Musik, Magie & Medizin - Ralph Spintge I

Physiologie, Mathematik, Musik und Medizin:
Definitionen und Konzepte für die Forschung
1. Teil
von Ralph Spintge

Einführung und
Begriffserklärung
In den vergangenen 15 Jahren sind bedeutende Fortschritte sowohl in der Forschung als auch in der klinischen Anwendung von Musik in der Medizin erzielt worden. Heute schließlich liegen zuverlässige Beweise dafür vor, daß Musik eine reproduzierbare Wirkung ausübt und über wertvolle therapeutische Eigenschaften verfügt. Aus diesem Grund schlagen wir als Begriff für den therapeutischen Einsatz von Musik in der Medizin die Bezeichnung MusikMedizin (ein Wort, zwei große M) vor.

Ebenso umfassend wie wesensbezogen steht das Wort "MusikMedizin" für eine wissenschaftliche Bewertung musikalischer Stimuli im medizinischen Bezugsrahmen, insbesondere über mathematische, physikalische, physiologische und medizinische Untersuchungen - aber auch im Hinblick auf ihre therapeutische Anwendung zur Ergänzung traditioneller Heilmethoden unter Beachtung des jeweiligen Krankheitsfalles, der zugehörigen Medikation sowie des individuellen Procedere (s. auch Spintge & Droh 1992a; Maranto 1992; Pratt 1995).

Dieser Ansatz unterscheidet sich von dem der Musiktherapie als Teil der psychiatrischen Fürsorge oder der Psychotherapie (Aldridge 1993). Wir verstehen Musiktherapie als psychotherapeutische Anwendung der Musik, als eigenständige Spezialität. Natürlich besteht grundsätzlich ein verwandtschaftliches Verhältnis zwischen MusikMedizin und Musiktherapie. Hinzu kommt, daß der Begriff "Musikmedizin" heute auch mit Berufskrankheiten von Musikern und Tänzern assoziiert wird.

Die Hauptfrage in diesem Zusammenhang bleibt jedoch noch immer unbeantwortet: Warum ist Musik wirksam und welche sind ihre Wirkungsparameter? Es scheint allgemeiner Konsens darüber zu bestehen, daß Musik möglicherweise das wirksamste emotionale und ästhetische Kommunikationsmittel überhaupt ist. Es gab und gibt keine menschliche Zivilisation, in der nicht Musik gemacht und erlebt wurde. Die Frage bleibt: wie können wir den musikalischen Code für emotionale Kommunikation entschlüsseln? Unsere klinische Arbeit führt uns zu der Annahme, daß der Rhythmus das effektivste musikalische Element darstellen könnte. Der musikalische Rhythmus wird als strukturierte Abfolge von metrischen, melodischen und harmonischen Einheiten über die Zeit innerhalb eines Musikstückes verstanden. Von einem eher biologisch orientierten Blickwinkel aus betrachtet, ist er eine strukturierte Abfolge von zeitbezogenen Funktionseinheiten innerhalb eines dynamischen Systems.

Die wesentliche Rolle des Rhythmus wird beispielsweise durch unsere Erkenntnisse über die Wurzeln der Musik und der Heilkunde bestätigt. Die menschliche Kulturgeschichte war schon immer auch eine Geschichte der Religion, der Heilkünste und genauso die Geschichte der Musik. Musik war schon in der Steinzeit, vor rund 12.000 Jahren, Bestandteil des menschlichen Lebens (Soffer 1985). Bereits aus den ältesten erhaltenen schriftlichen Belegen für die Existenz der Heilkünste geht die Anwendung von Musik als Teil eines mystischen, religiösen Heilungszeremoniells hervor (Codex Hammurabi, ca. 4.000 v. Chr., s. auch Übersicht bei Spintge 1992a).

