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Wer, wie, was? Wieso, weshalb, warum? In der Rubrik »Frag Leibniz« können Sie – die Leserinnen und Leser unseres Magazins – aktiv werden. Stellen Sie den Forschenden der Leibniz-Institute Ihre Frage. Wir machen uns für Sie auf die Suche nach einer Antwort.

Die Frage dieser Folge lautet: Wie passt sich das menschliche Gehirn an immer komplexere technische Geräte an?

Die Antwort stammt von Gerhard Rinkenauer, Professor an der Fakultät für Erziehungswissenschaften, Psychologie und Soziologie der TU Dortmund und Leiter des Zukunftslabors »Mensch-Technik-Interaktion« am Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund.

Bei Kleinkindern gibt es berechtigte Gründe, sich Sorgen über die übermäßige Nutzung digitaler Medien zu machen.

GERHARD RINKENAUER

Der Psychologe Gerhard Rinkenauer
Gerhard Rinkenauer vom Leibniz-Institut für Arbeitsforschung. Foto IFADO

Aktuell forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf der ganzen Welt zu der Frage, wie sich moderne digitale Geräte auf unser Gehirn und Verhalten auswirken. Es steht dabei weniger die Komplexität im Fokus des Interesses, sondern eher der Umfang und die Art der Nutzung digitaler Medien. Die Komplexität wird wahrscheinlich weniger berücksichtigt, da dieses Maß zwar grundsätzlich die Eigenschaften von Systemen beschreibt, jedoch auch stark davon abhängt, wer sie gerade nutzt. Für den ungeübten Nutzer kann beispielsweise der Umgang mit einem Smartphone unverständlich und schwierig sein, während die geübte Nutzerin mit solch einem »komplexen System« ohne jede Anstrengung interagiert.

Grundsätzlich wissen wir noch wenig darüber, wie digitale Medien das Gehirn und seine Funktionsweise verändern. Allerdings deuten neue Erkenntnisse darauf hin, dass die häufige Nutzung digitaler Technologien erhebliche Auswirkungen – negative und positive – auf die Gehirnfunktion und unser Verhalten haben kann. Und das in jeder Alters- und Entwicklungsstufe. Zu den potenziell schädlichen Auswirkungen einer ausgiebigen Nutzung digitaler Medien werden insbesondere Aufmerksamkeitsdefizitsymptome, eine beeinträchtigte emotionale und soziale Intelligenz, Technologiesucht, soziale Isolation, eine beeinträchtigte Gehirnentwicklung und Schlafstörungen genannt.

Studien haben so zum Beispiel einen Zusammenhang zwischen Computernutzung oder intensiver Bildschirmarbeit und Symptomen einer Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) hergestellt. Obwohl die meisten dieser Untersuchungen Kinder und Jugendliche in den Blick nahmen, wurde dieses Phänomen bei Menschen jeden Alters beobachtet. Der Grund für den Zusammenhang zwischen Technologienutzung und Aufmerksamkeitsproblemen ist noch unklar, könnte aber auf die starken Anforderungen an Aufmerksamkeitsfähigkeiten und Multitasking bei der Nutzung digitaler Medien zurückzuführen sein. Man geht davon aus, dass diese Anforderungen die sogenannten exekutiven Funktionen beeinträchtigen können. Exekutive Funktionen sind Hirnprozesse, die für die Steuerung zielgerichteten Verhaltens relevant sind und auch eine wichtige Rolle bei der Regulierung von Emotionen, Kognition und Verhalten spielen. Neben der direkten Beeinträchtigung dieser wichtigen Hirnfunktionen haben Menschen, die ständig mit digitalen Medien arbeiten, weniger Möglichkeiten, offline zu interagieren und ihrem Gehirn zu erlauben, sich in seinem Standardmodus auszuruhen.

Auch bei Kleinkindern gibt es berechtigte Gründe, sich Sorgen über die übermäßige Nutzung digitaler Medien zu machen, in diesem Alter ist das Gehirn nämlich besonders formbar. In einer kürzlich durchgeführten Untersuchung wurde festgestellt, dass Kinder unter zwei Jahren durchschnittlich mehr als eine Stunde am Tag vor dem Bildschirm verbringen; im Alter von drei Jahren waren es sogar mehr als drei Stunden. Eine längere Bildschirmzeit wurde mit einer schlechteren Sprachentwicklung und schlechteren exekutiven Funktionen in Verbindung gebracht. Bei Säuglingen war eine erhöhte Bildschirmzeit einer von mehreren Faktoren, die Verhaltensprobleme vorhersagten und mit einer schlechteren frühen Sprachentwicklung in Verbindung gebracht wurden. Vergleichbares war bei Kindern im Alter zwischen acht und zwölf Jahren zu beobachten: Hier kann sich eine erhöhte Bildschirmzeit negativ auf Worterkennung und Leseverständnis auswirken.

