Wie das Gehirn Multitasking lernt: Studie des Georgetown University Medical Center

Im Auto fahren und dabei Radio hören; das Frühstück zubereiten und gleichzeitig mit der Familie sprechen; ein Sandwich essen und nebenbei ein Buch lesen.

Unser Alltag lebt vom Multitasking. Doch erledigt das Gehirn dabei wirklich zwei Dinge gleichzeitig – oder springt es nur extrem schnell zwischen Aufgaben hin und her?

Für kognitiv anspruchsvolle Tätigkeiten spricht die Forschung eher für Letzteres.

Multitasking im Gehirn: Schnellwechsel statt Parallelbetrieb

Eine neue Studie, veröffentlicht im Journal of Cognitive Neuroscience, legt jedoch nahe, dass sich bestimmte Aufgaben nach viel Übung in eine Art „Autopilot“ verlagern lassen – und das kommt echtem Multitasking deutlich näher.

Autofahren ist ein anschauliches Beispiel: Während der Führerscheinprüfung bündelt man praktisch die gesamte geistige und körperliche Energie darauf, die richtigen Bewegungsabläufe und Entscheidungen in der passenden Reihenfolge auszuführen.

Nach zehn Jahren am Steuer denkt das Gehirn viele Schritte nicht mehr bewusst und bis ins Detail durch.

Genau daran knüpft die neue Arbeit an: Die Forschenden zeigten, dass das Gehirn nach intensiver Praxis einzelne Tätigkeiten effektiv an seinem „Hauptrechenzentrum“ vorbeileiten kann – wie eine Umgehungsstraße um eine Stadt herum. Dadurch sinkt die mentale Überlastung, und Multitasking wird leichter.

„Wir haben einen weiteren Meilenstein in unserem Verständnis dafür, wie das Gehirn lernt“, sagt der Neurowissenschaftler Maximilian Riesenhuber, leitender Autor der Studie.

„Das Ermutigende ist, dass man wirklich Multitasking lernen kann. Es gibt tatsächlich eine Möglichkeit, die Architektur des Gehirns umzubauen und andere Teile des Gehirns zu nutzen.“

Grundsätzlich können Menschen ohnehin bis zu einem gewissen Grad mehrere Dinge gleichzeitig tun. Wir können beispielsweise laufen und sprechen, ohne dass die Beine „durcheinanderkommen“ oder Wörter in die falsche Reihenfolge geraten.

Sobald jedoch mehrere anspruchsvolle Aufgaben zusammenkommen, müssen wir zwischen ihnen hin- und herschalten – und die Leistung leidet.

Solche Tätigkeiten werden vom präfrontalen Kortex gesteuert: Er ermöglicht starke exekutive Denkprozesse, kann aber typischerweise nur eine Sache zur gleichen Zeit bearbeiten. Das erzeugt das, was Forschende manchmal als „frontales Nadelöhr“ bezeichnen.

Georgetown-Studie zum Multitasking: fMRT, EEG und 30.000 Aufgaben

Für die Studie nutzte das Team des Georgetown University Medical Center (USA) funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT) und Elektroenzephalografie (EEG) bei 11 Teilnehmenden, um sowohl Ort als auch Zeitpunkt der Gehirnaktivität zu erfassen.

Über mehrere Wochen bearbeiteten die Teilnehmenden mehr als 30.000 mentale Aufgaben. Dabei sollten sie Bilder von Autos jeweils einer von zwei Kategorien zuordnen. Gehirnscans wurden sowohl vor als auch nach dieser Trainingsphase durchgeführt.

Die zentrale Beobachtung: Zu Beginn aktivierte die Aufgabe den präfrontalen Kortex. Nach dem Training war ein erheblicher Anteil der „Arbeit“ beim Sortieren jedoch in den temporalen Kortex verlagert – eine Region, die unter anderem für Gedächtniskodierung und Objekterkennung wichtig ist.

„Frühere Studien haben gezeigt, dass Teile des temporalen Kortex bei erfahrenen Beobachtern durch bestimmte Objektkategorien aktiviert werden können – Vögel, Autos, sogar Pokémon –, aber eine Einschränkung all dieser Studien ist, dass sie erst nach dem Zeitpunkt geschaut haben, an dem Menschen bereits Experten geworden sind“, sagt der Psychologe Patrick Cox, Erstautor der Studie.

„Wir messen vor und nach dem Training, sodass wir sehen können, dass umfangreiches Training im Grunde ein kategorieselektives Areal im Temporallappen erzeugt, das vorher nicht da war.“

Am Ende stand ein Doppelaufgaben-Experiment: Die Teilnehmenden sollten Autos identifizieren und gleichzeitig eine weitere Herausforderung bewältigen. Diejenigen, deren Gehirne mehr der Autosortierarbeit in den temporalen Kortex ausgelagert hatten, schnitten bei der zweiten Aufgabe besser ab.

Was das über Lernen im Gehirn verrät – und wofür es wichtig sein könnte

„Das hat Auswirkungen auf kritische Szenarien der realen Welt, etwa wenn ein Radiologe Auffälligkeiten auf einem Röntgenbild dank jahrelanger Ausbildung ziemlich automatisch und oft ohne umfangreiches Abwägen als gutartig oder bösartig klassifizieren kann“, sagt Cox.

Auch wenn es sich nur um eine Studie in kleinem Maßstab handelt, die in größeren Gruppen wiederholt werden muss, ergeben sich daraus zahlreiche mögliche Ansätze, um Lernprozesse im Gehirn besser zu verstehen.

Darüber hinaus könnte die Arbeit auch die Forschung zu zwanghaftem Verhalten sowie die Entwicklung von KI unterstützen.

Als nächsten Schritt wollen die Forschenden prüfen, ob es bestimmte Arten von Aufgaben oder geistiger Arbeit gibt, die besonders wahrscheinlich in andere Hirnareale ausgelagert werden – sodass der präfrontale Kortex „frei“ wird, um sich parallel um etwas anderes zu kümmern.

„Was wir zeigen, ist, dass sich die Schaltkreise tatsächlich verändern, sodass das Gehirn zwei Dinge zugleich tun kann“, sagt Riesenhuber.

„Das ist wirklich echtes Multitasking.“

Die Forschung wurde im Journal of Cognitive Neuroscience veröffentlicht.

Dieser Artikel wurde von Michael Irving gegengeprüft und von Michael Irving redigiert. So sorgfältig wir bei unserem Prozess auch sind: Wir sind nur Menschen. Falls Ihnen ein Fehler auffällt, geben Sie uns bitte Bescheid.