Leseprobe
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Der Aufbau des Gehirns
3. Die menschliche Wahrnehmung
4. Die erfahrungsabhängige Gehirnentwicklung
5. Die Rolle des Gedächtnis beim Lernen
6. Fazit
7. Literaturverzeichnis
1. Einleitung
Alltagserlebnisse bestätigen uns immer wieder, dass Kinder schneller und vor allem leichter Lernen als Erwachsene, Mädchen besser Sprachen und Kunst beherrschen als Jungen und Jungen besser Mathematik, Physik und Chemie verstehen als Mädchen. Die Kette ließe sich weiter fortsetzen. Die Gehirnforschung hat viele Alltagsweisheiten bestätigt, andere wiederum als Mythos entlarvt. So wurde das bekannte deutsche Sprichwort ,,Was Hänschen nicht lernt, lernt Hans nimmermehr“ durch die Neurobiologie mehr oder weniger bestätigt; andere hingegen eindeutig widerlegt.
In der vorliegenden Ausarbeitung geht es darum, einen Einblick in die Gehirnforschung im Allgemeinen und in die neurobiologischen Vorgänge, die Lernen beeinflussen, im Speziellen zu erhalten. Unter „Lernen“ wird hierbei der bewusste und unbewusste Erwerb von geistigen und körperlichen Fähigkeiten verstanden. Schon die indogermanische Wurzel des Begriffs ,,Lernen“ bedeutet soviel wie ,,Spur, Bahn, Furche. Aus neurobiologischer Sicht ist dies interessant, da wir, um das Lernen zu ,,übersetzen“, oft die Metapher „Spuren im Gehirn“ gebrauchen. Jedoch ist Lernen mehr als das reine Abspeichern und Abrufen von Informationen. Lernen beinhaltet die Wahrnehmung, Verknüpfung mit Bekanntem (Erfahrung) und Erkennen von Regelmäßigkeiten (Abstrahieren). Dadurch ist Lernen abhängig von den Bedingungen der Wahrnehmung (Sinnesorgane), des ,,Sich-Fühlens“ (Emotionen) und der Denkfähigkeit (soziale und genetisch/materielle Strukturen). Alle diese Bedingungen sind neurobiologisch erforschbar und sollen im folgenden näher beleuchtet werden. Dazu werden im zweiten Kapitel der Aufbau und die Funktionen der Gehirnareale erläutert, im dritten Kapitel wird auf die Wahrnehmung eingegangen und im vierten ein Einblick in die Gehirnentwicklung gegeben. Im fünften Kapitel geht es um das Gedächtnis als zentralen Kern von Lernen und im sechsten wird ein Fazit herausgearbeitet. Es sei angemerkt, dass aufgrund der Komplexität des Themas alles auf das, meiner Meinung nach, Wesentliche reduziert ist.
2. Der Aufbau des Gehirns
Das Gehirn bildet zusammen mit dem Rückenmark das Zentralnervensystem. Grundbaustein des Gehirns sind die Nervenzellen, auch Neuronen genannt. Auf einen Quadratmillimeter Hirnrinde kommen 150.000 Neuronen und jedes Neuron steht theoretisch mit 10.000 anderen Neuronen in Verbindung. Die Verbindungsstellen – es gibt 100 Billionen davon im menschlichen Gehirn - heißen Synapsen (vgl. Welzer 2002: 7). Diese neuronalen Verbindungen bilden die Hardware des Gehirns, welche gleichzeitig die Software darstellt; aus der Struktur des Gehirns ergibt sich dessen Funktionen. Anders ausgedrückt: die ,,Architektur der Verschaltung von Nervenzellen ist das Programm, welches die Funktionen des Nervensystems festlegt“ (Singer 2002: 90). Unser Gehirn trägt lediglich 2% zu unserem Körpergewicht bei, verbraucht aber 20% der Energie (vgl. Report 3/2003: 35). Allein hieraus kann man auf die enorme Leistungsfähigkeit dieses Organs schließen.
Grob gesehen, lässt sich das Gehirn in fünf Regionen gliedern: In Groß-, Zwischen-, Mittel- und Klein- sowie Nachhirn.
Das Großhirn ist der Teil des Gehirns, der sich am stärksten, relativ zu den anderen Gehirnteilen, im Laufe der Evolution entwickelt hat (vgl. Gegenfuther: 13). Es umfasst ca. 85% unseres Gesamtgehirnvolumen und ist in zwei Hemisphären geteilt. Ein dicker Nervenstrang, auch Balken genannt, verbindet die beiden – rechte und linke – Gehirnhälften miteinander. Die zwei Gehirnhälften können gleichzeitig unterschiedliche Aufgaben bearbeiten. Die linke Hälfte ist hauptsächlich für das rationale Denken, für Logik, Sprache, Lesen und die Fähigkeit, Gedanken in Worte fassen zu können sowie für die Unterscheidung zwischen links und rechts verantwortlich. Von der rechten Gehirnhälfte werden unsere Handlungen bestimmt. Dort ist zudem unsere Phantasie, Musikalität, Kreativität sowie das Verstehen von Metaphern „angesiedelt“ (vgl. Linder 1998: 211ff).
