03.10.2008
Musikexperimente des Leipziger Max Planck Institutes für neuropsychologische Forschung liefern möglicherweise einen Schlüssel zur Enträtselung der Art, wie der Mensch sein elementares Weltbild konstruiert.
Ist Musik eine Art Sprache? Der Glaube, dass dem so ist, durchzieht die europäische Musikästhetik seit Jahrhunderten und ist auch heute noch das gültige Paradigma, wenn es darum geht, Funktionsweise und Aufgabe der Tonkunst wissenschaftlich aufzuschlüsseln. Selbst in der Hirnforschung beherrscht sie die Modelle, die den Experimenten zugrunde gelegt werden. Am konsequentesten ist der Versuch, den Sprachcharakter der Musik nachzuweisen, in den letzten Jahren von der Nachwuchsgruppe Neurokognition der Musik des Leipziger Max Planck Institutes (MPI) für neuropsychologische Forschung unternommen worden. Die Befunde aus Experimenten mit Hilfe moderner und leistungsfähiger Methoden der Hirnstrommessungen, welche die Gruppe vorlegt, sind konsistent und erweisen sich auch im Falle von Wiederholungen als stabil. Sie knüpfen direkt an ältere empirische Forschungen zur Frage an, wie das Hirn sprachliche Information verarbeitet. Die Leipziger ziehen daraus den Schluss, dass das menschliche Hirn Musik tatsächlich als eine Art Sprache betrachtet und sie entsprechend verarbeitet. Ist der Schluss aber auch zulässig?
Im Zentrum der Experimente am Leipziger MPI steht ein «klassischer elektrophysiologischer Index semantischer Verarbeitungsprozesse» (Koelsch 2004). Es handelt sich um die sogenannte «N400-Komponente des ereigniskorrelierten elektrischen Hirnpotenzials», oder vereinfacht gesagt, ein Ausschlag in bestimmten Kurven des Elektroenzephalogramms (EEG), wenn die Versuchsperson mit bestimmten Reizen konfrontiert wird. Die N400-Komponente tritt Bruchteile von Sekunden auf, nachdem der Versuchsperson ein Reiz dargeboten worden ist. Das Interessante an der N400-Komponente ist, dass sie als Indikator für Verwandschaften zwischen Wörtern dienen kann: «Sie ist kleiner, wenn auf einen Satz wie Hannah singt ein Lied ein Wort mit enger semantischer Relation zu dem Satz folgt (z.B. Musik), und grösser, wenn das Wort keinen semantischen Bezug zum Satz hat (z.B. Stift). Das Verfahren ist bereits älter. Es nennt sich «semantisches Priming» und basiert auf Konzeptionen, die schon in den siebziger Jahren von den Psychologen Allan Collins und Elizabeth Loftus entwickelt worden sind (Collins/Loftus 1975) − auf Basis eines in den sechziger Jahren vorgeschlagenen Modells semantischer Netze des Sprachwissenschaftlers Ross Quillian.
Semantisches Priming auf Musik übertragen
Die Leipziger Nachwuchsgruppe weitet die Experimente mit Wortverbindungen auf Kombinationen aus Wörtern und Musikstücken aus und weist dabei nach, dass ein vergleichbarer Effekt beobachtet werden kann. Musikexzerpte, die bestimmte Assoziationen wecken, werden vor der Darbietung artverwandter oder fremder Wörter gespielt. Die musikalischen Stimuli werden dabei «aufgrund musiktheoretischer Terminologie oder aufgrund von Aussagen von Komponisten über ihre Stücke ausgewählt». Akkorde, die in weiter Lage gesetzt sind, werden etwa als Stimulus für das Wort «Weite» verwendet. Das Resultat: «Der Befund, dass der N400-Effekt nicht zwischen Sprach- und Musikbedingung unterscheidet, zeigt, dass musikalische Information dieselben Effekte auf semantische Verarbeitungsprozesse haben kann wie sprachliche Information.»
