17.08.2006
Sind Ratten taub? Die Frage entscheidet mit, ob der Mozart-Effekt eine zur Realsatire mutierte Wissenschafts-Soap ist oder bloss eine gescheiterte Hypothese. Sie zeigt auch, welche Aussagekraft Experimente haben (oder eben nicht), was geschieht, wenn Wissenschaftler sich ineinander verbeissen und weshalb der Philosoph Karl Popper im Grunde genommen ein naiver Idealist war.
Wissenschaftliche Kontroversen entwickeln sich in überaus gemächlichem Tempo. Dies hat mit den Prozessen zu tun, aufgrund derer Artikel und allfällige Replika auf Artikel in Fachzeitschriften publiziert werden. Da können zwischen Diskussionsbeiträgen durchaus Jahre, ja Jahrzehnte vergehen. Der Fall ist dies zum Beispiel in Sachen Mozart-Effekt: Den Beginn der Diskussionen um diesen berühmten, aber höchst umstrittenen Befund der Musikpsychologie macht ein sehr kurzer Artikel der Experimentalpsychologin Frances H. Rauscher und ihrer Kollegen Gordon L. Shaw und Katherine N. Ky, der 1993 in der renommierten Wissenschaftszeitschrift «Nature» publiziert wird. Darin wird behauptet, dass das Hören einer bestimmten Mozartsonate die Fähigkeit zur räumlichen Orientierung für kurze Zeit verbessert. Der Artikel löst eine nicht endenwollende Kontroverse zwischen Rauscher und den Psychologen Kenneth M. Steele und Christopher Chabris aus. Sie gipfelt zur Zeit in der Frage, ob Ratten in der Lage sind, Klaviermusik auch in den tieferen Oktaven zu hören.
Die Weblinks
Webseite von Frances Rauscher:
www.uwosh.edu/psychology/rauscher.htm
Webseite von Kenneth Steele:
www.acs.appstate.edu/~kms
Kommerzielle Webseite zum Mozart-Effekt:
www.mozarteffect.com
—————————————————————–
Der «Nature»-Artikel, der sich von der Homepage Rauschers unentgeltlich herunterladen lässt, nimmt nicht einmal eine Seite Platz ein. Er zeigt – nebenbei gesagt –, dass auch die hochrenommierte «Nature»-Redaktion nicht fehlerfrei arbeitet, in die Kopie ist nämlich eine handschriftliche Textkorrektur hineingeflickt. Auch die meisten andern Artikel zur Kontroverse sind auf Rauschers, respektive Steeles Homepage zum Herunterladen bereitgestellt.
Rauscher, Shaw und Ky beschreiben ein Experiment, das sie mit 36 in drei Gruppen aufgeteilten Collegestudenten durchgeführt haben. Die erste Gruppe hörte sich zehn Minuten lang einen Ausschnitt aus Mozarts Sonate für zwei Klaviere in D-Dur, KV 448 an, die zweite ein Tonband mit Entspannungsmusik, und die Mitglieder der dritten Gruppe sassen bloss ruhig da. Danach lösten alle Partizipanten mehrere Aufgaben aus einem standardisierten Intelligenztest (der sogenannten Stanford-Binet Intelligence Scale). Diese umfassten unter anderem Musteranalysen und das gedanklich-räumliche Transfomieren von gefalteten und geschnittenen Papieren (Paper Folding & Cutting, PFC). Dabei zeigt sich laut dem Artikel, dass die Gruppe, welche die Mozartsonate gehört hatte, am besten abschnitt, diejenige mit dem Entspannungsband etwas schlechter und die dritte Gruppe noch schlechter. Die Unterschiede in der Leistungsfähigkeit nivellierten sich allerdings zeitlich relativ rasch wieder.
Später erklärt Rauscher, ihre Resultate zeigten, dass man mit Musikhören in den Grundschulen die kognitiven Fähigkeiten von Kindern fördern könne. Damit macht sie den behaupteten Effekt über die rein wissenschaftliche Diskussion hinaus zum bildungspolitischen Streitfall.
