So aktiv ist unser Gehirn wirklich

Unsere Zellfortsätze im Gehirn funktionieren anders als bisher angenommen. Demnach seien sie nicht nur für die Weiterleitung von Signalen verantwortlich, sondern erzeugen auch selbst Impulse. Möglicherweise sind sie sogar für den Großteil der Hirnaktivität verantwortlich.

Bisher waren die Aktivitäten von Nervenzellen klar strukturiert. Demnach erzeuge der Zellkörper Nervenimpulse. Ein Axon leitet diese weiter und gibt sie an die Dendriten, sogenannte Zellfortsätze, von anderen Neuronen. Diese leiten im letzten Schritt den Impuls an den Zellkörper weiter. Laut einer Forschergruppe von Jason J. Moore am Keck Center for Neurophysics der University of California sei diese vereinfachte Darstellung jedoch nicht ganz richtig.

Unser Gehirt leistet mehr als nur die Weiterleitung eines Signals

Laut den Ergebnissen des Teams bestehe die Aufgabe von Dendriten zwar auch darin Signale weiterzugeben, jedoch können sie auch selbst Signale erzeugen – und das weitaus häufiger als der Zellkörper selbst! Bisher wurde die Signalerzeugung hauptsächlich diesem zugeschrieben.

Versuche an frei laufenden Ratten ergaben nun ein anderes Bild. Moore und sein Team untersuchten die Aktivität der Nervenfortsätze. Dafür nahmen sie die Hilfe von Mikroelektroden in Anspruch. Anhand der Ergebnisse konnte das Team unter anderem bestätigen, dass die bisher nur sporadisch beobachteten Impulse an lebenden Tieren auftreten. Hinzu und noch viel interessanter im Verlauf sei, dass diese Impulse extrem häufig auftreten. Könne der Befund allgemein angewendet werden, also für Tier und Mensch, wären bisher mehr als 90 Prozent der neuronalen Aktivitäten des Gehirns vollkommen unbekannt gewesen.

Von Aktionspotenzialen bis hin zur Signalerzeugung

Um über die neuronale Aktivität bei lebenden Tieren Informationen zu erhalten, werden Aktionspotentiale zur Hilfe genommen, die von den einzelnen Zellkörpern erzeugt werden. Bisher war der Wissenschaft jedoch schon klar, dass es sich nur um einen Bruchteil der gesamten Aktivitäten handeln und dass die Nervenaktivität viel weiter reichen könne. Das Ausmaß sei bisher allerdings noch unbekannt. In isolierten und sezierten Neuronen und Gehirnen konnten Wissenschaftler bereits herausfinden, dass Dendriten, die bisher hauptsächlich als Empfänger von Signalen erachtet wurden, auch selbst Signale erzeugen. Das jedoch an lebenden Tieren zu beweisen, sei bisher allerdings äußerst schwierig gewesen, da die Dendriten dünn und weit verzweigt seien. Moore und seinem Team gelang dies schließlich mit sogenannten Tetroden. Diese messen normalerweise nur Signale außerhalb von Zellen.

Lernvorgänge auch innerhalb von Zellen

Die Tetroden seien in der Lage unter bestimmten Umständen auch intrazelluläre Aktionspotentiale zu erkennen und zu messen, ohne die Zellmembran durchdringen zu müssen. Vermutlich seien die einzelnen Dendriten in einen schmalen Spalt zwischen den Elektroden geraten, weshalb eine Messung ermöglicht wurde. Das vermuten die Forscher. Diese Aktion gelang sogar in 25 weiteren Fällen. Laut den Forschern seien die Signale auffallend anders als die extrazelluläre Impulse normalerweise. Aufgrund dessen seien sie leicht zu erkennen gewesen.

Folglich konnte durch die nun zugrunde liegenden Ergebnisse die Hypothese, dass Signale nicht nur in den Gruppen von Neuronen verarbeitet werden, sondern auch innerhalb der Zelle Lernvorgänge stattfinden, weiter gestärkt werden.

