Wie funktioniert Lesen? Eine naturwissenschaftliche Erklärung des Leseprozesses im Gehirn


Facharbeit (Schule), 2011
23 Seiten, Note: 1,0

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Wie funktioniert Lesen? - Eine naturwissenschaftliche Erklärung des Leseprozesses im Gehirn
2.1. Reizaufnahme: Wie kommen die Buchstaben ins Gehirn?
2.1.1. Funktion des Auges beim Erfassen eines Textes
2.1.2. Biologische Erklärung eines Reizes am Beispiel des Sehvorgangs
2.1.3. Übermittlung des Reizes über neuronale Leitungsbahnen zum Gehirn
2.2. Reizbearbeitung: Der Weg der Buchstaben durch das Gehirn
2.2.1. Allgemeiner Überblick über die Anatomie eines Gehirns
2.2.2. Aktivierung des Lesesystems in unterschiedlichen Hirnregionen und Funktion dieser Felder
2.2.3. Veranschaulichung der Zusammenhänge im Gehirn durch ein Interview mit der Neurologin Dr. Gabriele Wöbker
2.3. Reizverarbeitung: Wie werden aus den Buchstaben Wörter und Sätze?
2.3.1. Zugriff auf Informationen durch neuronale Repräsentationen im Gehirn
2.3.2. Erkennen von Wörtern durch phonologischen und lexikalischen Zugang
2.3.3. Verstehen der Wörter durch verschiedene Analysen in mentalen Lexika

3. Schluss

4. Anhang

5. Literaturverzeichnis

1. Einleitung

„Alles Wissen und alle Vermehrung unseres Wissens endet nicht mit einem

Schlusspunkt, sondern mit einem Fragezeichen. Ein Plus an Wissen bedeutet ein Plus an Fragestellungen, und jede von ihnen wird immer wieder von neuen Fragestellungen abgelöst.“ (Hermann Hesse)6

Ein solches Fragezeichen steht nach wie vor hinter dem Phänomen des Lesens. Wie es unser Gehirn zustande bringt, dass wir zum Beispiel dieses Zitat von Hermann Hesse lesen und verstehen können, gehörte lange Zeit zu den ungeklärten Fragen in der Forschung.

Die Naturwissenschaften haben allerdings in den letzten Jahren enorme Fortschritte in der Erforschung des menschlichen Gehirns und seiner Funktion gemacht. Im Allgemeinen wird Lesen als selbstverständlich angesehen, als eine Fähigkeit, die, einmal erlernt, scheinbar automatisch abläuft. Kaum jemand weiß, was auf dem Weg zwischen dem Lesen und dem Verstehen eines Textes im Gehirn abläuft. All dies war auch mir, die gerne und viel liest, nicht bekannt.

Durch eine Reportage im Radio über die Buchneuerscheinung: „Das lesende Gehirn“7 wurde ich auf genau dieses Thema aufmerksam und mein naturwissenschaftliches Interesse war geweckt. Als dann kurze Zeit später die Wahl meines Seminararbeitsthemas getroffen werden musste und das Thema: „Wie funktioniert Lesen? - Eine naturwissenschaftliche Erklärung des Leseprozesses im Gehirn?“ verfügbar war, stand meine Entscheidung fest.

Durch moderne Untersuchungsmethoden im und am Gehirn konnten viele Vorgänge erklärt und durch zahlreiche Veröffentlichungen der Allgemeinheit zugänglich gemacht werden. Auf dieser Grundlage basiert meine Seminararbeit, die sich in drei Abschnitte unterteilt.

Im ersten Teil wird die Reizaufnahme beim Lesen, von der Aktivierung des Sehnervs bis zur Übermittlung des Reizes in das Gehirn, dargestellt.

Die Bearbeitung des Reizes im Lesesystem des Gehirns wird im zweiten Teil betrachtet, wobei die Neurologin Dr. Gabriele Wöbker in einem Interview den Sachverhalt veranschaulicht.

Der dritte Teil beschäftigt sich mit der Verarbeitung des Reizes bis hin zum eigentlichen Verstehen des Gelesenen.