In den folgenden Jahren versuchen mehrere Kollegen Rauschers, die Resultate mit andern Intelligenz-Tests als Basis (Raven’s Progressive Matrices, Minnesota Paper Form Board Test) zu replizieren, scheitern aber. 1997 veröffentlicht der an der Appalachian State University tätige Psychologieprofessor Kenneth Steele in der Fachzeitschrift «Perceptual and Motor Skills» einen Bericht über einen weiteren gescheiterten Replikationsversuch. Diesmal gilt es, unter praktisch denselben Bedingungen wie im Ausgangsexperiment, neunstellige Zahlen rückwärts aufzusagen, nachdem Frances Rauscher 1995 ihr erstes Experiment ebenfalls auf zeitabhängige Transformationen ausgedehnt hat und nach wie vor behauptet, signifikante Resultate zu erhalten. In seinen Experimenten kann Steele allerdings keinen Unterschied zwischen der Mozart-Gruppe und den andern ausmachen.
Steele erklärt in dem Artikel von 1997, man müsse zur Kenntnis nehmen, dass sämtliche Versuche Dritter, die Resultate Rauschers zu replizieren – inklusive seiner eigenen – gescheitert seien. Eine Lösung dieses Rätsels sei aber insofern wichtig, als Rauscher mit ihren Aussagen über Schulprogramme das Ganze über eine rein wissenschaftliche Frage hinaus zu einem Politikum gemacht habe.
Trotz Metastudien steht Aussage gegen Aussage
In der Fachzeitschrift «Nature» wird der Harvard-Psychologe Christopher Chabris 1999 konkreter. Er wertet 16 Studien mit insgesamt 714 Versuchspersonen aus. Dabei kommt auch er zum Schluss, dass keinerlei Mozart-Effekt beobachtet werden könne. Geringe Verbesserungen in klar abgegrenzten räumlichen Aufgaben – erklärt er – könnten genausogut auf eine von interessantem Geschehen allgemein erhöhte Aufmerksamkeit zurückgeführt werden. So stelle etwa eine Studie fest, dass derselbe Effekt auch nach dem Hören einer Geschichte des Horror-Schriftstellers Stephen King festzustellen ist – unter der Bedingung, dass dem Hörer das, was er hört, gefällt. In der gleichen «Nature»-Nummer berichtet ein Team rund um Steele (zu dem auch die renommierte kanadische Neuromusikologin Isabelle Peretz gehört) von einer skrupulösen Replikation der ursprünglichen Experimente Rauschers mit mehr Versuchspersonen als im Originalexperiment, die jedoch ebenfalls negativ verläuft. Aufgrund der Resultate erklärt Steele, auf den Mozarteffekt könne bloss ein Requiem ausgegeben werden.
Die «Nature»-Redaktion räumt Rauscher direkt im Anschluss an die Reports von Chabris und Steele Platz für eine Replik ein. Sie führt eine Fülle von Studien ins Feld, die zu diesem Zeitpunkt noch nicht publiziert worden sind, um die Behauptung, dass sehr wohl ein Mozart-Effekt nachgewiesen werden könne, aufrechtzuerhalten. Es lasse sich sogar zeigen, dass derselbe Effekt zum Beispiel mit Musik von Mendelssohn nicht erzielt werden könne. Zudem wirft sie Chabris vor, bei der Auswahl der Publikationen zu seiner Meta-Studie selektiv vorgegangen zu sein. Schliesslich erwähnt sie (bereits publizierte) Resultate von Versuchen an Ratten, denen noch vor der Geburt und während zwei Monaten nach der Geburt die Mozart-Sonate vorgespielt wurde und die eine bessere räumliche Orientierung gezeigt haben sollen, als Tiere einer Kontrollgruppe. Sie führt überdies eine Studie ins Feld, nach der das Vorspielen von Mozart bei komatösen Epilepsie-Patienten Änderungen der Epilepsie-Symptome zeigten, die mit Musik anderer Komponisten nicht erzielt werden könnten.
Rauscher wehrt sich auch mit einem Poster an der ICMPC (International Conference on Music Perception and Cognition) 2000 an der Keele University – dem «Klassentreffen» der Kognitionswissenschaftler in Sachen Musik – gegen die Grabesreden für den Mozart-Effekt. Dabei räumt sie allerdings ein, dass er bloss bei Aufgaben mit zeitlich-räumlicher Struktur beobachtet werde und nicht bei den andern wie etwa den Musteranalysen, die in der ersten Arbeit noch erwähnt wurden. Auch in dieser ersten Arbeit von 1993 hätten alleine die Falt- und Schneideaufgaben die Signifikanz ausgemacht. Sie wehrt sich auch gegen die von Gegnern explizit ausgesprochene oder auch nur in der Luft liegende Vermutung, die ersten Resultate seien bloss eine Art Chimäre, die von den Erwartungen über den Ausgang beeinflusst worden seien.
