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„Wir bringen die Forschung aus dem Labor ins Zuhause” - Nachgeforscht bei Tobias Hauser von Brain Explorer

04. Mai 2023 von Fabienne Wehrle
Foto: Felix Mittermeier/ Pexels
Foto: Felix Mittermeier/ Pexels

Wie hängt die psychische Gesundheit eines Menschen mit seiner Hirnentwicklung zusammen? Um das herauszufinden, wurde im Crowdsourcing-Projekt Brain Explorer eine App entwickelt, die mit Spielen verschiedene kognitive Hirnfunktionen testet. Wir haben Dr. Tobias Hauser (Universität Tübingen & University College London) gefragt, wie man mit Spielen wichtige Daten für die Forschung gewinnt und welche Herausforderungen es dabei gibt.

Was ist die Idee hinter dem Projekt Brain Explorer und wieso haben Sie sich für einen Citizen-Science-Ansatz entschieden?

Hauser: Durch unsere Forschung wollen wir verstehen, wie sich verschiedene kognitive Prozesse, insbesondere die Entscheidungsfindung, über Kindheit, Jugend und Erwachsenenalter entwickeln und wie diese Entwicklung mit psychischer Gesundheit zusammenhängt. Wir wissen, dass gerade im Jugendalter viele psychische Probleme erstmals auftreten und vermuten einen Zusammenhang mit der kognitiven Gehirnentwicklung. Traditionell findet unsere Forschung im Labor statt: Unsere Proband*innen kommen zu uns, wir schicken sie in große Scanner und lassen sie dort bestimmte Aufgaben lösen. Dadurch erlangen wir wichtige Einsichten. Das Problem ist aber, dass das meistens sehr kleine Stichproben sind und diese eine verzerrte Repräsentation der Bevölkerung darstellen, denn nicht jede*r hat Zeit oder die Motivation, sich an einem Mittwochnachmittag in den Scanner zu legen. Außerdem sind die Messungen sehr teuer. Mit Brain Explorer wollten wir ein größeres und vielleicht auch repräsentativeres Publikum erreichen. Dazu haben wir die Aufgaben, die unsere Proband*innen normalerweise in den Scannern machen, aufbereitet und zu Spielen entwickelt. Mit der Brain-Explorer-App bringen wir die Forschung aus dem Labor ins Zuhause. Außerdem bietet der Citizen-Science-Ansatz die Möglichkeit, die Teilnehmenden zu einem gewissen Grad über unsere Forschung zu informieren. 

Wie können interessierte Bürger*innen bei Brain Explorer mitmachen?

Hauser: Das ist ganz einfach. Brain Explorer ist für alle Android und Apple Geräte erhältlich. Man findet die App über unsere Webseite oder im App-Store, kann sie dort herunterladen und direkt losspielen. Jede*r kann mitmachen, egal welches Alter. Bei Kindern unter 9 Jahren erheben wir keine Daten und bei Kindern und Jugendlichen unter 16 Jahren müssen die Eltern ihre Zustimmung zur Datenerhebung geben. Es ist möglich, mal fünf oder zehn Minuten reinzuschauen, ein bis zwei Spiele zu spielen und zwei bis drei Fragebögen auszufüllen und man kann das auch über mehrere Tage verteilt machen, wann immer man Lust hat. Ideal für unsere Forschung ist es, wenn Leute mehrfach und über Jahre hinweg spielen. Aber auch eine kurzfristige Teilnahme liefert uns wichtige Daten.

Mit der Brain Explorer App begibt man sich als Spieler*in auf eine Reise durch den Weltraum. Wieso haben Sie sich für diese Umgebung und Gestaltung entschieden?

Hauser: Lustigerweise scheinen wir in der Forschungsgruppe immer bei Weltraumthemen zu landen. Ein Grund bei Brain Explorer war sicher, dass wir die App auch für jüngere Proband*innen ansprechend gestalten wollten. Deshalb haben wir versucht, die verschieden Spiele wirklich so Game-mäßig wie möglich zu gestalten, sodass sie auch Spaß machen. Das Weltraumthema ist sehr dankbar, weil man sich dazu viel ausdenken kann.

Was sind Ihre Erfahrungen damit, Bürger*innen über ein Spiel an Forschung zu beteiligen? 

Hauser: Ich habe nur begrenzte Erfahrungen mit anderen Outreach-Methoden, aber würde sagen, dass man Bürger*innen sehr gut über ein Spiel fürs Mitforschen gewinnen kann. Wir hatten ein sehr großes mediales Echo und bekommen auch Feedback von den Spieler*innen. Die überwiegende Mehrheit ist total happy mit den Spielen oder findet das Projekt interessant. Wir haben auch Online-Sessions an Schulen in den USA gemacht, bei denen die Kinder Fragen stellen konnten und sind dabei auf viel Begeisterung gestoßen. Ich denke, wenn die Spiele weniger unterhaltsam wären, wären wir nicht so erfolgreich.