2. Wie funktioniert Lesen? - Eine naturwissenschaftliche Erklärung des Leseprozesses im Gehirn

2.1. Reizaufnahme: Wie kommen die Buchstaben ins Gehirn?

Optische Reize in Form von Buchstaben erreichen, durch Augenbewegungen geleitet, die Netzhaut unseres Auges und werden hier umgewandelt, sodass sie anschließend als neuronale Informationen in die verschiedenen Regionen des Gehirns gesendet werden können.8 Der erste Abschnitt dieser Arbeit beschäftigt sich mit dieser Abfolge innerhalb der Reizaufnahme beim Erfassen eines Textes. Es wird gezeigt, welche Rolle die Augen beim Lesen spielen, was aus biologischer Sicht ein Reiz ist und wie dieser Reiz in das Gehirn gelangt.

2.1.1. Funktion des Auges beim Erfassen eines Textes

„Die Verarbeitung der Schrift beginnt im Auge, im Zentrum unserer Retina.“9

Das Lesen fängt mit dem Erfassen von Buchstaben durch die Augen an. Sie sind die Kontaktstelle zwischen Leser und Text. Die Retina spielt dabei eine wichtige Rolle, sie ist sozusagen das „Eingangstor“ des Lesens. In ihrem Zentrum befindet sich der Bereich mit der größten Sehschärfe, die Fovea (Sehgrube). Sie ist die einzige Zone der Netzhaut, die Buchstaben so detailliert erfasst, dass sie erkannt werden können, misst allerdings nur circa 15 Grad des Sehfeldes - dies entspricht ungefähr der Breite von zehn bis zwölf Buchstaben. Die Peripherie der Retina ist weit weniger leistungsfähig und somit ungeeignet um Leseinformationen aufzunehmen. Die Fovea ist demnach der Teil des Auges, der während des Lesens auf die Wörter gerichtet wird. Zwölf aufeinander folgende Buchstaben werden gleichzeitig scharf wahrgenommen, die Buchstaben außerhalb dieses Bereiches an den seitlichen Rändern werden nur als Umrisse gesehen und sind somit nicht lesbar (vgl. Abbildung 1).

Auf Grund der geringen Größe der Fovea ist das Auge beim Lesen eines Textes gezwungen, sich unablässig die Zeile entlang zu bewegen, um alle Wörter aufnehmen und verarbeiten zu können. Diese Bewegung erfolgt nicht kontinuierlich, sondern ruckartig in Blicksprüngen, den so genannten Sakkaden, zu bestimmten Punkten, die kurz fixiert werden. Die Sakkaden verlaufen nicht immer linear von links nach rechts (Richtung je nach Schriftsystem variierend), häufig springt das Auge zurück, um bestimmte Stellen nochmals festzuhalten (vgl. Abbildung 2).

Nur während einer Fixation kann die visuelle Information aufgenommen, verarbeitet und an das Gehirn weitergeleitet werden. Zum Zeitpunkt der Blicksprünge erreicht das Auge eine so hohe Drehgeschwindigkeit, dass es für einige Millisekunden fast blind und damit nicht aufnahmefähig ist. Durchschnittlich peilt ein Leser ein Wort eine Viertelsekunde lang an. Das Fixationszentrum befindet sich dabei meist im ersten Drittel des Wortes, links davon werden circa fünf, rechts circa acht Buchstaben erkannt. Diese Asymmetrie lässt sich auf die Leserichtung zurückführen und ist an das jeweilige Schriftsystem angepasst.

Das Auge lässt sich beim Lesen weder durch Größenvariationen der Lettern, wie wir es beispielsweise in Zeitungen sehen - hier variiert die Größe der Buchstaben oft um den Faktor 50 - noch von unterschiedlichen Erscheinungsbildern eines Wortes beeinflussen.

„Lesen heißt, alle Wörter erkennen zu können, ob sie nun aus gedruckten oder handgeschriebenen Lettern, Groß- oder Kleinbuchstaben bestehen und in beliebigen Schrifttypen erscheinen.“10

Ein Wort kann vielen verschiedenen Bildern entsprechen, wichtig ist nur das unveränderbare Merkmal der Buchstabenfolge. Dies lässt sich mit der Existenz von Buchstabendetektoren - „Neuronen, die imstande sind, hinter sehr unterschiedlichen Formen auszumachen, um welche Lettern es sich handelt“11 - in unserem Auge erklären.

Es Ist alSo MöGliCh in FasT nORmAleR gEsChwInDiGKeiI EiNen sATz Zu lESeN, iN Dem SiCH SowOhL wöRtEr Als aUCh BuChStaBeN In iHreM ScHRiftBilD sTaRk uNteRscHeiDen.