Es lohnt sich, aus sprach- und kognitionsphilosophischer Perspektive etwas genauer unter die Lupe zu nehmen, was hier geschieht. Es drängt sich dabei schliesslich der Schluss auf, dass die Priming-Experimente ihr Potential erst zeigen, wenn sie aufgrund von Konzeptionen interpretiert werden, die von einem deutlich differenzierteren Verhältnis von Sprache, Wahrnehmung und Kognition ausgehen, als dies bisher der Fall ist.
Zunächst einmal muss man sich Rechenschaft darüber ablegen, ob semantisches Priming tatsächlich ein Phänomen widerspiegelt, das mit Semantik zu tun hat. Man kann dies bejahen, wenn man «Semantik» in einem weiteren Sinn definiert: Es geht offenbar um Verwandschaften von akustischen oder optischen Reizen − seien dies Wörter oder Musikexzerpte, die assoziativ mit bestimmten Reizen aus andern Bereichen verbunden sind, also in gewisser Hinsicht auf etwas zu referieren scheinen und damit Zeichen interpretieren. Zudem scheint ein Rolle zu spielen, wie eng verwandt (oder nicht) die referierten Reize miteinander sind. In der klassischen Linguistik werden solche Phänomene als «semantische Netze» bezeichnet.
Kommunikation oder Objektkonstruktion?
Allerdings ist der Schluss, dass damit Sprach-Charakter etabliert wird, voreilig, denn semantische Netze geben bloss über gegenseitige Abhängigkeiten von Objekten in einem Gegenstandsbereich Auskunft, sie etablieren noch keine Kommunikation. Semantik in einem engeren Sinn hat als Vorbedingung die Existenz von Wörtern, und sie setzt auf der Ebene von Aussagen (Sätzen) an, die von einem Sender geäussert und von einem Empfänger interpretiert werden. Dabei werden auf Basis eines konventionell festgelegten Wörterbuches Informationen ausgetauscht. Der Empfänger verfügt nach einem solchen Austausch (im besten Falle) über eine Information, über die zuvor bloss der Sender verfügt hat.
Im Fall der Priming-Experimente werden genau genommen keine Informationen ausgetauscht. Es ist nicht einmal der Fall, dass eine Versuchsperson aus ihrer Umgebung Informationen abliest und in der Folge mehr weiss, als vor den Experimenten. Information und Kommunikation sind nicht Gegenstand der Semantic-Priming-Experimente. Sie können deshalb nicht als Nachweis dafür herangezogen werden, dass Musik Sprach-Charakter aufweist (so betrachtet haben allerdings bereits die auf Wort- und Satzpaare beschränkten Priming-Experimente der Linguisten keine Aussagen über Sprachphänomene gemacht).
Semantische Netze und hierarchische Strukturierung
Haben Priming-Experimente deshalb keine Aussagekraft? Keineswegs. Denn wenn man die Erkenntnisrichtung umkehrt, werden sie möglicherweise zu einem mächtigen Instrument zur Entschlüsselung der Art, wie der menschliche Geist die ihn umgebende Welt strukturiert.
Die Idee der Priming-Experimente stammt aus einer Zeit, in der das Hirn (und damit die Mechanismen, nach denen der menschliche Geist seine Weltsicht strukturiert) noch unzugängliches Terrain waren. Bei ersten Versuchanordnungen dazu wurde denn auch nichts anderes als die Reaktionszeit gemessen, die eine Versuchsperson benötigte, um nach einem Prime den Charakter eines zweiten Wortes zu erfassen (Meyer & Schvaneveldt, 1971). Damit setzten die Experimente auf einer kognitiven Ebene an, auf der die Wahrnehmung der Welt und deren Einteilung in mehr oder weniger wohlunterschiedene Objekte, denen ein Wort als Etikett angehängt werden kann, bereits erfolgt ist.
