Zeigt sich die Erfahrung von Schönheit im Gehirn? Mit Elektroden und einer Museumssammlung von Artefakten wollen diese Neurowissenschaftler es herausfinden

Auf der Suche nach einem wissenschaftlichen Wert für Kunst verfolgen Forscher die Reaktion des Gehirns und des Körpers auf ästhetische Ausdrucksformen

„Sie können jetzt Ihre Augen öffnen“, sagt der Forscher.

Unter dem engen Stoff, der meinen Schädel wie eine Badekappe zusammendrückt, sind 32 Elektroden darauf vorbereitet, das Feuer von Neuronen in meinem visuellen Kortex aufzufangen, wo Informationen über das, was ich sehe, in meinem Gehirn verarbeitet werden. Zwei weitere an meine Schlüsselbeine geklebte Elektroden verfolgen meinen Herzschlag, und ein Paar an meiner linken Hand misst die elektrische Leitfähigkeit meiner Haut, also den Schweiß. Verkabelt beobachte ich die Goldtöne und winzigen eingravierten Linien auf dem Objekt vor mir – einem von Galileo selbst verwendeten Messingastrolab –, während Francesco Goretti nach der biologischen Signatur der Schönheit in meinem Körper sucht.

Goretti ist Teil eines Forschungsteams am neuen Labor für Neuroästhetik, einer Zusammenarbeit, die misst, wie Menschen auf die Schönheit von Gegenständen in den historischen und wissenschaftlichen Sammlungen des Galileo-Museums in Florenz, Italien, reagieren. Das Ziel ihres Experiments, an dem ich als Freiwilliger teilgenommen habe, ist es, die biologischen und neuronalen Veränderungen zu verstehen, die durch das ästhetische Erlebnis ausgelöst werden – wie Körper und Gehirn auf Kunst reagieren.

In einem abgeschiedenen Raum, der hinter einer Tafel in der Eingangshalle des Museums versteckt ist, sitze ich vor einer Kopie von Galileis Astrolabium, das früher dazu diente, die Zeit anzuzeigen und die Sterne zu beobachten. Vor wenigen Augenblicken hörte ich mit geschlossenen Augen zu, wie Goretti das Objekt mündlich beschrieb. Wenn ich es jetzt visuell einschätze, kann er beobachten, wie sich Vorwissen auf meine Reaktion auswirkt.

Das Instrument ist ein Meisterwerk aufwendiger Metallverarbeitung und erstrahlt im Glanz von Messing. Seine Oberfläche ist ein Labyrinth aus feinen Gravuren, in denen sich zarte, dünne Linien wie ein goldenes Spinnennetz winden. Meine Augen verfolgen den eleganten Schwung der Alidade, eines schmalen Balkens, der die zentrale Karte der Himmelssphäre halbiert, und die umgebenden Ringe, die mit sorgfältig eingravierten Tierkreissymbolen und winzigen kalligraphischen Zahlen übersät sind. Obwohl ein Astrolabium vielleicht nicht wie ein Kunstwerk erscheint, wurden wissenschaftliche Instrumente in der Renaissance mit einem hohen „ästhetischen Anspruch“ entworfen, erklärt mir Goretti später. „Damals wurde erwartet, dass die Wissenschaft schön ist.“

Seit Jahrtausenden erforschen Maler, Bildhauer, Schriftsteller, Musiker und Denker tiefe menschliche Erfahrungen – Liebe, Schönheit, Verlangen und wie wir die Welt sehen – durch Kunst. Heute untersucht die Neuroästhetik diese Geheimnisse aus wissenschaftlicher Sicht.

Diese aufstrebende Forschungsrichtung „zielt darauf ab, die Gehirnmechanismen zu verstehen, die bei ästhetischen und damit verbundenen Erfahrungen im wildesten Sinne involviert sind“, wie Semir Zeki, ein Neurobiologe am University College London, der das Fachgebiet in den 1990er Jahren begründete, kürzlich schrieb. Dabei wird unter anderem untersucht, ob unser Geschmack von Geburt an fest verankert oder mit der Zeit erlernt ist – und warum Menschen so unterschiedliche Meinungen darüber haben, was gut aussieht.

Ich werde gebeten, eine numerische Schönheitsbewertung für das Astrolabium abzugeben. Für mich ist der Kontrast zwischen seiner kalten, mathematischen Präzision und der warmen, handwerklichen Kunstfertigkeit des Messings der Reiz; Ich gebe ihm die Höchstnote. Die wissenschaftlichen Instrumente verfolgen, wo mein Gehirn aufleuchtet, während ich diese Entscheidung treffe.

„Neuroästhetik“, sagt Goretti, „ist die Suche, der Schönheit einen Wert, eine Quantität zu geben – sie vielleicht im Gehirn und im Herzen zu verorten.“

Was passiert, wenn uns Schönheit begegnet?

