Kortikale und subkortikale Hirnregionen beeinflussen Multitasking‑Fähigkeiten bei erfahrenen Pflegekräften mittels immersiver Virtual‑Reality‑Simulation

Warum das für die tägliche Versorgung im Krankenhaus wichtig ist

Wenn Sie sich eine geschäftige Krankenstation vorstellen, sehen Sie vielleicht Pflegekräfte, die ständig zwischen Patient:innen, Alarmen und dringenden Anrufen wechseln. Diese Studie stellt eine einfache, aber wichtige Frage: Wie verarbeitet das Gehirn erfahrener Pflegekräfte all dieses Multitasking anders als das Gehirn einer Pflegefachperson im Studium, und kann immersive Virtual Reality uns helfen, diese Fähigkeiten sicherer zu verstehen und zu trainieren?

Ein Schritt in ein virtuelles Krankenhaus

Um das zu untersuchen, luden Forschende erfahrene Pflegekräfte und fortgeschrittene Pflege‑Studierende ein, mit einem immersiven Virtual‑Reality‑Headset in ein virtuelles Krankenhaus einzutauchen. In dieser digitalen Station übernahmen die Teilnehmenden jeweils die Rolle einer Pflegekraft und begegneten zwei realistischen Szenarien. Im ersten prüfte eine Pflegekraft die Temperatur eines postoperativen Patienten, als ein Sprechanruf einen weiteren Patienten mit auslaufendem Stoma‑Beutel meldete. Im zweiten bat ein Patient um Kleidungswechsel, zeigte aber zugleich Schwitzen und Unwohlsein. In beiden Szenen mussten die Teilnehmenden schnell entscheiden, welche Aufgabe zuerst zu bearbeiten war und wie sie reagieren sollten — ein Abbild der blitzschnellen Priorisierungsentscheidungen, die Pflegekräfte täglich treffen.

Entscheidungen im Hirnscanner nachvollziehen

Direkt vor und nach der Virtual‑Reality‑Sitzung lagen die gleichen Teilnehmenden in einem MRT‑Scanner, während sie Audiofassungen derselben Szenarien hörten. Mit bedeckten Augen hörten sie die Situationen und Wahlmöglichkeiten und gaben ihre Entscheidungen laut bekannt. Dieses Design erlaubte den Wissenschaftler:innen, Veränderungen der Hirnaktivität im Zusammenhang mit Multitasking, klinischem Denken und Entscheidungsfindung zu verfolgen — ohne die visuelle Ablenkung durch das Headset. Wichtig ist: Erfahrene Pflegekräfte und Studierende schnitten bei den Entscheidungsfragen ähnlich ab: Beide Gruppen wählten im Allgemeinen sichere und angemessene Optionen. Die wichtigsten Unterschiede zeigten sich nicht in den Ergebnissen, sondern darin, wie ihre Gehirne die Herausforderung bewältigten.

Wie erfahrene und ungeübte Gehirne unterschiedlich arbeiten

Die Hirnscans zeigten, dass erfahrene Pflegekräfte ein breites Netzwerk aus äußeren und inneren Hirnregionen zurate zogen, wenn sie Multitasking‑Entscheidungen trafen. Sie aktivierten Areale in der Mitte und im hinteren Bereich des Gehirns, die bei Problemfokussierung und mentaler Simulation zukünftiger Folgen eine Rolle spielen, die Insula — eine tiefere Region, die oft mit Risikobewertung und Emotionen verbunden wird — sowie Regionen entlang der Oberseite des Gehirns, die bei Planung und Vorstellungsvermögen für Handlungen helfen. Gleichzeitig aktivierten sie auch eine zentrale Relay‑Struktur, den Thalamus, der Informationen aus vielen Bereichen zusammenführt. Dieses Muster legt nahe, dass jahrelange Praxis Pflegekräften ermöglicht, Problemlösen, emotionale Einsichten und Handlungsplanung zu einer koordinierten Antwort zu verbinden.

Wie die Gehirne der Studierenden noch Gewohnheiten aufbauen

Die Pflege‑Studierenden zeigten ein anderes Muster. Ihre Hirnaktivität war vor allem in tieferen Strukturen konzentriert, den Basalganglien, zusammen mit demselben Thalamus‑Knoten, der auch bei den erfahrenen Pflegekräften beobachtet wurde. Diese inneren Regionen werden oft mit Habitualisierung und dem Erlernen neuer Fertigkeiten in Verbindung gebracht — ähnlich dem Einüben einer neuen Tanzbewegung oder einer Sporttechnik. Anders formuliert: Studierende schienen sich stärker darauf zu verlassen, neue Routinen zu entwickeln und anzuwenden, statt auf die reichere Mischung aus strategischen und emotionalen Prozessen zurückzugreifen, die bei erfahrenen Pflegekräften erkennbar war. Obwohl ihre Entscheidungen oft ebenso gut waren, arbeiteten ihre Gehirne stärker im Trainingsmodus und formten weiterhin die Gewohnheiten, die Expert:innen später nahezu automatisch nutzen.

Was das für die Ausbildung künftiger Pflegekräfte bedeuten könnte

Zusammen deuten diese Befunde darauf hin, dass klinische Erfahrung mehr bewirkt als bessere Testergebnisse: Sie verändert, wie das Gehirn Multitasking unter Druck organisiert. Erfahrene Pflegekräfte rufen ein breiteres Spektrum an Hirnregionen ab, das ihnen hilft, sich auf die wichtigsten Probleme zu konzentrieren, das Mögliche vorauszusehen und emotionale sowie soziale Konsequenzen zu berücksichtigen. Studierende dagegen stützen sich stärker auf Systeme, die Lernen und Habitualisierung unterstützen. Immersive Virtual Reality in Kombination mit Hirnbildgebung könnte daher zu einem starken Werkzeug werden, um die Pflegeausbildung so zu gestalten, dass dieser Übergang beschleunigt wird — indem Studierende komplexe, realistische Szenarien sicher üben können und Lehrende zugleich ein objektives Fenster darauf erhalten, wie sich die Gehirnmuster hin zu expertenähnlichen Mustern entwickeln.

Zitation: dos Santos Kawata, K.H., Ono, K., Lem, W.G. et al. The cortical and subcortical brain regions influence multitasking skills using immersive virtual reality simulation in experienced nurses. Sci Rep 16, 9352 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39355-0

Schlüsselwörter: Pflege Multitasking, Virtual‑Reality‑Training, klinische Entscheidungsfindung, Hirnbildgebung, Expertise‑Entwicklung