So aktiv ist unser Gehirn wirklich

Egal, ob Schule oder Studium, zu lernen, sich Wissen anzueignen und auch das noch zu behalten, ist gar nicht so einfach. Doch welche Methode ist die beste beim Lernen?

Wie nützlich sind eigentlich einige Lerntechniken, die seither zur Wissensaufnahme praktiziert werden? John Dunlosky, Psychologe an der Kent State Iniversity in Ohio (USA) untersuchte um die 700 Arbeiten mit seinen Kollegen. Mit Hilfe der daraus erarbeiteten Daten im Bezug zum Praxistest für Lernmethoden, konnten die Forscher eine Rangfolge der verschiedenen Lernmethoden erstellen und nach ihrer Erfolgsquote ordnen. Wiederholtes Lesen und einfaches Markieren im Text erwiesen sich eher als schlechte Methode. Interessanterweise, sind dies jedoch genau die Vorgehensweisen, die am meisten angewendet werden. Diese fünf Varianten sind jedoch hilfreicher.

1. Nicht zu viel auf einmal Lernen

Lernen in kleinen Portionen ist meist effektiver, als sich innerhalb kurzer Zeit den kompletten Lernstoff als Ganzes hineinzuwürgen. Handliche Abschnitte über einen größeren Zeitraum zu erlernen, gilt als erfolgreichere und stressfreiere Methode. Teile Dir Dein Lernpensum in kleine Abschnitte ein und mache zwischen den Einheiten regelmäßig eine Pause oder führe einen kleinen Test durch.

2. Sich selbst testen

Aktive Wiedergabe sei zudem das A und O, um Stoff besser zu behalten. Erkläre den anderen, was Du gelernt hast und lass Dich von ihnen über das Thema ausfragen. Das ist der schnellste Weg, selbst herauszufinden, in welchen Gebieten noch Bedarf vorhanden ist. Hilfreich ist auch ein kleines Brainstorming zu dem Thema, bevor überhaupt mit dem Lernen begonnen wird. Frage Dich also im Vorfeld, was Du über das Thema bereits weist. Laut einem Experiment, blieben so bei den Probanden mehr Informationen hängen. Demnach scheinen sich die neuen Informationen besser in das bereits vorhandene Wissen einzugliedern.

3. Wieso? Weshalb? Warum?

Fragen stellen ist wichtig! Vor allen Dingen, wenn dadurch das Mit-, Quer- und Durchdenken bestimmter Situationen und Lerninhalte gefördert wird. Warum ist es unmöglich, sich selbst zu kitzeln? Wie ähnlich sind sich die spanische und französische Grammatik? Nachzudenken und von selbst auf Prozesse und Vorgehensweisen zu kommen ist weitaus effektiver, als die Schüler mit vorgefertigten Antworten zu bombardieren. Dem sind sich auch Pädagogen bewusst. Wo ist das Problem? Was habe ich davon, wenn es gelöst wird? Wie könnte es gelöst werden? Lernende profitieren im Endeffekt eher von dieser Vorgehensweise. Allerdings bieten viele Bücher und Lektionen nach wie vor nur wenig Anreiz, selbst die Lösung des Problems zu erschließen. Vorgaben sind einfacher und durchaus zeitsparender. Allerdings bleiben sie auch schlechter in den Köpfen hängen.

4. Was weißt du (noch) nicht?

Herauszufinden, was Du zu einem bestimmten Thema noch nicht weißt, hilft erstaunlich weiter. Dabei handelt es sich um aktiviertes metakognitives Wissen, welches hilft, sich erfolgreich durch das ganze Informationsspektrum zu wühlen. Das Erfragen der Hintergründe spielt dabei eine entscheidende Rolle. Erinnert mich das Gelernte an etwas? Wie lässt sich das neue Wissen mit den bereits vorhandenen Erkenntnissen in Einklang bringen? Welche Informationen fehlen mir noch? Psychologen nennen dies Selbstexplikation.

5. Flexibel und Variabel bleiben

Eine gesunde Vielfalt kann wahre Wunder wirken. Ein kreativer Methodenmix aus allen Bereichen garantiert ein starkes Gedächtnis. Lesen, Hauptgedanken markieren, selbst Zusammenhänge erschließen, andere dies wissen lassen und sich abfragen lassen, verhilft Dir zum Erfolg.

