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Zweitsprache erhöht Hirnvolumen

Gehjirn
Das Erlernen einer zweiten Sprache hat einen messbaren Effekt auf unser Hirnvolumen. (Bild: Phonlamaiphoto/iStock)

Wer mehrere Sprachen beherrscht, profitiert nicht nur im Alltag davon – er stärkt auch sein Gehirn. Denn dieses entwickelt dadurch eine Art „geistiger Reserve“ und arbeitet effektiver. Ob dieser Effekt bis ins Alter hinein anhält und wie er sich im Gehirn manifestiert, haben nun Forscher mithilfe von Hirnscans ein- und zweisprachiger Probanden verschiedenen Alters untersucht. Das Ergebnis: Wer eine zusätzliche Sprache intensiv erlernt, legt in zwei wichtigen Hirnbereichen an Volumen zu. Dieser Effekt ist direkt nach dem Sprachlernen am stärksten ausgeprägt und nimmt dann mit zunehmendem Alter langsam ab. Dennoch bleibt ein positiver Effekt bis ins Alter halten, wie die Wissenschaftler erklären.

Die Sprache ist nicht nur ein wichtiges Mittel der Kommunikation, sie prägt und verändert auch unsere Wahrnehmung und unser Gehirn. Dies gilt nicht nur für unser Muttersprache, sondern auch, wenn wir eine zweite Sprache lernen – entweder weil wir als Kinder zweisprachig aufwachsen oder weil wir später eine Fremdsprache erlernen. Studien zeigen beispielsweise, dass das Gehirn zweisprachiger Menschen grundlegende Laute beider Sprachen in jeweils eigenen Bereichen verarbeitet und dabei sehr effektiv umschalten kann. Schon länger gibt es zudem Hinweise darauf, dass die höhere Beanspruchung des Gehirns durch die Zweisprachigkeit zu einer Art „geistiger Reserve“ führt. Durch dieses Plus an Leistung kann es später im Alter den geistigen Abbau länger kompensieren. Auch eine Demenz wirkt sich dadurch weniger stark und erst später aus.

Zwei Hirnareale im Visier

Doch wo im Gehirn sitzt diese geistige Reserve? Und wie genau verändert das Sprachenlernen unser Denkorgan langfristig? Das haben nun Stefan Heim von der RWTH Aachen und seine Kollegen näher untersucht. Wie sie erklären, gab es zwar schon Hinweise darauf, dass die Zweisprachigkeit das Volumen der grauen Hirnsubstanz bei jungen Erwachsenen erhöhte. Strittig war aber bisher, wie lange dieser Effekt anhält und wo genau er sich am stärksten manifestiert. Für ihre Studie haben die Forscher 224 einsprachige und 175 zweisprachige Männer und Frauen, davon waren rund die Hälfte jünger als 65 Jahre, die andere Hälfte älter. Alle Teilnehmer unterzogen die Forscher einem Hirnscan mittels Magnetresonanztomographie. Aus den Aufnahmen ermittelten sie das Volumen verschiedener Hirnareale und verglichen diese.

„Unser Augenmerk lag auf zwei bestimmten Regionen in der linken Gehirnhälfte, die unter anderem für ihre Rollen in der Sprachverarbeitung bekannt sind“, erklärt Heim. Er und sein Team untersuchten speziell das Volumen der grauen Substanz im hinteren unteren Teil des linken Stirnlappens, dem sogenannten linken inferioren frontalen Gyrus, sowie im unteren linken Scheitellappen. „Diese beiden Gehirnregionen sind zum Beispiel für das Sprachverstehen und die Sprachproduktion wichtig“, erläutert Heim. „Bestimmte Teilbereiche dieser Regionen arbeiten oft zusammen, sind also funktionell und anatomisch bei allen Menschen eng verknüpft.“

Volumen nimmt erst zu, dann wieder ab

Die vergleichenden Analysen ergaben: In jungen Jahren – kurz nach Erwerb der zweiten Sprache, zeigt sich bei den Zweisprachigen ein deutlich höheres Volumen der grauen Substanz in den beiden Hirnarealen. Ursache dafür ist höchstwahrscheinlich eine stärkere Vernetzung der benachbarten Nervenzellen untereinander. „Ein Zuwachs an grauer Substanz geht nach unserer Erfahrung mit einem Zuwachs der kognitiven Reserve einher – also einer besseren geistigen Leistungsfähigkeit und Flexibilität“, sagt Heim. Mit fortschreitendem Alter nimmt das Volumen der grauen Substanz in beiden Gehirnbereichen jedoch allmählich ab – und dies sowohl bei Einsprachlern als auch bei Mehrsprachlern, wie die Hirnscans zeigten. Wegen des höheren Anfangswerts jedoch schrumpft die Hirnsubstanz bei den Mehrsprachlern langsamer als bei ihren Altersgenossen, die nur eine Sprache beherrschen.

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Dadurch liegt das Volumen der Sprachregion im Stirnlappen bis zu einem Alter von rund 60 Jahren bei Zweisprachigen immer etwas höher als bei Einsprachigen. Dann erst gleichen sich beide Gruppen an. Das Areal im Scheitellappen bleibt sogar noch länger stabil: Hier stellten die Forscher erst bei einem Alter von rund 80 Jahren keinen Volumenunterschied der grauen Substanz zwischen beiden Teilnehmergruppen mehr fest. Auf den ersten Blick scheint die geistige Reserve demnach mit dem Alter zu schwinden. „Aus den Arbeiten anderer Forschergruppen wissen wir aber, dass der Vorteil nicht einfach verschwindet“, sagt Heim. „Der Überschuss an grauer Substanz wandelt stattdessen mit der Zeit in eine engere Vernetzung der Areale und stärker ausgeprägte Kommunikationsleitungen in der weißen Substanz um.“ Diese stärkere Vernetzung mache die Kommunikation zwischen Hirnregionen effektiver und könne damit erklären, warum mehrsprachige Menschen im Alter oftmals länger geistig fit bleiben.

Wie genau sich diese Vernetzung bei ein- und zweisprachigen Menschen unterschiedet, wollen die Forscher nun in einer Folgestudie untersuchen. „Eine weitere spannende Frage ist, ob das Erlernen einer zweiten oder dritten Sprache mit Eintritt in das Rentenalter einen Vorteil für die geistige Leistungsfähigkeit bringt“, sagt Co-Autorin Svenja Caspers vom Forschungszentrum Jülich. „Das wäre für viele Menschen eine praktikable und einfache Methode, eine zusätzliche kognitive Reserve aufzubauen.“

Quelle: Stefan Heim (RWTH Aachen) et al., Neurobiology of Aging, doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2019.05.021

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