Später wurde die Musik selbst zum Heilmittel (Kuemmel 1977). Wenn wir uns mit dem spezifischen Wert beschäftigen, den die Musik offenbar für den Menschen der Frühzeit besaß, sollten wir uns des Umstandes bewußt werden, daß die Wahrnehmung der Zeit als Grundbestandteil unserer Existenz in rhythmischen Zyklen organisiert ist, wie etwa Tag und Nacht, die Aufeinanderfolge der vier Jahreszeiten, der Menstruationszyklus etc. Seit Anbeginn der menschlichen Existenz hatte die Organisation der Zeit selbstverständlich immer einen ganz besonderen, überlebenswichtigen Stellenwert. Heutzutage stellt die Lehre von den Biorhythmen einen neuen, aber bereits fest etablierten Wissenschaftszweig dar. Diese beherrschen das Verhalten biologischer Systeme von der molekularen Ebene bis hin zu makroskopischen Verhaltensmustern ganzer Gruppen von Individuen.

Die MusikPhysiologie als Naturwissenschaft untersucht die biologischen Eigenschaften der ars musica, die wiederum menschliche Emotionen und Gefühle durch eine harmonische und rhythmisch strukturierte Abfolge von akustischen Stimuli zum Ausdruck bringt. Alle musikalischen Parameter zeigen einen gewissen Grad einer Zeitordnung oder Zeitstruktur im Ablauf des musikalischen Prozesses. Daher sucht die MusikPhysiologie nach biologischen Zeitstrukturen beim Menschen, die eine äquivalente "Resonanzadress" für musikalische Zeitstrukturen darstellen könnten.

Abbildung 1 veranschaulicht mein sogenanntes "missing-link-Konzept" der zwischen Physiologie, Medizin, Mathematik / Physik und Musik bestehenden wechselseitigen Beziehungen, mit der Rhythmizität als zugrundeliegendes verbindendes Prinzip. Präzise ausgedrückt, gilt diese Betrachtung derzeit nur für anxioalgolytische (angst- und schmerzlindernde) Musik (AAM).

ABB. 1:
Das "missing-link-Konzept": Grundlage der MusikPhysiologie, MusikMedizin und Musiktherapie - die Wechselbeziehungen zwischen Physiologie, Medizin, Mathematik und Musik mit der Rhythmizität als mögliches Bindeglied ("missing link").

Musik, Physiologie und Mathematik
Rhythmen stellen eins der beherrschenden Grundphänomene - vielleicht sogar das vorherrschende Phänomen - in allen biologischen Systemen dar (Haken & Koepchen 1991). Erst kürzlich haben Untersuchungen zur Rhythmizität in Physiologie, Medizin und Mathematik ein breites Interesse geweckt. Während musikalische Rhythmen per se interessant für Musikologen, Musiker, Musikpsychologen und Musiktherapeuten sind, hat sich die Rhythmusforschung rasend schnell in physikalischen, physiologischen und mathematischen Untersuchungsansätzen sowie in der klinischen Medizin ausgebreitet.Dieser Trend wird durch neue Methoden der Datenerhebung und -analyse noch gefördert.

Nicht-invasive Methoden zur kontinuierlichen Betrachtung von dynamischen physiologischen Prozessen in Verbindung mit computergestützten Bewertungssystemen wie auch neuartige mathematische Konzepte zur Analyse von nicht-linearen biologischen Systemen erlauben es, die komplexen Wechselwirkungen von unterschiedlichen oszillierenden Systemen zu beobachten, zu beschreiben, zu visualisieren und auch vorherzusagen (Haken 1978, 1986; Haken & Koepchen 1991).

Ein solches System könnte beispielsweise die Musik sein, das andere die Rhythmizität der Herzfrequenz oder die elektrische Hirnaktivität (EEG). Bemerkenswert in diesem Zusammenhang ist, daß Gesetzmäßigkeiten biophysikalischen Verhaltens wie auch die Methoden zur Beschreibung ihrer Wechselwirkungen in so gänzlich verschiedenen Bereichen wie Physiologie, Laserphysik, Ökologie, Wirtschaftslehre, Straßenverkehrsüberwachung, Wachstumsmuster von Pflanzen, Kardiologie und anderen mathematisch berechenbar sind (Haken & Koepchen 1991; Haken 1992).