Im Jahr 2011 entdeckte Zeki, dass die Beurteilung, ob etwas schön oder hässlich ist, die Aktivierung des medialen orbitofrontalen Kortex erfordert, einer Gehirnregion direkt über den Augenhöhlen. Er vermutete, dass diese Aktivität mit dem berichteten Schönheitsgrad korreliert: Je schöner eine Person einen Anblick findet, desto mehr Aktivität tritt in diesem bestimmten Gehirnbereich auf.

Im letzten Jahrzehnt haben Neurowissenschaftler verstanden, dass unser Gehirn mehr tut, als nur einen einzigen Schalter umzulegen, wenn wir auf etwas Schönes stoßen. Stattdessen ist die Reaktion eine komplexe Interaktion zwischen unseren Sinnen, Emotionen und persönlichen Geschichten, sagt Anjan Chatterjee, Neurologe an der University of Pennsylvania und Gründer des Penn Center for Neuroaesthetics.

Chatterjee hat einen Rahmen für die ästhetische Triade vorgeschlagen, in dem drei Hauptsysteme im gesamten Gehirn parallel arbeiten, um Schönheit zu interpretieren: Das sensorisch-motorische System analysiert, was wir sehen, das Emotionsbewertungssystem entscheidet, wie sehr es uns gefällt, und unser Wissens- und Bedeutungssystem verknüpft die Erfahrung mit unserem persönlichen Hintergrund.

Das fühle sich oft wie ein „Cocktail der Gefühle“ an, sagt er. Aber diese Reaktionen finden nicht nur in unseren Köpfen statt; Sie zeigen sich in unserem Körper durch physiologische Veränderungen, wie z. B. Veränderungen der Herzfrequenz oder Hautreaktionen, die widerspiegeln, wie tief wir durch das, was wir betrachten, bewegt oder beruhigt werden.

Mithilfe verschiedener Bildgebungsverfahren können Neuroästhetik-Forscher Aktivitätsmuster in den Belohnungs-, Sinnes- und Emotionsnetzwerken des Gehirns erkennen. Sie können den genauen Zeitpunkt und die Stärke der Reaktion eines Gehirns auf Musik oder ein Bild verfolgen. Durch die Messung von Herzfrequenz, Atmung und Schweiß sowie Veränderungen von Neurochemikalien und Hormonen wie Dopamin, Oxytocin und Cortisol können sie die Intensität des ästhetischen Engagements einer Person bestimmen.

Im Galileo-Museum „liegt der aktuelle Fokus ausschließlich auf der Kartierung der neuronalen Aktivität und der biologischen Marker während des Erlebnisses selbst“, sagt Goretti. Später könnte das Projekt auf die Untersuchung umfassenderer Fragen ausgeweitet werden, beispielsweise wie sich Museumssammlungen auf das Wohlbefinden der Betrachter auswirken.

Da die gemessenen Signale wie Gehirnwellen und Herzrhythmen jedoch unglaublich komplex sind, benötigt das Team eine große Anzahl von Teilnehmern, um endgültige Schlussfolgerungen ziehen zu können. Goretti rechnet damit, nach diesem Sommer mit den ersten großen Ergebnissen zu beginnen.

„Daten sind eine unerschöpfliche Informationsquelle, aber es ist nicht einfach, sie zu interpretieren“, sagt er.

Auf der Suche nach einem universellen Erlebnis

Für einige könnte sich die Idee, die Wissenschaft zum Studium der Kunst zu nutzen, wie ein Eingriff in eine zutiefst private Welt anfühlen. „Da Kunst subjektiv ist, herrscht allgemein die Meinung vor, dass man sie nicht anhand kalter, harter Daten messen kann“, schreibt Zeki. Einige Experten haben jedoch vermutet, dass die Reaktionen der Menschen auf Kunst möglicherweise ähnlicher sind, als wir denken.

Die Philosophen Immanuel Kant und Arthur Schopenhauer argumentierten, dass ästhetische Erfahrungen nicht rein zufällig oder persönlich seien. Kant glaubte, dass, wenn wir etwas schön finden, wir das Gefühl haben, dass jeder unserem Urteil zustimmen sollte, was impliziert, dass unser Geschmack eine universelle Logik widerspiegelt. Schopenhauer schlug vor, dass Kunst es uns ermöglicht, für einen Moment unseren persönlichen Wünschen zu entfliehen und eine tiefere, gemeinsame menschliche Realität zu erschließen.

