Wissenschaftler haben herausgefunden, ob der Mensch Sprache für das logische Denken benötigt

Zwei Personen mit schweren Sprachstörungen infolge eines Schlaganfalls konnten versteckte Regelmäßigkeiten in Zahlen und geometrischen Figuren erfolgreich erkennen. Eine Untersuchung gesunder Teilnehmer ergab hingegen, dass die Sprachareale des Gehirns während logischer Überlegungen keine erhöhte Aktivität zeigten.

Das bedeutet nicht, dass die Sprache überhaupt nicht am Denkprozess beteiligt ist. Die Studie befasst sich mit konkreten Aufgaben der formalen Logik. Sie bestätigt jedoch einen wichtigen Gedanken: Ein Mensch, dem das Sprechen oder das Verstehen von Sprache schwerfällt, hat nicht zwangsläufig die Fähigkeit zum logischen Denken verloren.

Wie die Wissenschaftler das Denken von der Sprache trennten

Es ist schwierig zu überprüfen, ob ein Mensch ohne Worte denken kann. Die meisten logischen Tests müssen zunächst gelesen und anschließend die Antwort erklärt werden. In einem solchen Fall ist unklar, was genau das Experiment überprüft: die Fähigkeit zum logischen Denken oder die Sprachbeherrschung.

Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology und des University College London entwickelten Aufgaben, die fast keinen Sprachgebrauch erforderten.

An dem klinischen Teil der Studie nahmen zwei Personen teil, die einen Schlaganfall erlitten hatten. Die Schädigungen betrafen Bereiche des Gehirns, die für die Sprachverarbeitung zuständig sind. Aus diesem Grund fiel es den Teilnehmern sehr schwer, Wörter zu verstehen und auszusprechen.

Dabei wurden ihnen logische Aufgaben vorgelegt, die sich ohne das Lesen langer Anweisungen und verbaler Erklärungen lösen ließen.

Welche Aufgaben lösten die Teilnehmer?

In einem Experiment wurden den Teilnehmern zwei Zahlenreihen gezeigt. Sie mussten herausfinden, nach welcher verborgenen Regel sich die erste Reihe in die zweite verwandelte.

Das Regelprinzip konnte beispielsweise darin bestehen, die Zahlen in umgekehrter Reihenfolge anzuordnen oder alle Zahlen oberhalb eines bestimmten Wertes zu entfernen. Anschließend mussten die Teilnehmer die gefundene Regel auf ein neues Beispiel anwenden.

In einer anderen Aufgabe wurde ihnen eine Matrix aus geometrischen Figuren gezeigt. Es galt zu bestimmen, welches Element die Regelmäßigkeit vervollständigt.

Die Aufgaben wurden nach und nach schwieriger. Trotz schwerer Sprachstörungen lösten beide Teilnehmer sie etwa ebenso erfolgreich wie die Personen aus der Kontrollgruppe.

Darüber hinaus konnten sie das von ihnen entdeckte Regelwerk mithilfe von Zeichnungen oder Gesten veranschaulichen. Das Problem lag also in der verbalen Erklärung und nicht im logischen Denkprozess selbst.

Was die Gehirnscans zeigten

In einem separaten Versuch führten die Forscher bei gesunden Erwachsenen eine funktionelle MRT-Untersuchung während der Lösung logischer Aufgaben durch.

Zunächst bestimmten die Wissenschaftler bei jedem Teilnehmer die Bereiche, die für die Sprachverarbeitung zuständig sind. Anschließend untersuchten sie, ob diese Bereiche stärker aktiviert wurden, wenn die Person eine logische Schlussfolgerung ziehen musste.

Die Teilnehmer lösten zwei Arten von Aufgaben.

Beim induktiven Denken mussten sie anhand von Beispielen selbstständig eine verborgene Regel erkennen.

Beim deduktiven Denken überprüften sie Schlussfolgerungen anhand bereits bekannter Voraussetzungen. Zum Beispiel: „Wenn der Ball rot ist, dann ist er groß. Der Ball ist rot. Bedeutet das, dass er groß ist?“

Das Sprachnetzwerk des Gehirns zeigte weder bei der Suche nach versteckten Regeln noch bei der Überprüfung logischer Schlussfolgerungen eine merkliche Zunahme der Aktivität. Dies deutet darauf hin, dass sich die formale Logik auf andere Systeme des Gehirns stützt.