In der Medizin belegt die Rhythmusforschung bereits eine große Bandbreite von Phänomenen wie etwa Herzfrequenz-Variabilität (Ereignisvorhersage nach Herzinfarkt), Autorhythmizität von Blutgefäßen (Steuerung von Blutdruck und Durchblutung), rhythmische Aktivität des sympathischen Nervensystems (Performance-Steigerung bei Leistungssportlern, Linderung chronischer Schmerzen), Rhythmogenese von Atmungsvorgängen (Schlaf-Apnoe, plötzlicher Kindstod), Synchronisation und Koordination motorischer Funktionen (Leistungssteigerung im Sport), zirkadiane Schlafrhythmen, elektrische Hirnaktivität, Oszillation in der Wahrnehmung, chemische Kommunikationsvorgänge im Zellinneren und zwischen den Zellen, und viele andere mehr (Abel, Berger, Conze, Droh, Klüssendorf, Koepchen, Koralewski, Krause, Spintge 1994; Haken, Kelso u. Bunz 1985; Haken & Koepchen 1991).

Auch wenn einige Forschungsgruppen versucht haben, ein umfassendes mathematisches Modell für die Musik zu erstellen, sind wir eher der Ansicht, daß es lohnender ist, mit nur einem musikalischen Parameter zu beginnen - dem Rhythmus. Ein kurzer Abriß unseres musikphysiologischen Konzeptes folgt weiter unten (weitere Einzelheiten siehe bei Koepchen, Droh, Spintge, Abel, Klüssendorf u. Koralewski 1993). Biologisches Leben ist ein rhythmisch organisierter Prozeß mit Frequenzen, die sich über eine große Bandbreite erstrecken. Sogar Moleküle, die kleinsten Komponenten der Lebensfunktion, durchlaufen oszillatorische chemische und funktionale Wandlungen.

Das menschliche Leben ist als Teil der lebendigen Welt eingebettet in rhythmische Ordnungen, auch wenn wir nur einen sehr begrenzten Teil all dieser Rhythmen bewußt wahrnehmen. Die meisten makroskopisch beobachtbaren Rhythmen basieren auf der wechselseitigen Koordination vieler Einzelelemente in einer ganz charakteristischen Form der Selbstorganisation. Auf diese so sehr unterschiedlichen Lebenssysteme kann eine nichtlineare mathematische Analyse der Selbstorganisation angewandt werden. Da die sich wechselseitig beeinflussenden physiologischen Rhythmen durch die Synchronisation und Selbstorganisation aus lauter oszillierenden Untereinheiten entstehen, ist diese neue Art der Mathematik imstande, die komplexe biologische Rhythmizität zu quantifizieren und zu analysieren.

Abb. 2:
Bandbreite der Frequenzen menschlicher physiologischer Rhythmen auf einer logarithmischen Skala mit den Frequenzen auf der linken und den Perioden auf der rechten Seite. Externe Rhythmen, die von der Außenwelt her auf den Organismus einwirken, werden auf der linken Seite angezeigt, interne Rhythmen auf der rechten. Die Dreiecke auf der rechten Seite charakterisieren den Bereich, in dem die jeweiligen Rhythmen auftreten, und die typische Frequenz für den betreffenden Rhythmus. Man beachte die großen Frequenzbreiten mit beträchtlichen Überlappungen im Bereich der neurovegetativen und motorischen Rhythmen, verglichen mit den kleinen Variabilitäts-Bandbreiten der langsameren Rhythmen, die durch Anpassung an externe Rhythmen entstanden sind.