So aktiv ist unser Gehirn wirklich

Wie bei Cartoon-Figuren gibt es ein Merkmal bei uns Menschen welches auftritt, sobald es zur Erleuchtung in Bezug auf eine Idee oder eines Problems kommt. Dieses Aha-Erlebnis spiegelt sich in den Augen wieder.

Was bei Cartoon-Figuren die Glühbirne über dem Kopf ist, ist bei Menschen ein bestimmter Prozess im Auge. James Chen und Ian Krajbich an der Ohio State University nahmen ein Computerspiel zur Hilfe, welches diese Aha-Momente provozierte. Durch das Eye-Tracking-Experiment konnten sie bereits im Vorfeld beobachten, wann dem Probanden die Lösung des Rätsels einfällt. Ihre Ergebnisse der Studie wurden in „Proceedings oft he National Academy of Science“ veröffentlicht.

Das Eye-Tracking-Experiment : Der Erleuchtung auf der Spur

In der psychologischen Forschung steht das Lernverhalten und vor allen Dingen das bestärkende Lernen nach wie vor im Fokus. Bestärkendes Lernen basiert auf positiver und negativer Rückmeldung, was den Personen erlaubt eine Strategie zur Gewinnmaximierung zu entwickeln. Chen und Krajbich interessierte jedoch mehr. Sie wollten den Zeitpunkt ermitteln, wann den Probanden die Lösung der Aufgabe einfällt.

Sie ließen 59 Personen am Computer gegen menschliche, nicht sichtbare Kontrahenten antreten. Beide suchten eine Zahl zwischen 0 und 10. Am Ende jeder Runde wurde informiert, wer von Beiden gewonnen hatte. Das Prinzip hinter dem Spiel war so konzipiert, dass der Mittelwert der beiden Zahlen mit 0,9 multipliziert wurde. Wer mit der ausgesuchten Zahl dann näher an der neuen Zahl lag, hatte gewonnen. Da die niedrigere Zahl stets gewann, ergab sich die beste Strategie darin, immer auf 0 zu setzen. Nach jeder Runde konnten sie sich entscheiden, die Zahl festzusetzen und sie dauerhaft zu nutzen. Es wurden bis zu 30 Runden festgelegt.

Die Erleuchtung in den Augen

Knapp unter der Hälfte der Mitspieler fand den Lösungsweg tatsächlich und entschieden sich immer die 0 zu spielen. Die Forscher konnten es bei den Probanden in den Augen ablesen, wenn diese kurz vor der Lösung standen. Sie betrachteten die 0 und andere niedrige Zahlen länger. Zudem begannen sie ihre Hypothese immer stärker zu testen.

Die Festlegung auf eine Strategie geschah meist sehr plötzlich, so die Forscher. Anfänglich spielte der Knopf zum Feststellen der Zahl keine große Rolle und wurde dementsprechend nicht beachtet. Erst als sich die These verstärkte, wanderten die Augen dorthin, bis schließlich die Aktion folgte. Kurz davor beobachteten die Forscher folgendes Spektakel in den Augen: Zwischen der letzten Verkündigung des Spielergebnisses und dem Festlegen der Zahl, weiteten sich die Pupillen (Aha-Moment da). Sobald sie sich auf die Zahl festgelegt hatten, zogen sie sich wieder zusammen (Aha-Moment vorbei). Laut Chen und Krajbich ein Merkmal im Lernprozess.

Worauf Du Dich konzentrierst

Das Team konnte auch aus anderen Merkmalen hilfreiche Ergebnisse ziehen. Dementsprechend sei es laut der Ergebnisse besser, immer über ein Problem nachzudenken, als einfach nur dem Vorbild anderer zu folgen, sonst lerne man schnell auch die falsche Lektion. Grund dieser Aussage sei der Unterschied zwischen den erleuchteten Probanden zu ihrer Konkurrenz. Sie konzentrierten sich eher darauf, ob sie mit ihrer Wahl der Zahl gewonnen oder verloren hatten und konzentrierten sich weniger auf die Wahl des Gegners. Rund 37 Prozent legten sich nämlich auf eine Strategie fest, jedoch nicht auf das Ausspielen der 0, was zum Sieg verholfen hätte.

