Lange Zeit ging man in der Psychologie davon aus, dass es für das was wir in unserer Alltagssprache Gedanken, Gefühle, Absichten, Erinnerungen und so weiter nennen, Entsprechungen im Gehirn gibt. Mit Hilfe von Computerprogrammen erhoffte man sich, die Natur dieser Gefühle, Gedanken, Absichten und Erinnerungen aufklären zu können. Doch schon bald stellte man fest, dass ein Gehirn kein Computer ist. Computer muss man programmieren, damit sie Programme ordnungsgemäß und ohne Fehler ausführen. Auch läuft Speicherung und Verarbeitung in einem Computer anders ab, als im menschlichen Gehirn. Während beide Vorgänge im Computer seriell, also Schritt für Schritt und somit streng getrennt ablaufen, findet im Gehirn vielmehr eine Zusammenarbeit zwischen beiden Vorgängen statt. (vgl. Spitzer 2000, S 209)
Wie wird nun das Wissen, welches wir uns im Laufe unserer Lebensjahre aneignen, im Gehirn gespeichert?
Inhaltsverzeichnis
1. Einführung
2. Statische Regeln vs. Dynamische Prozesse
3. Piaget und Entwicklungsphasen
4. Gedächtnis
4.1. Leben ohne Hippocampus
4.2. Gedächtnis im Netz
4.3. Einzelereignisse vs. Allgemeinheit
4.4. Katastrophale Interferenz
5. Wettlauf gegen den Verfall
5.1. Der Hippocampus als Trainer des Cortex
6. Ein Netzwerkmodell der Alzheimerischen Erkrankung
7. Fazit
8. Literaturverzeichnis
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die Arbeit untersucht die neurobiologischen und lernpsychologischen Grundlagen der Wissensspeicherung im menschlichen Gehirn, insbesondere im Kontext von Netzwerkmodellen, sowie deren Bedeutung für pädagogische Ansätze und die Alzheimer-Forschung.
- Die Abgrenzung statischer Regelmodelle von dynamischen Informationsverarbeitungsprozessen.
- Die Anwendung von Piagets Entwicklungsphasen auf moderne neuronale Netzwerkmodelle.
- Die funktionale Arbeitsteilung zwischen Hippocampus und Kortex beim Lernen von Fakten und Fähigkeiten.
- Die Analyse neurodegenerativer Prozesse bei der Alzheimerischen Erkrankung mittels Netzwerktheorie.
Auszug aus dem Buch
4.1 Leben ohne Hippocampus
Der Hippocampus spielt eine wichtige Rolle bei der kurz- und mittelfristigen Speicherung von Gedächtnisinhalten. Diesen Beweis lieferte der Patient H. M. Bei ihm mussten durch ein Leiden beide Hippocampi entfernt werden. H. M. verlor durch diese Operation die Fähigkeit sich an Dinge zu erinnern die vor wenigen Minuten, Tagen oder Monaten geschehen waren. Man spricht von der anterograden Amnesie. Zusätzlich konnte man noch eine retrograde Amnesie beobachten. An Dinge die vor der Operation lagen konnte der Patient sich teilweise noch erinnern. Dinge die zeitlich weiter vor der Schädigung lagen, konnten besser erinnert werden. (vgl. Spitzer 2000, S. 216)
Studien zeigten, dass sich das Fehlen der Hippocampi vor allem auf das Behalten von Ereignissen, also Fakten und Zusammenhängen bezieht. Man konnte H. M. jeden Tag die gleiche Zeitung vorlegen, die Ärzte stellten sich dem Patienten jeden Tag aufs Neue vor. Doch das Erlernen einer neuen Fähigkeit - man brachte ihm die Spiegelschrift bei - machte H. M. kaum mehr Schwierigkeiten als normalen Menschen. (vgl. Spitzer 2000, S. 216)
Seit diesen Ergebnissen wird in der Lernpsychologie daher auch von zwei Typen von Lern- und Gedächtnisinhalten gesprochen:
a) Das Gedächtnis für Ereignisse, auch deklaratives Gedächtnis genannt. Hier findet explizites Lernen statt
b) Das Gedächtnis für Fähigkeiten, auch nichtdeklaratives Gedächtnis genannt. Hier findet implizites Lernen statt.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einführung: Die Arbeit hinterfragt das Computermodell des Gehirns und betont die Zusammenarbeit von Speicherung und Verarbeitung.