2.1.2. Biologische Erklärung eines Reizes

„Trifft Licht auf unsere Augen, werden auf der Netzhaut Impulse erzeugt.“12

Das Licht, das in unsere Augen dringt, wird von der Linse auf die Retina projiziert (vgl. Abbildung 3). Beim Lesen sind es Lichtstrahlen, die von der Textseite reflektiert werden. Auf der Retina befinden sich in etwa 130 Millionen Sehzellen, die als Stäbchen und Zapfen bezeichnet werden.

„Die Sinneszellen übersetzen das, was in der Umwelt passiert, in die ‚Sprache des Gehirns’ […]“13 .

Im Auge wandeln die Sehzellen die Lichtsignale in elektrische Impulse um, die anschließend von Nervenzellen, auch Neuronen genannt, aufgenommen und über den Sehnerv an das Gehirn weitergeleitet werden. All das passiert in Bruchteilen einer Sekunde.

Die Reizweiterleitung erfolgt von Nervenzelle zu Nervenzelle. Jede dieser Zellen besteht aus einem Zellkörper mit zahlreichen kurzen Fortsätzen, den so genannten Dendriten, und einem längeren Fortsatz, dem Axon, an dessen Ende sich die Synapse, die Übermittlungsstelle zu anderen Nervenzellen, befindet (vgl. Abbildung 4). Der Reiz wird an den Dendriten einer Zelle aufgenommen und fließt als elektrische Erregung an der Zellwand über den Zellkörper bis zum Ende des Axons. Die Übertragung des Impulses zum nächsten Neuron findet durch eine chemische Reaktion an der Synapse statt. Hier bewirkt der elektrische Impuls, dass aus winzigen Bläschen, den so genannten Versikeln, bestimmte chemische Substanzen - genannt Neurotransmitter - freigesetzt werden. Die Neurotransmitter strömen über den kleinen Zwischenraum, der als synaptischer Spalt bezeichnet wird, zur Membran der nachgeschalteten Nervenzelle und docken an den dortigen Kontaktstellen, den Rezeptoren, an (vgl. Abbildung 5). Dieser Vorgang löst in der neuen Zelle wiederum eine elektrische Erregung aus, die auf gleichem Wege weitergeleitet wird.

2.1.3. Übermittlung des Reizes über neuronale Leitungsbahnen zum Gehirn

„In der Theorie der visuellen Wahrnehmung wird von zwei neuronalen Leitungsbahnen ausgegangen, den magnozellulären und parvozellulären Leitungsbahnen, die sich funktional unterscheiden.“14

Die beiden Leitungsbahnen gehören zur Sehbahn, welche, mit dem Sehnerv angefangen, die neuronalen Verschaltungen zwischen der Retina und der Sehrinde im Gehirn umschreibt. Der Reiz, den wir beim Erfassen eines Textes aufnehmen, gelangt durch Weiterleitung in der Sehbahn in das Gehirn.

Beim Lesen spielt die Zusammenarbeit der magnozellulären mit der parvozellulären Leitungsbahn, die sich kurz mit M- und P-Bahn ausdrücken lassen, eine entscheidende Rolle. Die M-Bahn verarbeitet Impulse von den Sehzellen der gesamten Netzhaut, leitet diese sehr schnell weiter und wird von sich schnell bewegenden Umgebungsreizen stark angesprochen. Die P-Bahn hingegen nimmt nur Signale auf, die von den Sinneszellen in der Fovea ausgehen, und leitet um einiges langsamer, kann dafür aber die Umgebungsreize mit einer sehr präzisen Auflösung erfassen.

Auf das Lesen bezogen bedeutet dies, dass die beiden Leitungsbahnen während Fixationen und Sakkaden jeweils abwechselnd angesprochen werden. Die P-Bahn verarbeitet das Muster und die Form eines Wortes, während es von der Fovea festgehalten wird, sehr effizient. Jedoch würde das bei der Fixation entstandene Bild wegen der langsamen Verarbeitung bis zum nächsten Stillstand der Augen überdauern, was eine Überlappung aufeinander folgender Bilder zur Folge hätte.

„Lesen zeichnet sich durch ein Wechselspiel aus Fixationen und Sakkaden aus.“15

Auf jeden Stillstand folgt demgemäß ein Sprung des Blickes, sodass eine plötzliche Veränderung des Retinabildes eintritt. Dieser schnelle Wechsel kann durch die hohe Übertragungsgeschwindigkeit der M-Bahn sofort registriert und verarbeitet werden, wodurch eine andauernde Aktivität der P-Bahn unterdrückt wird.