So aktiv ist unser Gehirn wirklich

Wenn Menschen es für sinnvoll halten, können sie auf lange Zeit Informationen gezielt vergessen. Psychologen der Universität Regensburg kamen jetzt dank einer Studie zu diesem Ergebnis. Um alte Informationen durch neue zu ersetzen, müssen wir viel in unserem Gehirn durchspielen. Eine alte Information wie etwa eine Telefonnummer oder auch ein Passwort werden nicht einfach überschrieben. Wir veranlassen unser Gehirn dazu, uns den Zugang zu unserer alten Erinnerung zu erschweren um uns das Erlernen der neuen Information leichter zu machen.

Durch zahlreiche Befunden konnte bewiesen werden, dass Menschen auf diese Art und Weise für eine kurze Zeit ihr Gedächtnis aktualisieren können. Bislang konnte aber noch nicht erforscht werden, wie lange diese Prozesse andauern und um was es sich für kognitive Effekte überhaupt handelt. Eine Gruppe von Forschern der Universität in Regensburg hat jetzt erforscht, wie lange Aktualisierungen dem Gedächtnis erhalten bleiben.

Wörterreihenfolgen im Labor lernen

Für die Studie sollten sich 360 Probanden zwei unterschiedliche Wortlisten einprägen. Ein Drittel der Probanden sollte nach dem Erlernen der ersten Liste noch weitere Wörter lernen. Anderen Teilnehmern wurde gesagt, dass es zu einem Problem mit dem Computer kam und das Experiment nochmal von vorne gestartet werden muss. Aus diesem Grund können sie die erste Liste auch wieder vergessen. Der Rest der Versuchspersonen wurde gebeten, sich den anderen vorzustellen und das eigene Elternhaus anhand einer Skizze zu beschreiben. Durch einen solchen Zwischenschritt können Menschen sich Informationen in der Regel schlechter merken. Nach 3 Minuten, 20 Minuten und einem Tag wurden beide Listen abgefragt.

Das Ergebnis

Es stellte sich heraus, dass die Probanden, die nach einem angeblichen Fehlversuch die erste Liste wieder vergessen sollten tatsächlich auch vieles wieder vergessen hatten. Dabei spielte es auch keine Rolle, in welchen Zeitabständen sie nach der Studie befragt wurden. Die Vorstellaufgabe sorgte dafür, dass das Erinnern der ersten Wortreihe leicht erschwert wurde. Das Ergebnis der Studie zeigt also ganz klar, dass durch absichtlich hergestellte Aktualisierungen Informationen im Gehirn durchaus gelöscht bzw. dauerhaft vergessen werden können.

So aktiv ist unser Gehirn wirklich

Im Max-Planck-Institut in Nijmegen (Niederlande) untersuchten Forscher, wie wir in der Lage sind eine neue Sprache zu lernen und was in unserem Gehirn passiert.

Es ist nicht wirklich einfach eine neue Sprache zu lernen. Man muss sich viele Vokabeln merken und auch verstehen, wie man diese zu einem grammatikalisch korrekten Satz verbindet. Dazu kommt noch, dass man neue Erkenntnisse beim Lernen einer Sprache immer mit bereits gelerntem verknüpfen muss. Die Forscher untersuchten nun die Prozesse in unserem Gehirn auf neurowissenschaftlicher Ebene.

Erfundene Sprache ,,Alienese“

Die Probanden mussten für die Studie eine relativ einfache Sprache lernen, die aus einer Reihe von Vokabeln bestand. „Josa“ hieß zum Beispiel Frau, „komi“ Mann und „oku“ fotografieren. Die Sprache hatte grammatische Regeln die den Probanden aus ihrer Muttersprache bekannt waren, und andere die ihnen fremd waren.