Dazu berichtet sie von Experimenten, die sie mit Studenten gemacht hat, um festzustellen, ob bestimmte Erwartungen über den Ausgang des Experimentes die Resultate erklären könnten. Dabei seien zwei Gruppen vor dem Experiment schriftliche Berichte vorgelegt worden, die entweder von einer Bestätigung des Effekts berichteten oder davon, dass Behauptungen seiner Existenz nicht haltbar seien. Eine dritte Gruppe habe einen Artikel über experimentelle Methoden gelesen, der nichts über den Ausgang des Mozart-Experimentes beinhaltet habe.
Tatsächlich zeigte sich laut Rauscher, dass die Erwartung auf die Leistungsfähigkeit in den PFC-Aufgaben eine signifikante Rolle spielt, dass aber auch alle drei Gruppen einen Mozart-Effekt zeigten. Interessant sind die Zeugen, die Rauscher in der Präsentation zur Stützung der Existenz des Effektes anführt. Wiederum sind rund die Hälfte der Referenzen, die sie zu ihrer Verteidigung angibt, zum Zeitpunkt der Posterpräsentation entweder noch nicht oder überhaupt nie publiziert.
Mechanismen einer wissenschaftlichen Diskussion
In der Nummer von November und Dezember 2001 der Fachzeitschrift «Psychology Teacher Network» wird Steele grundsätzlich. Er tritt einen Schritt zurück und nimmt den Mozart-Effekt als Beispiel, wie experimentelle Psychologie funktioniert – oder eben nicht. Er erklärt sämtliche Versuche, den Effekt zuverlässig nachzuweisen, als gescheitert und erklärt, dass dieser bloss wegen eines Hypes in der Öffentlichkeit und kommerzieller Interessen und nicht wegen wissenschaftlicher Neugier zu einer solchen Bedeutung gelangen konnte. Allerdings, so Steele habe die Kontroverse auch ihr Gutes, denn sie demonstriere, wie und dass Wissenschaft funktioniere: Die Forschergemeinschaft versuche, eine ursprüngliche Behauptung nachzuvollziehen und den Effekt zu erklären. Dabei zeige sich, dass der ursprüngliche Befund nicht verifiziert werden könne. (Steele spricht tatsächlich von «verifizieren», was – wie Popper gezeigt hat – unmöglich ist. In Tat und Wahrheit muss es natürlich «replizieren» heissen.) So seien Kontrollmechanismen vorhanden, welche der Willkür entgegensteuerten.
Zu diesem Zeitpunkt würden es Pragmatismus und wissenschaftliche Vernunft nahelegen, die Diskussion zu beenden. Allerdings ist noch ein Thema offen: die Ratten, nämlich die bereits erwähnte, 1998 in der Fachzeitschrift «Neurological Research» publizierte Arbeit Rauschers, die zeigen soll, dass der Effekt nicht auf menschliche Subjekte beschränkt ist.
In dem Bericht skizziert die Autorin auch ein Erklärungsmodell für den angeblichen Effekt, das in der ersten Arbeit von 1993 im «Nature» noch fehlt. Das bessere Abschneiden bei den räumlichen Aufaben lässt sich laut Rauscher darauf zurückführen, dass die Hirnregionen, die für Repräsentationen von Musik und räumlichen Strukturen verantwortlich sind, partiell überlappen. Namentlich ein Hirnfunktionsmodell Vernon Mountcastles soll diese Vermutung stützen. Der amerikanische Neurowissenschaftler entdeckte in den fünfziger Jahren im Hirn zylindrisch geformte Strukturen, innerhalb derer alle Nervenzellen auf den gleichen Reiz reagieren. Diese wiederum bilden die Grundlage eines Funktionsmodells für das Hirn, das Gordon L Shaw, einer der Mitautoren der Studie von 1993, entwickelt hat. Nach diesem Modell soll die Aktivierung von Neuronen-Kolumnen, die für musikalische Aktivitäten verantwortlich sind, auch Kolumnen anregen, welche für die Lösung von räumlich-zeitlichen Aufgaben genutzt werden.