Bedeutet dies, dass wir nicht in Worten denken?

Nein. Die Studie beweist nicht, dass Sprache für das Denken gänzlich überflüssig ist.

Menschen können tatsächlich innere Sprache nutzen, um Informationen zu speichern, Pläne zu schmieden, ihr Verhalten zu steuern oder ein komplexes Problem Schritt für Schritt zu analysieren. Worte sind zudem notwendig, wenn man einem anderen Menschen einen Gedanken vermitteln möchte.

Doch die innere Sprache ist nach den neuen Ergebnissen offenbar nicht die einzige Art zu denken. Das Gehirn kann Beziehungen zwischen Objekten und Regeln in einer anderen Form darstellen – beispielsweise als abstrakte Schemata, visuelle Bilder oder nicht-verbale Strukturen.

Wie genau ein solcher innerer „Code“ des Denkens aussieht, hat die Studie nicht ermittelt.

Was ist Aphasie?

Aphasie ist eine Störung der Fähigkeit, Sprache zu verstehen oder zu verwenden, die in der Regel nach einem Schlaganfall, einem Schädel-Hirn-Trauma oder einer anderen Hirnschädigung auftritt.

Betroffene können Schwierigkeiten bei der Wortfindung, beim Bilden von Sätzen, beim Lesen oder beim Verstehen gesprochener Sprache haben. Dabei können Gedächtnis, Aufmerksamkeit, Wissen und die Fähigkeit zum logischen Denken erhalten bleiben.

Eine schwere Aphasie wird von Außenstehenden manchmal fälschlicherweise als Verlust der Intelligenz wahrgenommen. Der Betroffene antwortet langsam, verwendet die falschen Wörter oder kann seinen Gedanken gar nicht erklären – und die Umgebung kommt zu dem Schluss, dass er nichts versteht.

Eine neue Studie zeigt, warum diese Schlussfolgerung falsch sein kann. Die Fähigkeit, eine Lösung in Worten auszudrücken, und die Fähigkeit, die Lösung selbst zu finden, sind nicht dasselbe.

Warum Logik und Sprache untrennbar schienen

Sprache und Logik weisen tatsächlich Gemeinsamkeiten auf. Sowohl ein Satz als auch eine komplexe Argumentation lassen sich in kleine Elemente zerlegen und anschließend nach bestimmten Regeln wieder zusammensetzen.

Beispielsweise bilden mehrere Wörter einen Satz, und mehrere einfache Aussagen ergeben eine logische Schlussfolgerung. Aus diesem Grund diskutieren Philosophen, Linguisten und Neurobiologen seit langem darüber, ob Sprache nicht die Grundlage des menschlichen Denkens ist.

Es gibt jedoch auch Unterschiede zwischen beiden. Die Sprache entfaltet sich sequenziell – ein Wort nach dem anderen. Eine logische Aufgabe kann es erfordern, mehrere Beziehungen, Varianten und Bedingungen gleichzeitig zu vergleichen.

Die gewonnenen Daten stützen die Auffassung, dass Sprache zwar dabei hilft, Gedankengänge zu vermitteln, diese jedoch nicht zwangsläufig selbst erzeugt.

Welche Hirnsysteme sind für die Logik zuständig?

Die Forscher untersuchten zudem das sogenannte Netzwerk für multiple Anforderungen. Es umfasst mehrere Hirnareale, die bei komplexen Aufgaben aktiviert werden, die Aufmerksamkeit, Kontrolle und Lösungsfindung erfordern.

Dieses Netzwerk war an induktiven Aufgaben beteiligt, bei denen die Versuchsperson selbstständig ein verborgenes Muster erkennen musste. Bei deduktiven Schlussfolgerungen zeigte es jedoch keine vergleichbare Aktivität.

Das Ergebnis war unerwartet. Es zeigt, dass es im Gehirn wahrscheinlich kein einziges universelles „Logikzentrum“ gibt. Verschiedene Arten des Denkens können auf unterschiedlichen Systemen beruhen.

Was diese Studie für Menschen mit Aphasie bedeutet

Die wichtigste praktische Bedeutung dieser Arbeit liegt nicht in der Philosophie, sondern im Umgang mit Menschen mit Sprachstörungen.

