Dein Gehirn reagiert auf einen einfachen Klick, bevor du weißt, was es ist
Eine Elektrode auf dem Scheitel und ein Klick, der alle paar Sekunden hunderte Male wiederholt wird, mehrere Minuten lang. Die Person muss auf nichts antworten und keinen Knopf drücken. In den Achtzigerjahren glaubten einige Forschungsgruppen eine Zeit lang, die Welle, die das Gehirn bei diesem Geräusch zeichnet, könne viel über die Intelligenz der zuhörenden Person verraten.
Die Geschichte dieser Idee zeigt gut, wie Forschung vorankommt: ein spektakulärer Befund, Replikationen, die ihn zurechtstutzen, und eine Grundfrage, die offen bleibt.
Der Trick, mit dem sich eine saubere Hirnreaktion „sehen“ lässt
Der Psychologe Arthur Jensen widmet in The g Factor (1998) einen Abschnitt dem evozierten Potenzial (evoked potential), also der elektrischen Antwort des Gehirns auf einen bestimmten Reiz, aufgezeichnet, ohne dass die Person irgendeine Aufgabe erledigen muss.
Das Ausgangsproblem: Die elektrische Hirnaktivität ist voller „Rauschen“, zufälliger Aktivität, die in einer einzelnen Aufzeichnung kein klares Signal erkennen lässt. Die Lösung ähnelt der von Radar und Sonar:
- Eine Elektrode kommt auf den oberen Teil des Kopfes, Referenzelektroden auf die Ohrläppchen.
- Ein kurzer Reiz, etwa ein Klick, wird mehrere Minuten lang im Abstand weniger Sekunden wiederholt.
- Ein Computer mittelt hunderte Abschnitte der Hirnaktivität, jeder genau am Zeitpunkt des Reizes ausgerichtet.
Was zufällig ist, hebt sich beim Mitteln auf, und was sich bei jedem Durchgang wiederholt, wird sichtbar. Heraus kommt eine saubere Welle mit charakteristischen Gipfeln und Tälern, die zeigt, wie dieses Gehirn einen sehr einfachen Reiz verarbeitet.
Das „Schnurmaß“ der Hendricksons
Die auffälligste Version dieses Forschungsstrangs stammt von Donna und Alan Hendrickson, die sie 1980 im ersten Band von Personality and Individual Differences vorstellten. Ihre Idee war leicht zu formulieren: Misst man die Länge des Umrisses der gemittelten Welle, als würde man eine Schnur über alle Gipfel und Täler legen, dann entspräche eine zerklüftetere, komplexere Welle einem Nervensystem, das Information mit weniger Fehlern überträgt.
Bei akustischen Reizen berichteten sie Korrelationen zwischen dieser „Schnurlänge“ und dem IQ von rund 0,7, ein außergewöhnlich hoher Wert für jedes biologische Maß. Blinkhorn und Hendrickson (1982) veröffentlichten danach in Nature eine weitere Studie, die in dieselbe Richtung wies.
Jensen stellt diese Arbeiten neben die von Richard Haier und seinem Team, die statt Geräuschen Lichtblitze verwendeten. Haier, Robinson, Braden und Williams (1983) fanden ebenfalls einen Zusammenhang zwischen Merkmalen der visuellen Welle und psychometrischer Intelligenz, und Robinson, Haier und Kollegen veröffentlichten ein Jahr später eine Replikation. Beide Fälle sollte man nicht vermischen: Der Klick gehört zum akustischen Paradigma der Hendricksons, die Studien von Haier sind visuell.
Was danach geschah: die Replikationen
Das ist der Teil, der in Zusammenfassungen meist fehlt. Als andere Labore das Verfahren wiederholten, sanken die Korrelationen deutlich:
- Vetterli und Furedy (1985) wiesen auf grundlegende Probleme sowohl beim Schnurmaß als auch bei der begleitenden Theorie des „Übertragungsfehlers“ hin. Spätere Analysen zeigten zudem, dass die Schnurlänge zu einem guten Teil von der Amplitude der Welle abhängt, sodass unklar ist, was sie eigentlich abbildet.
- Barrett und Eysenck (1992), im selben Umfeld des Londoner Institute of Psychiatry, in dem das Paradigma entwickelt worden war, widmeten ihm eine umfangreiche Studie und konnten die Stärke des ursprünglichen Zusammenhangs nicht reproduzieren.
- Bates und Kollegen (1995) beobachteten, dass sich der Zusammenhang veränderte und sogar umkehrte, je nachdem, ob die Person auf die Reize achtete oder nicht. Der Unterschied zwischen beiden Bedingungen sagte den IQ besser vorher als jede der beiden für sich.
Dieser letzte Befund relativiert die Vorstellung einer Messung „ohne Anstrengung“. Das Gehirn reagiert auf ein Geräusch, dem es zuhört, anders als auf eines, das es ignoriert, und dieser Unterschied in der Aufmerksamkeit scheint Teil dessen zu sein, was gemessen wurde.
Warum das nicht dasselbe ist wie ein gewöhnliches EEG
Das spontane Elektroenzephalogramm (EEG) ist die „Hintergrundaktivität“, die ohne jeden Reiz aufgezeichnet wird. Auch sie wurde im Zusammenhang mit dem IQ untersucht, zum Beispiel über die Frequenz der Alphawellen, mit schwachen und wenig stabilen Korrelationen.