Rauscher und ihr Team beschallten die Ratten vor und nach der Geburt entweder mit der Mozart-Sonate KV 448 oder einem Stück minimalistischer Musik («Music With Changing Parts» von Phil Glass), respektive mit weissem Rauschen. In der Folge sollen die mit Mozart bearbeiteten Ratten sich in Labyrinthen deutlich besser zurechtgefunden haben als die Vergleichsgruppen.
Taub geborene Ratten hören Mozart
Mit einer Diskussion des Rattenexperimentes durch Steele in der Fachzeitschrift «Music Perception» vom Winter 2003 beginnt die Kontroverse parodistische Züge anzunehmen. Steele behauptet in dem Artikel nämlich, dass die Mozart-Beschallung der Ratten vergebliche Liebesmüh sei, weil die Tiere taub geboren würden und auch im erwachsenen Alter nicht in der Lage seien, Klaviertöne adäquat wahrzunehmen. Er stützt sich dabei auf israelische Untersuchungen aus den neunziger Jahren, in denen unter anderem neugeborene Ratten mit Click-Stimuli von hoher Lautstärke beschallt wurden, ohne dass in den Neuronen des Hirnstamms der Tiere irgendwelche Reaktionen hätten beobachtet werden können. Erwachsene Ratten sind laut weiteren Untersuchungen zudem bloss in der Lage, Klaviertöne zu hören, die höher sind als das zweigestrichene c. Sie würden demnach nur eine höchst verstümmelte Versionen der Klaviersonate wahrnehmen – nämlich gerade mal 37 Prozent der Töne.
In einer Antwort auf Steele zitiert Rauscher weitere Studien und ergeht sich in umständlichen Erörertungen zur korrekten Auszählung der Anzahl Noten in der Mozart-Sonate, um zum Schluss zu kommen, dass die Ratten tatsächlich in der Lage seien, 57 und nicht bloss 37 Prozent der Töne zu hören und dass dies auch nur die Grundtöne der Noten betreffe und nicht die Obertöne. Zudem könne es ja sein, so Rauscher weiter, dass nicht die Tonhöhe, sondern andere Eigenschaften der Musik wie rhythmische Muster oder melodische Konturen für den Lerneffekt entscheidend seien. Und wieder zitiert sie eine noch nicht publizierte Studie, die angeblich zeigt, dass bei Ratten, welche einen Mozart-Effekt zeigen, auch physiologische Veränderungen in Hippocampus und Rückenmark nachgewiesen werden können. Steeles in derselben Nummer abgedruckte Replik ist relativ kurz und weist darauf hin, dass die Prozentfrage nichts daran ändere, dass die Ratten bloss eine verstümmelte Mozart-Sonate hören könnten und dass unpublizierte Studien kein Argument seien.
Wissenschaftliche Ideale und wissenschaftlicher Alltag
Die Chronik illustriert, welchen Schwierigkeiten sich der wissenschaftliche Dialog gegenübersieht, wenn sich nicht alle Teilnehmer konsequent an die idealen Regeln des Diskurses halten, die ursprünglich vom Wissenschaftstheoretiker Karl Popper in seinem Hauptwerk «Logik der Forschung» umrissen worden sind. Popper stellt fest, dass es niemals gelingen werde, eine wissenschaftliche Theorie zu verifizieren (Induktions-Problem): Wissenschaftlich können Theorien aus logischen Gründen nur sein, wenn sie sich dem «Tribunal der Erfahrung» stellen, das heisst, wenn sie mit Hilfe von wohldefinierten und replizierbaren Experimenten überprüft werden können. In diesem Fall gibt es aber keine absolute Gewissheit, dass sie stimmen, denn selbst wenn hunderttausendmal dieselbe Beobachtung gemacht worden ist, kann nicht prinzipiell ausgeschlossen werden, dass beim hundertundersten Mal andere Resultate erzielt würden.