Bei der Betrachtung des Hirns mit Hilfe des EEG öffnet sich aber ein tieferer Blick ins Getriebe der Wahrnehmung. Insbesondere im Fall der Musik kann nicht mehr von einer auf interpersonalen Konventionen beruhenden Verbindung von Wörtern mit referierten Gegenständen gesprochen werden. Vielmehr werden semantische Netze offenbar auf einer elementaren Ebene aktiviert. Man kann sogar die − emprisch nachprüfbare! − Vermutung aussprechen, dass die Aktivierung solcher Netze auch bei der Präsentation von Reizpaaren beobachtet werden müsste, zu denen überhaupt kein Wort gehört, etwa der Abfolge eines abstrakten visuellen Reizes und eines Musikexzerptes. So müsste die Folge eines abstrakten visuellen Reizes, der zum Beispiel Weite evoziert, und eines ebenfalls Weite evozierenden Musikexzerptes eine weniger signifikante N400-Komponente provozieren, als ein Paar aus demselben optischen Reiz und einem Musikexzerpt, dass eher Enge evoziert. Ein positiv verlaufendes derartiges Experiment würde deutlich machen, dass es problematisch ist, von einem semantischen Phänomen im Sinne der Interpretation von Zeichen, einer Übermittlung von Bedeutungen und damit von einem Sprachcharakter der musikalischen Verarbeitung zu sprechen − weil überhaupt keine Wörter und damit auch keine lexikalischen Aspekte mehr ins Spiel kommen würden. Vielmehr müssten solche Experimente als eine Art Nachrichten aus der «Ursuppe» der menschlichen Sinnesdaten verstanden werden.
In der Regel gehen neurologische Nichtfachleute (und ab und zu auch Spezialisten des Faches) von einer falschen ontologischen Voraussetzung aus, wenn sie Experimentaldaten aus der Hirnforschung deuten. Sie nehmen zum Beispiel an, dass bei Aktivitäten in der sensorischen Rinde auf einer «Landkarte des Körpers» Veränderungen beobachtet werden oder Wörter ins Broca-Areal «eingegeben» und «verarbeitet» werden. Darüber wie Objekte und Prozeduren im Hirn repräsentiert oder abgelegt sind, wissen wir aber im Grunde genommen nichts, und auch die Beobachtung von Vorgängen im Hirn mit Hilfe von EEG und modernen bildgebenden Verfahren kann darüber (noch) nichts aussagen. Wir wissen zum Beispiel nicht, ob das Hirn auf sehr elementarer Ebene eine Art Prädikatenlogik verwendet, in der es entscheidet, ob bestimmten Objekten bestimmte Eigenschaften zugeschrieben werden, oder ob es möglicherweise Prinzipien nutzt, die einem nicht-quantifizierenden System ähnlich sind. wir wissen auch nicht, ob es Wissen überhaupt auf Basis eines Grundkataloges von wohlunterschiedenen Objekten speichert.
Zur Zeit deutet vieles darauf hin, dass dies eher nicht der Fall ist und die Objektkonstitution im menschlichen Vorbewusstsein fragementarisch, je nach Aufgabe ad hoc und nicht selten widersprüchlich erfolgt. Ein Widerhall dieses extremen Pragmatismus sind die Schwierigkeiten, den Gültigkeitsbereich von Begriffen der Alltagssprache genau anzugeben.
Rehabilitation der Ontologie der Sinnesdaten
Man ist also gut beraten, das Prinzip der Relativität der Ontologie auch auf die präkognitiven Weltkonstruktions-Prinzipien des menschlichen Hirns anzuwenden und dabei einen Grundsatz zu beherzigen, den bereits Rudolf Carnap in seinem als allgemeine Realitätskonstruktion grandios gescheiterten «logischen Aufbau der Welt» postuliert hat: Wissenschaft, so Carnap (Carnap, 1928), behandelt nur die Struktureigenschaften der Gegenstände und sagt nichts darüber aus, aus welchen Gegenständen die Welt denn nun «wirklich» besteht. In den Kognitionswissenschaften wird das Prinzip umso dringender, je mehr man in die elementaren Regionen der Wahrnehmung vordringt, in denen aus Sinneseindrücken Objekte erst konstituiert werden. Gerade mit den Experimenten zum semantischen Priming scheint man eine Tür zu diesem Schmelztiegel der Objektkonstruktion zumindest einen Spalt weit zu öffnen.