Das evozierte Potenzial ist an einen genauen Reiz gebunden, der hunderte Male wiederholt wird, und liefert deshalb ein viel saubereres Signal. Darum hielt Jensen es für den vielversprechenderen Weg. Es ist der Unterschied zwischen dem Lauschen in einen Saal voller Gespräche und der Bitte an eine einzige Person, denselben Satz hunderte Male zu wiederholen, um nur das zu behalten, was jedes Mal gleich klingt.
Was von der Idee heute bleibt
Die Forschung zu den neuronalen Grundlagen der Intelligenz hat die evozierten Potenziale nicht aufgegeben, aber ihren Fokus verschoben. Statt einer einzigen „Komplexitätszahl“ messen heutige Studien bestimmte Komponenten der Welle, etwa die P300, während Aufgaben, die Aufmerksamkeit oder Arbeitsgedächtnis verlangen, und finden bescheidene Zusammenhänge mit der allgemeinen kognitiven Leistungsfähigkeit.
Drei Schlussfolgerungen halten den vorliegenden Daten stand:
- Es sind Gruppenkorrelationen, gewonnen mit vielen Teilnehmenden, keine individuelle Messung. Keine Aufzeichnung dieser Art erlaubt es, den IQ einer bestimmten Person zu schätzen.
- Die spektakulären Zahlen der ersten Studien hielten den Replikationen nicht stand, ein häufiges Muster, wenn die Stichproben klein und die Messverfahren neu sind.
- Die Grundfrage bleibt berechtigt: ob die allgemeine geistige Leistungsfähigkeit Spuren in der Art hinterlässt, wie das Gehirn sehr einfache Reize verarbeitet. Es ist dieselbe Logik wie bei den Reaktionszeiten und bei der Energieeffizienz des Gehirns.
Ein weiteres biologisches Korrelat der Intelligenz, das Jensen diskutierte und das die spätere Forschung neu gedeutet hat, ist das von Kurzsichtigkeit und Intelligenz.
Quellen
- Jensen, A. R. (1998). The g Factor: The Science of Mental Ability. Praeger.
- Hendrickson, D. E., und Hendrickson, A. E. (1980). The biological basis of individual differences in intelligence. Personality and Individual Differences, 1(1), 3-33. https://doi.org/10.1016/0191-8869(80)90003-3
- Blinkhorn, S. F., und Hendrickson, D. E. (1982). Averaged evoked responses and psychometric intelligence. Nature, 295(5850), 596-597. https://doi.org/10.1038/295596a0
- Haier, R. J., Robinson, D. L., Braden, W., und Williams, D. (1983). Electrical potentials of the cerebral cortex and psychometric intelligence. Personality and Individual Differences, 4(6), 591-599. https://doi.org/10.1016/0191-8869(83)90113-7
- Robinson, D. L., Haier, R. J., Braden, W., und Krengel, M. (1984). Psychometric intelligence and visual evoked potentials: A replication. Personality and Individual Differences, 5(4), 487-489. https://doi.org/10.1016/0191-8869(84)90019-9
- Vetterli, C. F., und Furedy, J. J. (1985). Evoked potential correlates of intelligence: Some problems with Hendrickson’s string measure of evoked potential complexity and error theory of intelligence. International Journal of Psychophysiology, 3(1), 1-3. https://doi.org/10.1016/0167-8760(85)90012-1
- Barrett, P. T., und Eysenck, H. J. (1992). Brain evoked potentials and intelligence: The Hendrickson paradigm. Intelligence, 16(3-4), 361-381. https://doi.org/10.1016/0160-2896(92)90015-J
- Bates, T., Stough, C., Mangan, G., und Pellett, O. (1995). Intelligence and complexity of the averaged evoked potential: An attentional theory. Intelligence, 20(1), 27-39. https://doi.org/10.1016/0160-2896(95)90004-7
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Häufig gestellte Fragen
Was genau ist das evozierte Hirnpotenzial?
Es ist der per Computer errechnete Durchschnitt hunderter Abschnitte elektrischer Hirnaktivität, jeder davon direkt nach demselben Reiz aufgezeichnet (zum Beispiel einem akustischen Klick). Durch das Mitteln so vieler Abschnitte hebt sich das zufällige neuronale Rauschen auf, und übrig bleibt nur die Reaktion, die das Gehirn auf diesen Reiz verlässlich wiederholt.
Muss die Person dabei etwas tun?
Nein. Wie Arthur Jensen in The g Factor (1998) beschreibt, sitzt die Person einfach entspannt da, während der Reiz wiederholt wird. Es gibt keine Aufgabe, keine Entscheidung und keine bewusste Anstrengung, und gerade deshalb fiel es so auf, dass die Form dieser Welle mit dem IQ in Verbindung stehen könnte. Spätere Forschung zeigte allerdings, dass die Aufmerksamkeit der Person während der Messung das Ergebnis verändert.
Welchen Zusammenhang hat das mit Intelligenz?
In den Studien, die Jensen zusammenträgt, korrelierten bestimmte Merkmale der Welle (ihre Amplitude oder die Länge ihres Umrisses, das sogenannte Schnurmaß der Hendricksons) mit den Ergebnissen in IQ-Tests. Die ersten Zahlen waren sehr hoch, doch spätere Replikationen lieferten schwache oder uneinheitliche Ergebnisse. Heute gilt der Zusammenhang daher als bescheiden und abhängig von den Messbedingungen.
Bedeutet das, ein Gerät könnte meine Intelligenz messen, ohne mir irgendeinen Test zu geben?
Nicht mit der Verlässlichkeit eines validierten psychometrischen Tests. Es sind Gruppenkorrelationen, nützlich für die Forschung zu den biologischen Grundlagen der Intelligenz, keine praktische oder diagnostische Alternative zu einer echten psychologischen Untersuchung.