Bekannte und fremde Wortstellungen

Die Probanden lernten also diese Regeln und die Forscher konnten dabei Gehirnaktivitäten erfassen. Die grammatikalischen Regeln, die ihnen unbekannt waren, führten zu einer erhöhten Hirnaktivität als vertraute Regeln. Wenn die Wortstellung in der zu erlernenden Sprache sich nicht von der Wortstellung in der Muttersprache unterschieden hat, konnte man eine verringerte Aktivität im Gehirn feststellen.

Aus der Muttersprache lernen

Daraus lässt sich sagen, dass wir linguistische Informationen einer neuen Sprache in Hirnregionen integrieren, die auch für unsere Muttersprache genutzt werden. Wenn wir eine neue Sprache lernen, fällt es uns deutlich leichter, wenn sich die grammatikalischen Regeln wenig voneinander unterscheiden. Das liegt daran, dass wir die Regeln nicht neu erlernen müssen, sondern sie von unserer Muttersprache übertragen können. Lernt man eine Sprache, die sich von Grund auf von der Muttersprache unterscheidet, so fällt es einem viel schwerer und man benötigt auch länger um sich alles einzuprägen, da man neue Verknüpfungen schaffen muss. Zusätzlich muss man darauf achten, dass man die grammatikalischen Regeln der neuen Sprache nicht mit denen der gewohnten Muttersprache verwechselt.

So aktiv ist unser Gehirn wirklich

Anderen Menschen den richtigen Weg zu erklären ist nicht einfach. Psychologen haben nun herausgefunden, wie man mit Hilfe von Wimmelbildern ein besserer Navigator werden kann.

Martin Handford ist ein britischer Kinderbuchautor. In seinen Büchern sollen Kinder auf Bildern, die eine Vielzahl an Gegenständen oder Personen zeigen, bestimmte Figuren finden. Ein Team von Psychologen um Alasdair Clarke von der Universität Aberdeen hat nun untersucht, in wie weit diese Wimmelbilder helfen können zu lernen, anderen Menschen den Weg zu erklären. Probanden sollten sich ein Wimmelbild aufmerksam anschauen und anschließend beschreiben, wo genau sich eine bestimmte Person oder ein Gegenstand befindet.

Am besten klappte es, wenn die Teilnehmer von einem auffälligen Merkmal im Bild ausgingen und anhand dessen die Position des gesuchten Gegenstands angaben. „Rechts oben im Bild befindet sich ein grünes Auto. Direkt links daneben steht die gesuchte rote Vase.“ Wenn die Information auf diese Weise präsentiert wurde, waren alle Probanden in der Lage, den jeweiligen Gegenstand schnell zu finden.

Klare Angaben und spielerisches Lernen

Wurde die Angabe umgedreht, „links neben dem grünen Auto steht die rote Vase“, dauerte es in der Regel etwas länger bis die Teilnehmer fündig wurden. Diese Beobachtung der Psychologen ist direkt auf den Alltag übertragbar. Demnach ist es hilfreich, dem Suchenden zunächst einen gut sichtbaren Anhaltspunkt zu nennen und anhand dessen dann den gewünschten Ort zu lokalisieren. Etwa so: „Dort bei dem großen Kirchturm biegen Sie nach rechts ab. Dann finden Sie den Hauptbahnhof.“

Wer also in Zukunft nicht mehr ratlos mit den Schultern zucken möchte, wenn er nach dem Weg gefragt wird, der kann mit Wimmelbildern seine Fähigkeiten als Navigator trainieren. Außerdem sind diese Bilder mit viel Liebe zum Detail oft ein Spaß für die ganze Familie und eine gute Gelegenheit für Kinder auf spielerische Art und Weise Richtungsanweisungen zu lernen. Mittlerweile gibt es die bunten Suchbilder nicht nur in Kinderbüchern, auch als PC Spiele sind sie erhältlich und eine garantierte Herausforderung für Groß und Klein.

So aktiv ist unser Gehirn wirklich

Dass die omnipräsente Technik unsere Verhaltensweisen beeinflusst respektive verändert, ist überall spürbar. Man beobachtet in den Straßen Menschen, die stetig auf ihrem Smartphone etwas nachlesen und sogar beim Essen in Restaurants ist das Handy stetig präsent. Dass dieser Technikwahn auch Einzug in den Studiumsalltag gefunden hat, ist ebenso ersichtlich. Eine Studie hat sich nun mit dem veränderten Lernverhalten von Studenten in Bezug auf die Technisierung beschäftigt und Ergebnisse eruiert, die uns allen zu denken geben sollten.