Die 2-4mm dicke und stark gefaltete Oberfläche des Großhirns wird Großhirnrinde oder graue Substanz genannt. Die Großhirnrinde ist der Teil des Gehirns, der für das Lernen die größte Bedeutung hat. In dem Teil findet das Denken, Erkennen, Erinnern, Kombinieren, Lernen und Vergessen statt. Die Großhirnrinde dient somit der Repräsentation, d.h. jedes Körperteil hat dort seine kognitives Korrelat und alles, was wir sehen und begreifen können, ist dort „abgespeichert“. Wenn ein Kind also fleißig ein Instrument übt, so wird sich der entsprechende Bereich auf seiner Großhirnrinde ausbilden. Logische Schlussfolgerung wäre, dass sich unterschiedliche Hobbys durch den beschränkten Platz im Gehirn einschränken würden. Es wurde allerdings nachgewiesen, dass es dabei nicht zu einem gegenseitigen „Platz-weg-nehmen“ kommt, sondern vielmehr zu einer Vergrößerung des Überlappungsbereichs beider Areale (vgl. Spitzer: 109).
Das limbische System, auch ein Teil des Großhirns, steht mit der Großhirnrinde in engem Kontakt, und spielt bei der emotionalen Verhaltensbeeinflussung und Verhaltensbewertung eine bedeutende Rolle. Außerdem ist es für die Ausschüttung von Endorphinen, körpereigenen Morphinen, verantwortlich (vgl. Roth 1995: 48).
Im Zwischenhirn arbeiten vor allem die Areale des Thalamus und Hypothalamus. Sie dienen dem Bewusstwerden von Erinnerungen sowie diversen Regulierungsaufgaben wie Temperatur, Blutdruck etc. Der Hypothalamus ist zudem die Schnittstelle zwischen dem Nervensystem und dem Hormonsystem (vgl. Gegenfurtner 2005: 12).
Das Mittelhirn dient als Schaltstelle zwischen den Sinnesorganen und der Muskulatur (vgl. Linder 1998: 213).
Dem Kleinhirn kommen Aufgaben wie die Überwachung von Bewegungsabläufen zu. Es legt die konkrete Abfolge von Muskelkontraktionen fest und überprüft die tatsächlich ausgeführten Bewegungen ständig mit den gewollten (vgl. ebd.). Zudem ist dieser Gehirnbereich für das Gleichgewicht zuständig.
Das Nachhirn verbindet Rückenmark und Mittelhirn. Es steuert viele lebenswichtige Reflexe wie Atmung, Kreislauf, Schluck-, Husten- und Saugreflexe (vgl. ebd.).
3. Die menschliche Wahrnehmung
Unsere Sinnesorgane können nur einen kleinen Ausschnitt aller möglichen Informationen aus unserer Umwelt verarbeiten. ,,Unsere Augen sind empfindlich für elektromagnetische Strahlung in einem gewissen Bereich von Wellenlängen[1]. Dieser Bereich wird auch als Licht bezeichnet. Unsere Ohren sind empfindlich für Luftdruckänderungen in einem gewissen Frequenzbereich. Diese akustischen Reize werden als Schall bezeichnet. Unsere Haut ist empfindlich für Berührungen (Druck), Temperatur und Schmerz. Unser Mund ist empfindlich für verschiedene chemische Moleküle, die als Geschmack wahrgenommen werden. Unsere Nase ist empfindlich für chemische Moleküle, die als Geruch wahrgenommen werden“ (Gegenfurthner 2005: 27/28).
Alle diese physikalisch-chemischen Reize werden durch spezielle Rezeptoren aufgenommen und durch die speziellen Nervenzellen unserer Sinnesorgane in elektrische Impulse verwandelt (Aktionspotentiale) und an das Gehirn in quantitativer Größe (Erregungsmuster) weitergegeben.
[...]
[1] Licht bewegt sich in einem Wellenbereich zwischen 400 und 700 nm; die Wellenbereich die darüber oder darunter liegen, sind unserem Auge nicht möglich zu verarbeiten. Der Frequenzbereich, der für unsere Ohren hörbar ist liegt zwischen 100Hz und 12kHz. (vgl. Gegenfurtner2005: 3/31)
Die Sinnesorgane anderer Lebewesen sind für andere Wellen- und Frequenzbereiche ausgelegt, daher können wir davon ausgehen, dass diese Tiere ihre Umwelt auch anders wahrnehmen.