Hingegen kann – nach dem logischen Schlussverfahren des Modus’ tollens – auf die Falschheit von Prämissen geschlossen werden, wenn bloss eine einzige Schlussfolgerung falsch ist. Das heisst, wenn auch nur eine einzige Beobachtung einer Theorie widerspricht, kann diese (prinzipiell) als widerlegt angesehen werden. Wissenschaftler sollten also – dies die zentrale Einsicht Poppers – alles daran setzen, ihre Theorien zu widerlegen, statt sie zu bestätigen, und sie bloss so lange (provisorisch) akzeptieren, als ihnen die Widerlegung nicht gelingt.
In der Praxis bietet das poppersche Prinzip grundlegende Leitlinien für den Gang der Wissenschaft. Wann eine Theorie widerlegt ist oder allgemein akzpetiert wird, unterliegt aber weitaus komplizierteren Mechanismen – weil Wissenschaftler auch nur Menschen sind. Schon Kollegen Poppers wie Imre Lakatos, Thomas Kuhn und Paul Feyerabend haben gezeigt, dass der Forschungsbetrieb faktisch viel differenzierter funktioniert. So wird, wer von einer Theorie überzeugt ist (vor allem wenn es seine eigene ist) nur schwerlich versuchen, diese mit allen Mitteln zu widerlegen. Im Gegenteil: Er wird alles daran setzen, die Theorie zu verteidigen. Schliesslich gilt es das Gesicht zu wahren oder Fördergelder zu rechtfertigen, oder auch bloss, ungeliebte Konkurrenten zu ärgern.
Unstimmigkeiten werden in der Regel deshalb nicht einfach so akzeptiert, sondern mit Fehlern im Experimentaldesign, versteckten Faktoren oder Inkompetenz der Experimentatoren relativiert. Daraus entspinnt sich eine im Prinzip nützliche Kontroverse von Gegnern und Befürwortern, weil die jeweiligen Annahmen dabei immer differenzierter werden und immer subtilere Auslegungen von experimentellen Daten erreicht werden. Allerdings kann es mit der Zeit sein, dass auf einer Seite mehr und mehr Schwierigkeiten oder Widersprüche auftauchen, oder dass eine Partei sich in komplizierten ad-hoc-Erklärungen für Anomalitäten verstrickt, bis der Dialog ins Stocken gerät.
Es ist auch gut möglich, dass eine Gruppe ständig oder zeitweise nicht nach lauteren Regeln spielt. So können Geld, wissenschaftliche Eitelkeit oder Macht Faktoren sein, welche zu Diskrediterung, Mobbing oder dem Abwürgen vielversprechender Forschung mittels Entzug der Mittel führen. Genau die Behauptung, solche unlauteren Motive seien im Spiel, kann auf der andern Seite dazu genutzt werden, um Theorien, die im Grunde genommen bereits auf verlorenem Posten kämpfen, weiterhin am Leben zu erhalten.
Die Hypothesen rund um den Mozart-Effekt befinden sich mittlerweile im Stadium der ad-hoc-Erklärungen und unterschwelligen gegenseitigen Vorwürfen der Inkompetenz. Frances Rauschers Diskussionsbeiträge scheinen – unter Beizug immer komplexerer und uneinsichtigerer ad-hoc-Erklärungen – vor allem der Verteidigung der eigenen Resultate zu dienen. Die bislang vorliegenden Studien lassen die Existenz eines Mozart-Effektes jedoch als sehr wenig wahrscheinlich annehmen. Dennoch dürften Rauscher und ihre Anhänger auch in Zukunft nicht von der Überzeugung abgebracht werden, einen derartigen Effekt zu beobachten, immer neue, scheinbar überzeugende experimentelle Belege dafür vorzulegen und die Versuchsanordnungen der Kontrahenten zu hinterfragen. Dies ist ihr gutes Recht. Ihre Gegner rund um Kenneth Steele und Christopher Chabris werden sie wiederum nie überzeugen können.
Es ist unschwer zu erraten, wie die Geschichte weitergehen wird. Um nicht in den Verdacht zu geraten, aus unklaren Motiven einen Feldzug gegen eine Kollegin zu führen und sich damit zu diskreditieren, werden sich Chabris und Steele kaum weiter zu der Sache äussern. Damit dürfte der wissenschaftliche Diskurs um den Effekt vermutlich einschlafen. Rauscher dürfte auf der andern Seite ihre Getreuen um sich scharen und den Mozart-Effekt und sein angebliches pädagogisches und therapeutisches Potential weiterhin beschwören.