Vorlesungsnah und Vorlesungsfern

Bildungstechnologen haben sich innerhalb einer Studie damit auseinander gesetzt, mit was sich Studenten während einer Vorlesung beschäftigen. Probanden waren Studenten aus den Fachbereichen Betriebswirtschaft, Erziehungswissenschaft und Informatik. Die beiden Kategorien, welche die Ergebnisse verständlich gestalten sollen, sind „Vorlesungsnah“ und „Vorlesungsfern“. Die erste Kategorie umfasst das Mitschreiben des in der Vorlesung vorgetragenen oder das Mitverfolgen der Folien zur Vorlesung und die zweite Kategorie beschreibt das Surfen im Internet oder Kontaktieren von Freunden über soziale Netzwerke.

Die Mehrheit der 86 Probanden, die zum Zeitpunkt der Vorlesung im Besitz von 91 mobilen Geräten waren, beschäftigte sich mit Vorlesungsfernen Aktivitäten. Allen voran war das Surfen im Internet sehr beliebt und auch Computerspiele zu spielen scheint eine beliebte Abwechslung zur Vorlesung zu sein. Natürlich werden auch soziale Netzwerke gerne während der Vorlesungen verwendet. Emails haben die wenigsten geschrieben.

Technik in der Vorlesung

Parallel zu diesen Ergebnissen nahmen sich die Forscher auch die Gestaltung der Vorlesungen vor und beobachteten dabei, ob Dozenten technische Geräten zur Gestaltung ihrer Lehre nutzen. Dafür wurden 21 Vorlesungen näher betrachtet. Noch immer greifen die meisten Dozenten auf die Frontalunterrichttechnik zurück. Interaktion, in Form von Gruppengesprächen oder Fragenstellungen, kommt in den drei untersuchten Studiengängen seltener vor. Sei dies allerdings der Fall, dann bemerketen die Forscher trotzdem keine erhöhte Teilnahme der Studenten. Forscher versuchen nun neue Methoden für Lehrende zu entwickeln, welche die Studenten aktiver in den Unterricht einbinden. Computer, Smartphones und Tablets sind auch aus Hörsäälen offensichtlich nicht mehr weg zu denken, sodass ein neuer Umgang mit diesen Geräten gefragt ist.

So aktiv ist unser Gehirn wirklich

So manch einer hat vielleicht schon vom sogenannten Mozart-Effekt gehört: Dieser beschreibt – vereinfacht gesagt – die These, dass das Anhören von Mozarts Kompositionen einen Anstieg der Intelligenz bewirken könne; vor allem das räumliche Vorstellungsvermögen soll durch die Musik verbessert werden.

Bekanntgeworden ist das Phänomen durch eine im Fachmagazin „Nature“ veröffentlichten Studie im Jahr 1993; dort berichteten die Forscher, dass die Probanden eine Steigerung um 8 bis 9 IQ-Punkte erreichten, nachdem sie eine Mozart-Sonate angehört hatten. Diese Aussage allein reichte damals vielen Zeitungen in den USA aus, um den Mozart-Effekt anzupreisen und so salonfähig zu machen. Dass die Wissenschaftler in ihrer Studie davon berichteten, die Wirkung der Intelligenzsteigerung dauere meist nur maximal eine Viertelstunde an, wurde dabei verschwiegen.

So war es keine Überraschung, dass viele Forscher sich anschickten, in der Folge des mittlerweile weltweiten Hypes der angeblichen Wirkung der Mozartschen Kompositionen auf den Grund zu gehen. Das Ergebnis fiel ernüchternd aus: Weder konnten die Ergebnisse der ersten Studie einwandfrei reproduziert werden, noch war jemals bei dieser Ausgangsstudie von einer langfristigen Verbesserung die Rede.