2. Statische Regeln vs. Dynamische Prozesse: Es wird dargelegt, dass Informationsverarbeitung eher ein dynamischer Prozess ist als eine statische Anwendung von Regeln.
3. Piaget und Entwicklungsphasen: Die kognitive Entwicklung nach Piaget wird als Grundlage für die Programmierung von Netzwerkmodellen dargestellt.
4. Gedächtnis: Dieser Abschnitt definiert Gedächtnis als trainierbare Fähigkeit und beleuchtet die Rolle des Hippocampus bei Amnesien.
5. Wettlauf gegen den Verfall: Es wird die Kooperation von Kortex und Hippocampus als System zur Bewältigung von schnellem und langsamem Lernen erläutert.
6. Ein Netzwerkmodell der Alzheimerischen Erkrankung: Die Arbeit untersucht das Modell von Hasselmo, um die zerstörerischen Prozesse der Alzheimer-Krankheit im Netzwerk zu erklären.
7. Fazit: Die Erkenntnisse werden genutzt, um Potenziale für verbesserte Lehrpläne und Alzheimer-Therapien abzuleiten.
8. Literaturverzeichnis: Auflistung der verwendeten wissenschaftlichen Quellen.
Schlüsselwörter
Hirnforschung, Pädagogik, Gedächtnis, Hippocampus, Kortex, neuronale Netzwerke, Lernphasen, Jean Piaget, Alzheimer, Neurotransmitter, Acetylcholin, Glutamat, Amnesie, Informationsverarbeitung, Synapsengewichte.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit analysiert, wie Wissen im menschlichen Gehirn gespeichert wird und welche Rolle dabei die Zusammenarbeit zwischen Hippocampus und Kortex spielt.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Felder sind die Lernpsychologie, die Neurobiologie der Gedächtnisbildung sowie die Simulation dieser Prozesse mittels künstlicher neuronaler Netzwerke.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, die neurobiologischen Bedingungen für das Lernen von Fakten und Fähigkeiten zu verstehen, um daraus pädagogische Optimierungen und Therapieansätze für Demenzerkrankungen abzuleiten.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer Literaturanalyse aktueller neurobiologischer Forschung und deren Anwendung auf computergestützte Netzwerkmodelle.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil befasst sich mit der Abgrenzung von statischen und dynamischen Lernprozessen, der Bedeutung der Hippocampus-Funktion für das deklarative Gedächtnis sowie der mathematischen Modellierung von Alzheimer-Erkrankungen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind insbesondere Hippocampus, Kortex, neuronale Netzwerke, Lernphasen, Acetylcholin und Alzheimer.
Welche Bedeutung hat das Acetylcholin bei der Alzheimer-Erkrankung laut des Hasselmo-Modells?
Acetylcholin wirkt als „Bremse“ für überschießende neuronale Erregung; sein Fehlen führt zu einer unkontrollierten Bildung von Assoziationen und toxischen Glutamat-Konzentrationen, was das Absterben von Neuronen begünstigt.
Warum ist der Schlaf wichtig für das Gedächtnis?
Im Schlaf werden die im Hippocampus gespeicherten Informationen reaktiviert und auf den Kortex übertragen, was für die langfristige Konsolidierung von Wissen essenziell ist.
Was beweist der Fall des Patienten H. M. für die Lernpsychologie?
H. M. demonstrierte, dass trotz des Verlusts der Fähigkeit, neue Fakten zu lernen (anterograde Amnesie), das Erlernen motorischer Fähigkeiten intakt bleiben kann, was auf verschiedene Gedächtnissysteme hindeutet.
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- Jana Szabo (Author), 2003, Wissen speichern, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/11938