Tatsächlich scheinen die experimentellen EEG-Befunde des semantischen Priming einen Einblick in die Art und Weise zu geben, wie das menschliche Hirn noch nicht individuierte Wahrnehmungen verarbeitet, respektive wie es deren Verarbeitung optimiert. Den Schlüssel zum Verständnis könnte dabei das sehr allgemeine Phänomen der Hierarchisierung von Sinneswahrnehmungen − neben der carnapschen Beschränkung auf Struktureigenschaften das zweite fundamentale Prinzip, das hier ins Spiel kommt − liefern.
Bereits einem bestimmten semantischen Netz zugeordnete Sinnesdaten sind möglicherweise mit bestimmten Erwartungswerten verbunden (in der Art wie sie Leonard B. Meyer 1957, für die Musik postuliert hat). Wenn also nicht die Reizpaare aufgrund vordefinierter Zugehörigkeiten zu semantischen Netzen als gegeben vorausgesetzt würden, sondern aufgrund noch nicht klassifizierter Reizpaare untersucht würde, ob das Hirn sie denselben semantischen Netzen zuordnet, könnte die von Koelsch und seiner Gruppe genutzte Experimentalanordnung dazu verwendet werden, den Grundstein zu einer Klassifizerung der semantischen Netzwerke zu legen, die das Hirn nutzt, um Sinneseindrücke zu ordnen. Es könnte möglicherweise sogar einer weiterführenden Frage nachgegangen werden, nämlich derjenigen nach dem universellen oder individuellen Charakter solcher Netze. Damit würde schliesslich der Grundstein zu einer Art Kategoriensystem der fundamentalen Weltbildung im menschlichen Geist gelegt. Es wäre, wenn man so will, die Wiedergeburt der kantischen Idee eines Kategoriensystems der Weltstrukturierung aus dem Geist der empirischen Forschung − oder zumindest so etwas wie ein vegetarischer Ersatz dafür.
Man kann also den Schluss ziehen, dass die Leipziger Experimente zum semantischen Priming nicht den Sprach-Charakter von Musik belegen. Vielmehr werfen sie ein Licht auf die Prozesse, mit deren Hilfe Objekte konstituiert werden und zugleich in der Art sogenannter Markow-Ketten die Verarbeitungsgeschwindigkeit von Sinneseindrücken optimiert wird: Das Hirn geht davon aus, dass einem Ereignis ein in irgendeiner Art Gleichförmiges mit hoher Wahrscheinlichkeit folgt. Die Abfolgen sind Charakteristiken der Aussenwelt, die das Hirn bereits in sein Weltwissen integriert hat. Es konzentriert zum Optimieren der Ressourcen seine Aufmerksamkeit deshalb auf signifikante Abweichungen. Das Wissen über die Gleichförmigkeiten wiederum findet in «Chunks» Niederschlag, welche die Gestalt semantischer Netze haben. Die N400-Komponente des EEG kann als Widerhall eines Warnsignals verstanden werden, das die Aufmerksamkeit des Hirns auf wesentliche Abweichungen der prognostizierten Gleichförmigkeiten und damit auf Ereignisse hinweist, die noch nicht in sein Weltwissen integriert sind. Solche Ereignisse mobilisieren automatisch ressourcenintensivere Lernvorgänge, die wiederum eine Fokussierung der Aufmerksamkeit voraussetzen.
— Carnap, Rudolf (1928): Der logische Aufbau der Welt, Berlin-Schlachtensee 1928.
— Collins, Allan M.; Loftus, Elizabeth F. (1975): «A spreading-activation theory of semantic processing», Psychological Review. Nov Vol 82(6) 407-428.
— Koelsch, Stefan (2004): «Das Verstehen der Bedeutung von Musik», Tätigkeitsbericht des Max-Planck-Institutes für neuropsychologische Forschung, Leipzig, Seiten 497-502. Von Koelsch und anderen Forschern liegen zahlreiche weitere Arbeiten vor, welche die hier diskutierten Effekte aufarbeiten. Eine Liste findet sich auf der Webseite von Stefan Koelsch (www.stefan-koelsch.de)
— Meyer, D. E. & Schvaneveldt, R. W. (1971). «Facilitation in recognizing pairs of words: Evidence of a dependence between retrieval operations». Journal of Experimental Psychology, 90, 227-234.
— Meyer, Leonard B. (1957): Emotion and Meaning in Music, Chicago: Chicago University Press.