Die Arousal-and-mood-Hypothese

Auch ein Versuch, den Mozart-Effekt bei Ratten zu untersuchen, schlug fehl. Als Erklärungsmöglichkeit wurde schließlich auch die Arousal-and-mood-Hypothese herangezogen: Durch das Anhören der Mozart-Stücke würde in der rechten Gehirnhälfte ein Erregungszustand („Arousal“) hervorgerufen, der das Bewältigen der Aufgaben zum räumlichen Vorstellungsvermögen erleichern solle.

Doch nicht nur im Fall Mozart können die großmundigen Verheißungen in Sachen Intelligenzsteigerung nicht durch wissenschaftliche Studien nachgewiesen werden; selbst das Anhören von klassischer Musik während des Lernens scheint nicht den erhofften Effekt in Bezug auf die Effizienz zu erbringen: So konnte in Untersuchungen sogar nachgewiesen werden, dass die Lern-Performance darunter leidet, wenn währenddessen jegliche Art von Musik gehört wird. Das soll daran liegen, dass die in der Regel ständig wechselnden akkustischen Eindrücke des Musikstücks eine konstante Ablenkung zur Folge hat – man könnte auch  von Multi-Tasking sprechen. Dr. Nick Perham von der Universität Cardiff stellte in einer 2010 durchgeführten Studie fest, dass es unbedeutend sei, ob der oder die Lernende die jeweilige Musik gerne höre – unabhängig von der Musikwahl würde die Lernleistung in Mitleidenschaft gezogen; vor allem das Auswendiglernen von Informationen sei davon betroffen.

Doch es gibt dennoch Grund zur Hoffnung für Musikfreunde: Perham rät nämlich, anstatt während des Lernens vorher zur Lieblingsmusik zu greifen; dann würde sich nämlich der erwähnte Arousal-and-mood-Effekt einstellen und das Lernen ginge so leichter von der Hand.

So aktiv ist unser Gehirn wirklich

Aus den Hörsälen sind Laptops, Smartphones und Tablets nicht mehr wegzudenken, wenn es darum geht, sich Notizen zu machen. Dennoch sollten Stift und Papier in ihrer Effizienz nicht unterschätzt werden. Das konnten jetzt die Psychologen Pam Mueller und Daniel Oppenheimer zeigen: In einer Studie wurden 65 Teilnehmern Videos von Vorträgen gezeigt. Die Hälfte sollte sich handschriftliche Notizen machen, die andere Hälfte am Laptop. Im Anschluss an eine kurze Pause, wurde von den Psychologen getestet, welches Wissen bei den Studierenden hängengeblieben war.

Bei der Erinnerung an reines Faktenwissen gab es keine Unterschiede zwischen den Gruppen. Wenn es sich aber um um komplizierte Zusammenhänge und Verständnisfragen handelte, waren diejenigen besser, die sich per Block und Stift Notizen gemacht haben. Die Gründe fanden sich, als ein Blick in die Notizen geworfen wurde: Am Laptop schrieben die Teilnehmer oft ganze Abschnitte Wort für Wort mit – per Hand nutzten die Probanden eigene Formulierungen, die die Notizen stark verkürzten. Es wurde festgestellt, dass je originalgetreuer mitgeschrieben wurde, desto schlechter konnten sich die Studierenden anschließend an das Gesagte erinnern, besonders wenn es sich um komplexe Sachverhalte handelte. Die Ergebnisse bestätigten sich in einer zweiten Untersuchung, in der die Probanden am Laptop extra darauf hingewiesen wurden, den Vortrag nicht wortwörtlich niederzuschreiben.