Modellplastik eines Gehirns
Viele Funktionsweisen des Gehirns in Bezug auf Technologienutzung sind weitestgehend unerforscht. Foto UNSPLASH

Weiter deuten jüngste Studien darauf hin, dass die Bildschirmnutzung den Schlaf stört, was Kognition und Verhalten wiederum beeinträchtigen kann. Die tägliche Nutzung von Touchscreens wirkt sich in allen Altersklassen nachweislich negativ auf die Dauer und Tiefe des Schlafs aus. Es werden hierbei Zusammenhänge der schlechten Schlafqualität mit Veränderungen des Gehirns vermutet, die beispielsweise zu einer verringerten funktionellen Konnektivität, einem verringerten Volumen der grauen Substanz sowie einem erhöhten Risiko für altersbedingte kognitive Beeinträchtigungen führen.

Trotz dieser schädlichen Auswirkungen digitaler Technologien auf die Entwicklung und Gesundheit des Gehirns weisen neuere Erkenntnisse auch auf Vorteile hin, insbesondere für das alternde Gehirn. Bestimmte Computerprogramme und Videospiele können sich positiv auf das Gedächtnis und Multitasking-Fähigkeiten auswirken, außerdem können sie Intelligenzfähigkeiten verbessern, die sich auf Problemlösen, Denken, schnelles Handeln und die Kodierung neuer Erfahrungen stützen.

Gehinrscans zeigen zum Beispiel, dass ältere Erwachsene mit wenig Interneterfahrung beim Lernen im Umgang mit Suchmaschinen eine deutliche Zunahme der neuronalen Aktivität im Gehirn zeigen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Online-Suche eine Art neuronales Training für das Gehirn darstellen kann und das Gehirn mit entsprechenden neuronalen Anpassungen reagiert. Computerspiele können darüber hinaus auch die Multitasking-Fähigkeiten älterer Menschen verbessern. Diese Fähigkeiten nehmen im Laufe des Lebens stetig ab. In einer Studie wurden Probanden im Alter von 60 bis 85 Jahren vier Wochen lang mit einem Videospiel namens »NeuroRacer« trainiert, bei dem die Spieler ein Auto auf einer kurvenreichen Straße steuern. Sie zeigten nach dem absolvierten Training eine bemerkenswerte Verbesserung in den Leistungsergebnissen, die nicht nur jene der Kontrollgruppe der untrainierten Zwanzig- bis Dreißigjährigen übertrafen, sondern auch sechs Monate lang ohne zusätzliches Training beibehalten wurden. Darüber hinaus verbesserte das Multitasking-Training auch andere kognitive Fähigkeiten, die zum Beispiel das Arbeitsgedächtnis und Aufmerksamkeitsfähigkeiten betrafen.

Videospiele können, das legen neuere Studien nahe, trotz möglicher negativer gesundheitlicher Auswirkungen des exzessiven Spielens, Vorteile für die kognitiven Fähigkeiten haben: Das Spielen von Action-Videospielen an mehr als vier Tagen pro Woche (mindestens eine Stunde pro Tag) über einen Zeitraum von sechs Monaten könne demnach die visuelle und räumliche Aufmerksamkeit, die Multi-Tasking-Fähigkeit, sowie kognitive und motorische Fähigkeiten verbessern. Des Weiteren deuten solche Untersuchungen darauf hin, dass das Spielen von Action-Videospielen die kognitiven und motorischen Fähigkeiten positiv beeinflussen kann, was beispielsweise dazu führt, die chirurgischen Fähigkeiten von Ärzten zu verbessern und die Fehlerquote im Operationssaal zu senken.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Forschung zu den Auswirkungen digitaler Technologien auf die Entwicklung und Gesundheit des Gehirns vielfältige Hinweise dazu liefert, wie sich das Gehirn an den Umgang mit diesen Technologien in jedem Alter anpasst und seine Funktion dabei sowohl gefördert als auch geschädigt werden kann. Die künftige Forschung muss die zugrundeliegenden Mechanismen und kausalen Zusammenhänge zwischen der Nutzung von Technologien und der Anpassung des Gehirns weiter aufklären, wobei der Schwerpunkt nicht nur auf den negativen, sondern auch auf den positiven Auswirkungen der Nutzung digitaler Technologien liegen sollte.

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Wie groß ist der Weltraum? Kann man Dinosaurier zum Leben erwecken? Und wie funktioniert eigentlich unser Denken? Wohl jede und jeder von uns hat schon einmmal die kleineren und größeren Fragen des Lebens gewälzt. In unserer Rubrik »Frag Leibniz« können Sie die Forscherinnen und Forscher der Leibniz-Institute um Antwort bitten. Sie wollen es wissen? Stellen Sie hier Ihre Frage – wir leiten Sie direkt an das passende Institut weiter.

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