Bemerkenswert ist auch, daß der Frequenzbereich, der in einem Metronom (das in musikalischen Studien benutzt wird) angelegt ist, exakt mit dem Frequenzbereich des Herzschlages übereinstimmt, die zwischen Ruheperioden und körperlicher Arbeit auftreten können. Im Hinblick auf die physiologische Rhythmizität weist dieser Bereich einige charakteristische Merkmale auf: diese Rhythmen erscheinen in Systemen mit homöostatischer Rückkopplungs-Eigenregulierung vitaler Funktionen wie etwa der Steuerung des arteriellen Blutdruckes oder der Blutgaskonzentration. Daraus resultiert, daß zwischen der homöostatischen Funktion der Stabilität und dem rhythmischen Wechsel (der Veränderlichkeit) von vitalen Parametern ein permanenter Wettbewerb stattfindet, wobei beide Parameter den jeweils anderen begrenzen.

Dies trifft insbesondere für die Wechselwirkungen zwischen den vegetativen (autonomen) und den somatomotorischen Systemen zu. Man darf dabei nicht außer acht lassen, daß die rhythmische Steuerung vegetativer Prozesse in einem gemeinsamen Netzwerk von Neuronen im Gehirn stattfindet, die gleichzeitig für den Wachzustand des Gehirns wie auch für die Kontrolle des Muskeltonus‘ zuständig sind. Aus diesem Grunde ist dieses neuronale Netzwerk bei der zentralen Steuerung des emotionalen Verhaltens, so auch bei der Streßreaktion involviert. Eine der zuvor angesprochenen Wechselwirkungen, "Einkoppelungseffekt" bzw. neudeutsch "entrainment" genannt, besteht darin, daß ein Rhythmus mit einem anderen synchronisiert. Die qualitative Erfassung der Eigenschaften der Einkoppelung ist einfach - beispielsweise in der Synchronisation von motorischer Bewegung und Atmung bei Ruderern oder Schnelläufern. Eine quantitative Analyse dieser Wechselbeziehungen dagegen ist sehr viel schwieriger.

Die Rhythmen und oszillatorischen Muster, die das Leben allgemein auszeichnen, sorgen für die Flexibilität und kreative Variabilität, die zur Aufrechterhaltung des Lebens den herausfordernden und lebensbedrohenden Umweltbedingungen gegenüber vonnöten sind. Vom medizinischen Standpunkt aus betrachtet, ist es unbedingt erforderlich, nicht nur darüber Bescheid zu wissen, wie diese individuellen Rhythmen physiologischer Funktionen entstehen, sondern auch, wie von außen einwirkende rhythmische Stimuli - etwa die Musik - die Modulation der inneren Rhythmen beeinflussen. Aus diesem Wissen ergibt sich ein gewisser Grad an Vorhersagbarkeit normaler und abnormaler physiologischer Verhaltensmuster

a) unter den verschiedensten Streßbedingungen,
b) bei chronischen Krankheiten und chronischem Schmerz, und
c) unter physischer Belastung, mit und ohne Musik, usw.

Dr. Roland Droh
Prof. Dr. Ralph Spintge
Paulmannshöher Straße 17
58515 Lüdenscheid

Die Internationale Gesellschaft für Musik in der Medizin (International Society for Music in Medicine, ISMM) wurde im Jahre 1982 gegründet. Mitglieder sind Ärzte, Wissenschaftler und Institutionen aus Europa, Nordamerika, Südamerika, Asien und Australien. Alle befassen sich wissenschaftlich, künstlerisch oder praktisch-klinisch intensiv mit medizinischen Anwendungen von Musik.