Ein Mensch mit Aphasie kann weiterhin Schach spielen, Rätsel lösen, sich um die Familienfinanzen kümmern, Risiken einschätzen und Entscheidungen treffen. Doch sein Umfeld beurteilt seine Fähigkeiten nicht selten ausschließlich anhand seiner Sprache.

Die Autoren betonen: Sprachliche Schwierigkeiten sind kein verlässlicher Indikator für die Intelligenz. Dies gilt nicht nur für Menschen nach einem Schlaganfall, sondern auch für diejenigen, die stottern, angeborene Sprachbesonderheiten aufweisen oder die Sprache ihrer Umgebung nicht ausreichend fließend beherrschen.

Die Unfähigkeit, eine Antwort schnell zu formulieren, bedeutet noch lange nicht, dass keine Gedanken vorhanden sind.

Was hat künstliche Intelligenz damit zu tun?

Die Studie wirft zudem die Frage nach den Unterschieden zwischen dem menschlichen Gehirn und großen Sprachmodellen auf.

Solche Systeme werden überwiegend anhand von Texten trainiert und geben Antworten in Textform aus. Dabei sind sie in der Lage, bestimmte Arten logischen Denkens nachzuahmen.

Beim Menschen sind Sprache und formale Logik laut der neuen Studie stärker voneinander getrennt. Ein Vergleich dieser beiden Arten der Informationsverarbeitung kann Forschern helfen, sowohl das menschliche Denken als auch die Grenzen der künstlichen Intelligenz besser zu verstehen.

Die Studie beweist jedoch nicht, dass Sprachmodelle tatsächlich denken oder – im Gegenteil – nicht in der Lage sind, zu argumentieren. Die KI wurde in der Studie nicht direkt getestet.

Einschränkungen der Studie

Die größte Einschränkung des klinischen Teils besteht darin, dass lediglich zwei Personen mit Aphasie teilnahmen. Ihre Ergebnisse sind zwar aufschlussreich, lassen jedoch keine automatische Verallgemeinerung der Schlussfolgerungen auf alle Patienten mit Schädigungen der Sprachareale zu.

Zudem untersuchten die Wissenschaftler eine begrenzte Auswahl formaler Aufgaben: das Ermitteln von Regeln, numerische Umrechnungen, geometrische Matrizen und logische „Wenn-Dann“-Konstruktionen.

Das alltägliche Denken ist weitaus komplexer. Wenn ein Mensch die Zukunft plant, das Handeln anderer bewertet oder eine emotional bedeutsame Entscheidung trifft, kann er gleichzeitig Sprache, Gedächtnis, Gefühle und soziale Erfahrungen nutzen.

Daher lautet die genaue Schlussfolgerung wie folgt: Die natürliche Sprache ist keine notwendige Voraussetzung für bestimmte Formen des abstrakten logischen Denkens.

Warum dies wichtig ist

Die Studie unterscheidet zwei Fähigkeiten, die oft als eine einzige angesehen werden: die Fähigkeit zu argumentieren und die Fähigkeit, Argumente in Worten auszudrücken.

Für die Wissenschaft ist dies ein neues Argument in der jahrhundertelangen Debatte über den Zusammenhang zwischen Sprache und Denken. Für die Gesellschaft ist es eine Erinnerung daran, dass Sprachschwierigkeiten einen Menschen nicht weniger intelligent oder fähig machen.

Das Gehirn kann Wörter als praktisches Werkzeug nutzen. Doch der Studie zufolge kann logisches Denken auch dann noch stattfinden, wenn dieses Werkzeug schwer beschädigt ist.

Hintergrund

Die Gruppe der Neurobiologin Evelina Fedorenko hatte zuvor gezeigt, dass die Sprachareale des Gehirns für bestimmte andere Prozesse nicht zwingend erforderlich sind, darunter die Erkennung von Objektkategorien und das Schlussfolgern in sozialen Situationen.

Die neue Studie fügt dieser Liste die formale Logik hinzu. Dabei behaupten die Autoren nicht, eine eigenständige „Sprache des Denkens“ entdeckt zu haben. Bislang ist noch nicht bekannt, auf welche Weise das Gehirn abstrakte Regeln ohne den Einsatz gewöhnlicher Sprache kodiert.

Quelle

Hope Kean et al.,„Evidence from formal logical reasoning reveals that the language of thought is not natural language“, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026.