Screenshots von der Spieleoberfläche. Links zwei Planeten. In der Mitte zwei Kühe als Astronauten. Rechts eine Spieleoberfläche.
Screenshots: Brain Explorer

Haben Sie Daten dazu, wer bei Brain Explorer mitmacht und wie viele Personen insgesamt bereits teilgenommen haben?

Hauser: Unsere Datenerhebung ist komplett anonym,wir wissen also nicht, wer da spielt. Wir fragen aber gewisse demografische Daten wie das Alter, das Land, oder den ethnischen Hintergrund ab. Dadurch sehen wir, dass wir wirklich Spieler*innen aus der gesamten Welt haben, von Brasilien bis Russland. Verhältnismäßig machen aber mehr Menschen im deutschsprachigen und englischsprachigen Raum mit. Alterstechnisch haben wir die ganze Bandbreite dabei, von 9 bis 99. Ich gehe davon aus, dass wir in Bezug auf die Bildung eine gewisse Verzerrung haben und mehr Menschen mit einer höheren Bildung und einem Interesse an Citizen Science die Brain-Explorer-App nutzen. Insgesamt haben mittlerweile über 10.000 Leute unsere Spiele gespielt. 

Wie funktionieren die Spiele und wie werden durch sie Daten gewonnen, die für die Forschung nützlich sind?

Hauser: In der App gibt es sieben verschiedene Spiele und dazwischen Fragebögen zu Persönlichkeitseigenschaften und psychischer Gesundheit. Die Spiele sind ganz unterschiedlich, aber es geht bei allen darum, dass man Entscheidungen treffen muss. Bei einem Spiel geht es zum Beispiel darum, anzugeben, welche Ressource auf einem Planeten am häufigsten vorkommt. Die Spieler*innen können dabei mehr Informationen gewinnen, indem sie Sondierungsbohrungen durchführen. Für unsere Forschung ist das Spielverhalten interessant, zum Beispiel die Reaktionsgeschwindigkeit. Für unsere Analysen, fügen wir die Daten zum Spielverhalten dann in mathematische Modelle ein. 

Konnten Sie durch Brain Explorer bereits neue Erkenntnisse zu den Zusammenhängen zwischen psychischer Gesundheit und Hirnentwicklung gewinnen?

Hauser: Wir sind noch dabei, die Daten zu analysieren. Eine Studie haben wir bereits als Preprint veröffentlicht. Darin beschreiben wir, dass gewisse Aspekte des Verhaltens bei einem spezifischen Spiel mit Impulsivität und Kompulsivität zusammenhängen. Diesen Zusammenhang sehen wir sowohl bei einer großen Gruppe, die wir unter standardisierten Laborbedingungen untersucht haben, als auch bei den Nutzer*innen von Brain Explorer. Das zeigt, dass das Spiel eine valide Messmethode ist. Auch im Bereich der kognitiven Entwicklung haben wir viele Studien durchgeführt, bei denen wir im Labor und bei den Brain-Explorer-Daten die gleichen Muster sehen. 

Welche Herausforderungen sind Ihnen im Projekt bislang begegnet?

Hauser: Es gab zwei große Herausforderungen bislang. Einmal die technische Herausforderung, die App zu entwickeln. Da hatten wir das Glück, dass wir sehr gute Partner gefunden haben, die die App mit uns entwickelt haben. Die andere Herausforderung war es, die Leute auch zu erreichen. Auch da hatten wir Erfolg. Immer wenn es Medienberichte über uns gibt, sieht man, dass die App öfter heruntergeladen wird. Man kann nicht davon ausgehen, dass Menschen Brain Explorer zufällig im App Store finden, da gibt es einfach zu viel Konkurrenz. Es braucht die mediale Öffentlichkeit.  

Welche nächsten Schritte stehen im Projekt an und worauf freuen Sie sich besonders?

Hauser: Wir entwickeln weiterhin neue Spiele, das ist spannend. Auch wissenschaftlich entwickeln wir unseren Ansatz weiter und schauen zum Beispiel, ob wir die Spiele noch kürzer machen oder Leute mehrfach abfragen und das Spielverhalten über die Zeit vergleichen können. Außerdem wollen wir Brain Explorer auch stärker in unserer Forschung mit Patient*innen nutzen, die von psychischen Erkrankungen betroffen sind. Darüber hinaus freue ich mich, dass wir mittlerweile schon über ein Dutzend Kollaborationen weltweit haben, in denen andere Forschungsprojekte die App für ihre eigenen Studien einsetzen. Das zeigt einfach, dass unser Ansatz auch in der Wissenschaft gut ankommt.

Fabienne Wehrle

Fabienne ist Projektmanagerin und Online-Redakteurin. Sie betreut die Plattform, kümmert sich um die Social-Media-Kanäle und ist für die Kommunikation rund um Bürger schaffen Wissen zuständig.