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Die Lernbiologie: Das Gehirn

Zusammenfassung: Das Gehirn ist der Sitz des Bewusstseins. Es verfügt über mehr als 20 Milliarden Nervenzellen, die miteinander Verbindungen aufbauen. Hier gilt: Use it or loose it. Im Gehirn herrscht Arbeitsteilung.

 

Gehirn = Sitz des Bewusstseins mit über 20 Milliarden Neuronen

Das zentrale Organ, mit dem sich Lernbiologen bzw. Neurodidaktiker beschäftigen, ist das Gehirn. Es ist Sitz des Bewusstseins. Bildlich gesprochen laufen dort auf einer „riesigen Festplatte“ ständig Informationsverarbeitungsprozesse ab. Denken, Fühlen und Handeln haben hier ihr „Hauptquartier“ bezogen.
Mit seinen 1,4 Kilogramm macht das menschliche Gehirn nur etwa zwei Prozent des Körpergewichts aus. Dafür verbraucht es aber ein Fünftel der Energie des gesamten Organismus’. Im Wesentlichen besteht das Gehirn, das sich in mehrere Teile mit unterschiedlichen Spezialisierungen untergliedern lässt, aus Nervenzellen - den sogenannten Neuronen - sowie aus Faserverbindungen zwischen diesen Neuronen.[1]

Das Großhirn besteht aus einem unüberschaubaren Netzwerk aus über 20 Milliarden Neuronen, wobei jedes einzelne Neuron mit jeweils bis zu 10 000 anderen Neuronen verbunden sein kann. Die heutige Neurobiologie weiß mittlerweile, dass die Gesamtleistung des Gehirns „nur“ aus den Integrationsleistungen einzelner Nervenzellen resultiert.[2] Lernen findet genau in diesem „Gebilde“, das manche mit einem Rechner-Verbund wie dem Internet vergleichen[3], statt. Aus neurobiologischer Sicht ist Lernen als „veränderte Reaktion einer Nervenzelle, eines neuronalen Netzwerks oder eines Organismus auf einen definierten Reiz“[4] aufzufassen. Es findet „somit an den Kontaktstellen zwischen den Nervenzellen, den sog. Synapsen“[5], statt. Zwei daraus resultierende und eng miteinander verbundene Dogmen bestimmen den Lernprozess maßgeblich:

  1. Use it or loose it.
  2. Cells that fire together, wire together.

 

Hirnareale & Fertigkeiten: Use it or lose it

Bereits bei der Geburt verfügt das Gehirn von Primaten (und damit auch das des Menschen) über alle Nervenzellen, die es je haben wird. Im Laufe des Lebens verringert sich zwar die Anzahl kontinuierlich, aber die Verknüpfungen der Zellen untereinander steigen. Diese Verknüpfungen sind es, die für das Lernen von enormer Bedeutung sind und die nur der Gebrauch der Nerven herstellen und erhalten kann.[6] Denn die synaptische Verbindung zwischen zwei Nervenzellen wird nur dann verbessert und konsolidiert, „wenn diese beiden Zellen häufig zeitgleich aktiv waren […]“[7]. Wird die Verbindung (aus welchen Gründen auch immer) nicht genutzt, baut sie sich wieder ab. Menschen, insbesondere, Kinder müssen demnach „möglichst viele und möglichst unterschiedliche eigene Erfahrungen machen“[8], um diese Verschaltungen aufzubauen und zu erhalten. Um in der bereits eingeführten Metapher des Computernetzes zu bleiben: Ähnlich wie das Internet keine feste Struktur besitzt, sondern täglich neue Rechner hinzukommen, während andere wiederum abgeschaltet werden, baut auch das Gehirn seine Hardware ständig um.[9]
Im Gehirn herrscht dennoch so etwas wie Arbeitsteilungen.

Abbildung: Spezialisierung einzelner Gehirnareale

Wie bereits angedeutet, können einige Hirnareale etwas besser als andere Hirnareale. Dennoch kann man z. B. durch einen Schlaganfall entstandene Defizite durch das „Anlernen“ neuer Hirnareale ausgleichen. Und auch gilt es festzuhalten, dass immer mehrere Bereiche bei höheren Aufgaben wie Denken, Sprechen und Erinnern zusammenarbeiten.

 

Die zwei Hemisphären des Gehirns

Das Gehirn kann in zwei Hemisphären eingeteilt werden. Obwohl beide Gehirnhälften über den sogenannten Balken miteinander vernetzt sind und zusammen arbeiten, wird (zumindest bei Rechtshändern) eher die rechte Gehirnhälfte als Imago-Speicher und die linke Hälfte eher als Logo-Speicher angesehen (siehe dazu auch nachstehende Tabelle[10]). Diese Unterteilung ist zwar nicht unumstritten, dennoch steuert die linke Hemisphäre nachweislich den rechten Körperteil und die rechte Hemisphäre den linken Körperteil.[11]

Rechte Hemisphäre
Linke Hemisphäre
  • Bildhaft, visuell
  • Ganzheitlich, intuitiv
  • Analog, global, gleichzeitig
  • Räumlich
  • Gefühlsorientiert
  • Verbal, begrifflich, akustisch
  • Logisch, analytisch, rational
  • Digital, linear, schrittweise
  • Zeitlich
  • Faktenorientiert

Für das Lernen von Bedeutung ist die folgende Feststellung: „Eine Verknüpfung beider Hirnhälften führt zu einer besseren Behaltensleistung als die Aktivierung nur einer Hirnhälfte.“[12]
An diese Überlegungen schließt sich die sogenannte Dual-Code-Theorie von Paivio fast nahtlos an. „Die Dual-Code Theorie besagt, dass die doppelte Enkodierung von Informationen, d. h. sowohl verbal als auch imaginal für die Behaltensleistung förderlicher ist, als bei unimodaler Repräsentation […]“[13]. Paivio nimmt an, dass Bilder einen direkten Zugriff auf Wissen erlauben. Dies ist eine mögliche Erklärung für das Phänomen „Bildüberlegenheitseffekt“, der auf der Beobachtung beruht, dass sich Menschen besser Bilder einprägen können.[14]

Auch die Dual-Code-Theorie steht in der Kritik, weil sie z. B. auditive Kanäle nicht beachtet. Engelkamp beispielsweise kritisiert, dass die Theorie die Verarbeitungstiefe oder auch das Aktivieren von Vorwissen außen vorlässt.[15]

 

 


Quellen:

 

Aktualisiert ( Mittwoch, 20. Juni 2012 um 21:51 Uhr )
 

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