht verstanden. Auch mit geschriebenen und gesprochenen Zahlwörtern hatten sie Schwierigkeiten. Mit Ziffern dagegen konnten sie gut umgehen.

          Die schriftlichen Mathetests schließlich meisterten die drei Versuchspersonen mit beachtlichem Erfolg. So erkannten sie durchaus den Unterschied zwischen den Aufgaben 59 - 13 und 13 - 59, obwohl diesen Rechnungen die gleiche Struktur zugrunde liegt wie den Sätzen, vor denen die Probanden kapitulierten. Die Männer waren auch in der Lage, Aufgaben mit Klammerausdrücken zu lösen und selbst zu entwickeln. Daraus folgern Varley und ihre Kollegen, daß mathematische Ausdrücke nicht in Sprache übersetzt werden müssen, damit das Hirn etwas mit ihnen anfangen kann. Sie vermuten vielmehr, daß Ziffern als Code für das Lösen von Rechenaufgaben ausreichen.

          Gemeinsame Basis

          Dennoch könnten sprachliche und mathematische Verarbeitungsmechanismen eine gemeinsame Basis im Gehirn haben, auf die beide unabhängig voneinander zugreifen können, meinen die Forscher. Bei Patienten mit Sprachstörungen wäre dann die Verbindung zwischen den Sprachzentren und dieser Basis unterbrochen, während die mathematischen Bereiche noch Zugriff hätten. Eine andere Möglichkeit sei, daß die Mechanismen für Sprache und Mathematik zwar während der Hirnentwicklung gemeinsam entstehen, im fertigen Gehirn jedoch unabhängig voneinander existieren. Varley bestreitet auch nicht, daß Zahlwörter und Grammatik eine wichtige Rolle beim Erlernen von mathematischen Konzepten spielen können. Schließlich hat sie nur Personen untersucht, die bereits mit der Mathematik vertraut waren, als sie ihre sprachlichen Fähigkeiten verloren. Vielleicht ist es also so, daß Rechnen ohne Worte möglich ist, Rechnenlernen dagegen nicht.

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