„Durch die aufeinander folgenden Fixationen und Sakkaden werden somit abwechselnd die P- und M-Zellen aktiviert.“16

Es wird deutlich, dass Lesen nur möglich ist, wenn die beiden Leitungsbahnen abwechselnd arbeiten.

2.2. Reizbearbeitung: Der Weg der Buchstaben durch das Gehirn

Die moderne kognitive Neurowissenschaft fand heraus, dass bereits einer halben Sekunde Lesen, äußerst umfangreiche, komplexe Vorgänge im Gehirn zugrunde liegen.17 Der zweite Teil der Seminararbeit erklärt auf vereinfachte Weise das Lesesystem im Gehirn. Ausgehend von einem kurzen Einblick in den Aufbau eines Gehirns, über die Identifizierung der leserelevanten Regionen und ihrer Funktionen, führt dieser Teil zur Veranschaulichung der geistigen Zusammenhänge. Dazu dient auch ein Interview mit der Neurologin Dr. Gabriele Wöbker.

2.2.1. Allgemeiner Überblick über die Anatomie eines Gehirns

„Jeder Mensch hat einen einzigartigen Kosmos im Kopf, komplex, undurchschaubar, aber gut strukturiert und von physikalischen Naturgesetzen in Ordnung gehalten.“18

Das ausgewachsene menschliche Gehirn wiegt etwa 1, 4 Kilogramm und enthält rund 100 Milliarden Neuronen, die durch unzählige Verbindungen miteinander in Kontakt stehen. Die Gehirnarchitektur lässt sich in drei Hauptbereiche aufteilen: Das Stammhirn bildet die unterste Etage, darüber liegt das Zwischenhirn und an oberster Stelle befindet sich das Großhirn. Zusätzlich zu diesen drei Stockwerken im Gehirn, existiert an dessen hinteren unteren Ende noch das Kleinhirn (vgl. Abbildung 6).

[...]


6 Hesse, Hermann. Lektüre für Minuten. Frankfurt am Main 1976, S. 113.

7 Maryanne Wolf. Das lesende Gehirn. Wie der Mensch zum Lesen kam - und was es in unseren Köpfen bewirkt. Heidelberg 2009.

8 Vgl. Pöppel, Ernst; Wittmann, Marc. Neurobiologie des Lesens. In: Handbuch Lesen. Herausgegeben von Bodo Franzmann, Klaus Hasemann, Dietrich Löffler und Erich Schön. München 1999, S. 224.

9 Dehaene, Stanislas. Lesen. Die größte Erfindung der Menschheit und was dabei in unseren Köpfen passiert. München 2010, S. 21.

10 Dehaene. Lesen, S. 30.

11 Ebd., S. 32.

12 Spitzer, Manfred. Lernen. Gehirnforschung und die Schule des Lebens. Heidelberg; Berlin 2003, S. 41.

13 Roth, Gerhard. Das Gehirn und seine Wirklichkeit. Kognitive Neurobiologie und ihre philosophischen Konsequenzen. Frankfurt am Main 1997, S. 93.

14 Schmid, Julia Olivia Sonja. Der Einfluss der zeitlichen visuellen Wahrnehmung (Ordnungsschwelle) auf den Schriftspracherwerb. http://vts.uni-ulm.de/docs/2010/7260/vts_7260_10259.pdf. 20.10.10, S.2.

15 Pöppel; Wittmann. Neurobiologie des Lesens, S. 226.

16 Ebd., S. 226.

17 Vgl. Wolf. Das lesende Gehirn, S.170.

18 Edingshaus, Anna-Lydia; Pöppel, Ernst. Geheimnisvoller Kosmos Gehirn. München 1994, S. 35.

Ende der Leseprobe aus 23 Seiten

Details

Titel
Wie funktioniert Lesen? Eine naturwissenschaftliche Erklärung des Leseprozesses im Gehirn
Veranstaltung
W-Seminar
Note
1,0
Autor
Jahr
2011
Seiten
23
Katalognummer
V301963
ISBN (eBook)
9783956877223
ISBN (Buch)
9783668005792
Dateigröße
11359 KB
Sprache
Deutsch
Reihe
Aus der Reihe: e-fellows.net stipendiaten-wissen
Schlagworte
Lesen, Neurobiologie, Deutsch
Arbeit zitieren
Sophie Aicher (Autor), 2011, Wie funktioniert Lesen? Eine naturwissenschaftliche Erklärung des Leseprozesses im Gehirn, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/301963

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