Um dieses schwer fassbare Gefühl zu beschreiben, können Forscher Teile ästhetischer Erfahrungen messen: „Wir verfügen jetzt über Werkzeuge, die nichtinvasiv in unseren Kopf eindringen und untersuchen können, wie Gehirn und Körper auf Kunst und Schönheit reagieren“, sagt Susan Magsamen, Gründerin und Leiterin des Johns Hopkins‘ International Arts + Mind Lab, Center for Applied Neuroaesthetics, und Mitautorin von Ihr Gehirn für Kunst. „Aber das sind wirklich Korrelate und Signaturen, nicht die Erfahrung selbst.“

Beispielsweise bedeutet ein Anstieg der Herzfrequenz oder des Schweißes typischerweise emotionale Erregung. Allerdings verraten uns diese Sensoren zwar wie viel Jemand fühlt, es fällt ihm schwer, sich zu identifizieren Was sie fühlen. „Ich kann verstehen, dass Sie emotional werden“, sagt Goretti, „aber es ist viel schwieriger, die Polarität zu verstehen – ich kann nicht sagen, ob Sie Angst verspüren oder ob Sie ekstatisch sind.“

Um ihre Daten zu verstehen, analysieren die Forscher des Galileo-Museums, wie sich verschiedene Arten von Gehirnwellen über den Schädel verteilen, wenn eine Person entscheidet, ob ein Objekt schön ist. Sie verwenden auch eine Technik namens Hyperscanning, die gleichzeitig die Gehirnaktivität von zwei Teilnehmern aufzeichnet, um zu sehen, ob sich ihre neuronalen Signale zu synchronisieren beginnen, wenn sie dasselbe Objekt betrachten.

Die Forscher testen auch, ob ein Algorithmus der künstlichen Intelligenz lernen kann, die Schönheitsbewertung eines Objekts allein anhand seiner biologischen Signale vorherzusagen. Auf diese Weise könnte das Team zugrunde liegende Muster im Schönheitserlebnis aufdecken, die möglicherweise zu subtil sind, als dass das menschliche Auge – oder sogar das Bewusstsein – sie erkennen könnte.

Dennoch bleiben bestimmte Elemente des künstlerischen Erlebnisses außerhalb der Reichweite eines Sensors, sagt Magsamen. Da jeder ästhetische Moment von der Geschichte, der Kultur, dem Körper und dem Kontext einer Person geprägt sei, sollten Wissenschaftler die Quantifizierung als ein Werkzeug betrachten, um unser Verständnis von Kunst zu vertiefen, und nicht als eine Methode, den gesamten Reichtum von Kunst und Schönheit in einer einzigen, übersichtlichen Zahl zusammenzufassen, argumentiert sie.

Neuroästhetik, sagt Chatterjee, kann auch ein Werkzeug zur Selbstfindung sein. Unsere Reaktionen werden durch unsere Erfahrungen gefiltert. Wenn wir also wahrnehmen, was uns bewegt, können wir unsere eigenen Werte besser verstehen, fügt er hinzu. „Letztendlich stellt sich die Frage: Welche Erfahrungen haben Sie mit dieser Kunst gemacht?“ sagt er. „Auf diese Weise kann man sich Kunst als ein Mittel vorstellen, mit dem Menschen sich selbst verstehen können.“

Kunst macht uns menschlich

Im stillen Raum des Galileo-Museums laufen die Daten weiter über Gorettis Monitor. Ich starre immer noch auf das Astrolabium. Mein visueller Kortex verfolgt das Modell des Universums, meine Erinnerungen suchen nach Geschichten über Galileos nächtliche Beobachtungen und irgendwo in meinem medialen orbitofrontalen Kortex wird meiner Wahrnehmung des schwachen Lichts, das auf das Metall trifft, ein Signal zugeordnet.

Während ich dort sitze und an den Computer angeschlossen bin, wird mir klar, dass der Drang, diesen Moment zu quantifizieren, tiefer geht als bloße wissenschaftliche Neugier. Wie Magsamen es ausdrückt: Um die ästhetische Erfahrung zu verstehen, muss man verstehen, was uns am menschlichsten macht. Die Künste aktivieren die Lust-, Belohnungs- und Angstschaltkreise unseres Gehirns, sagt sie und legt nahe, dass unsere Fähigkeit, Kunst zu schaffen und zu schätzen, ein grundlegendes biologisches Merkmal ist, das mit unserem Überleben als Spezies verbunden ist. Durch die künstlerische Nutzung dieser Schaltkreise konnten frühe Menschen sozialen Zusammenhalt aufbauen, komplexes kulturelles Wissen teilen und sich neue Lösungen für Umweltbedrohungen vorstellen, fügt Magsamen hinzu – und diese Eigenschaften verschafften unseren Vorfahren einen erheblichen evolutionären Vorteil gegenüber eher einzelgängerischen oder weniger einfallsreichen Arten.

„Die Künste sind die Sprache der Menschheit, unsere tiefste und früheste Form komplexer Kommunikation und Verbindung“, sagt Magsamen. „Sie erfüllen auch heute noch die gleiche Funktion; sie helfen uns, miteinander zu kommunizieren und uns zu verbinden, so wie sie es in unserer evolutionären Vergangenheit getan haben.“

Abgeschirmt vom Lärm und den Ablenkungen der öffentlichen Galerien des Museums wird die Stille im Labor nur durch den Mausklick von Goretti unterbrochen, während er die Sitzungsdaten speichert. Er beugt sich zum Tisch und nimmt das Astrolabium weg. „Vielleicht schließen Sie Ihre Augen wieder“, sagt Goretti und greift nach dem nächsten Meisterwerk.