Die Gesellschaft ISMM bietet die organisatorische Basis für einen fach- und kulturübergreifenden Austausch von Konzepten, Erkenntnissen und Erfahrungen zu wissenschaftlichen Grundlagen und praktisch-klinischen Anwendungen von Musik in der Medizin. Das Fachorgan des Gesellschaft ISMM ist das "International Journals of Arts Medicine IJAM (MBB Music Inc., St. Louis, USA)". Mehrere Sammelbände zu den Symposien der Gesellschaft haben sich zu echten Klassikern für alle, die sich für MusikMedizin interessieren, entwickelt.

ist einer der Pioniere und Wegbereiter der MusikMedizin. Über seinen "gewöhnlichen" Tätigkeitsbereich als Spezialist für Schmerztherapie, Anästhesie und Arbeitsmedizin hat er derzeit sicherlich einen vollen Terminkalender: Direktor der Interdisziplinären Schmerzklinik und des Forschungslabors für MusikMedizin am Sportkrankenhaus Hellersen in Lüdenscheidt, beigeordneter Professor am Institut für Musikforschung San Antonio der University of Texas, als Gründungsmitglied und geschäftsführender Direktor der International Society for Music in Medicine (ISMM) und deutscher Verbindungsoffizial der International ArtsMedicine Association (IAMA).

Autor von vier Büchern über Musik in der Medizin und zahlreichen themenbezogenen Fachartikeln, ist Spintge ferner Mitherausgeber des International Journal of Arts Medicine (IJAM). Darüberhinaus ist er noch Mitglied der Deutschen Gesellschaft für Musikpsychologie, der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Psychologie und Psychopathometrie und Ehrenmitglied der Katalonischen Gesellschaft für Musiktherapie.

Seine Approbation als Doktor der Medizin erhielt Spingte im Jahre 1981 an der medizinischen Fakultät der Rheinisch-Westfälischen Friedrich-Wilhelm-Universität in Bonn. Seine Doktorarbeit befaßt sich mit der Musik als Therapeutikum bei perioperativen Angstzuständen. Er kann auf 18 Jahre Erfahrung in der MusikMedizin-/ Musiktherapieforschung und 15 Jahre Berufserfahrung in der klinischen Medizin zurückblicken (Anästhesie, Intensivstation, Innere Medizin, Schmerztherapie und arbeitsmedizinische Gesundheitsvorsorge).

Während mehrerer Auslandsaufenthalte leitete Spintge in Kooperation mit Naturwissenschaftlern, Medizinern und Psychologen eine Reihe psychophysiologischer Studien zu den anxioalgolytischen Wirkungen von Musik bei operativen Eingriffen, in der Anästhesie, bei Schmerztherapie, in der Zahnmedizin und der Geburtshilfe. Dabei arbeitete er mit Wissenschaftlern der Universität von Hirosaki, Japan, der Universität Wien, der Erasmus-Universität Rotterdam, den Universitäten Marburg, Osnabrück und Bonn, der Freien Universität Berlin und dem New South Wales State Conservatorium of Music in Sydney, Australien.

Seit 1989 arbeitet er im Rahmen eines von der Deutschen Sportilfe gesponserten Langzeit-Forschungsprogrammes an Untersuchungen zum neurovegetativen Status im menschlichen Organismus mit dem Max-Planck-Institut in Dortmund, der Freien Universität Berlin, der Universität Stuttgart und dem Bundesforschungszentrum Jülich zusammen. Seit 1991 leitet er ein Forschungsprogramm zur Wirkung von Musik bei Schmerzen und Streß, das von der Deutschen Forschungsgesellschaft für Innovationen in der Medizin finanziert wird. Von 1987 bis 1991 war Spintge Dozent für MusikMedizin-/Musiktherapieforschung in der medizinschen Fakultät der Universität zu Münster. Er zeichnet mitverantwortlich für die Organisation von mittlerweile zehn internationalen Konferenzen, die letzte 1996 zum Thema "MusikMedizin" am Zentrum für Gesundheitswissenschaften der University of Texas in San Antonio (USA). Chairboarder von Energon, Professor für Musiktherapie in Hamburg