Per Hand schreiben fordert das Gehirn

Als Erklärung ihres Ergebnisses formulierten Mueller und Oppenheimer die Tatsache, dass wir per Hand langsamer schreiben und nicht alles Gesagte notieren können – deshalb müssen wir uns beim Schreiben bereits überlegen, wie die Inhalte zusammengefasst und verbunden werden können. Dieser Prozess regt also bereits das Nachdenken an, wodurch die Vortragsinhalte tiefer verarbeitet und später besser erinnert werden können. Insgesamt ist es aber schon hilfreich, sich Notizen zu machen wie die Enkodierhypothese besagt. Sobald wir etwas aufschreiben, machen wir uns Gedanken zu dem Thema sowie zu seinen wichtigsten Aussagen und Botschaften. Es gibt aber auch andere Ansichten: So besagt beispielsweise die externe Speicherhypothese, dass es gar nicht so sehr um den eigentlichen Prozess des Aufschreibens geht. Viel entscheidender sei, dass wir uns die Unterlagen später noch einmal ansehen und uns dann mit den Notizen beschäftigen. Daraus folgt, dass es auch egal ist, ob wir die eigenen oder die Notizen eines Kommilitonen zum Lernen nutzen. Die Hauptsache ist, dass man sich mit den Inhalten in irgendeiner Weise beschäftigt.

Leichter lernen mit Notizen

Die endgültige Antwort, ob Personen besser lernen, wenn sie ihre eigenen Notizen haben oder welche von Fremden, kann noch nicht gegeben werden. Eine Studie aus dem Jahr 1992 zeigte, dass es keinen Unterschied zwischen Teilnehmern gab, die vor einem Test noch einmal den Originaltext bekamen oder die ihre eigenen Notizen zum Lernen nutzten. Dagegen ist aber die externe Speicherhypothese und ihre Annahme, dass es sinnvoll ist, beim Lernen auf Notizen zurückzugreifen, belegt. Darüber hinaus scheint den Studierenden das Lernen erheblich leichter zu fallen, wenn sie die Aufzeichnungen aus eigener Motivation heraus anfertigen. Aus dieser Beobachtung darf jedoch nicht abgeleitet werden, dass Mitschreiben auf jeden Fall eine erfolgreiche Lernstrategie ist. Trotzdem scheint es ratsam, sich bei Vorlesungen oder Vorträgen Notizen zu machen, da es nie schaden kann.

So aktiv ist unser Gehirn wirklich

Dass Lachen ansteckend ist, das ist hinlänglich bekannt. Psychologische Studien haben darüber hinaus belegt, dass Lachen die Gesundheit positiv beeinflusst und bereits durch ein kleines Lächeln die Stimmung entscheidend gehoben werden kann. Selbst wenn das Lächeln gar nicht ernst gemeint ist. Französische Forscher haben nun eine weitere positive Eigenschaft des Lachens eruiert: Wer lacht und dabei etwas lernt, kann sich das Gelernte nachweislich besser merken. Also hoch die Tassen und ordentlich lachen!

Die Videos, auf denen Babys herzhaft lachend zu sehen sind, häufen sich im Internet und ein Jeder findet Freude an lachenden Kindern. Französische Forscher von der Universität Descartes haben nun herausgefunden, dass zu Lernendes langfristiger gemerkt werden kann, wenn es mit Lachen verbunden ist. Vorangegangene Studien zeigten bereits, dass sich Informationen leichter merken lassen, wenn sie spielerisch und zwar auf witzige Weise vermittelt werden.

Die Studie im Detail

53 eineinhalbjährige Babys wurden zu Probanden für die Studie aus Frankreich. Die Aufgabe war es, dass diese Babys lernen sollten mit einer Harke eine Spielzeugente so zu fixieren, dass sie sie zu sich herziehen konnten. Der einen Experimentengruppe zeigten die Forscher ein sachliches Video, dass die Lösung des Experiments demonstrierte. Die zweite Gruppe bekam hingegen ein lustiges Video gezeigt, das spielerisch vermittelte wie die Harke die Ente zu sich ziehen könnte. Das zweite Video sorgte für große Freude und Gelächter bei den Babys.

Die Studienergebnisse sind verblüffend. Aus der ersten Gruppe schafften es nur ein Viertel der Babys die Aufgabe zu erfüllen, während alle Babys, die gelacht hatten, mit Ausnahme eines Säuglings, die Spielzeugente mit der Harke zu greifen versuchten.

Weitere Studien belegen diese These

Ähnliche Studien weisen ebenfalls in diese Richtung, nämlich, dass Lächeln oder Lachen positive Signale an das Gehirn weiterleiten und es dadurch leistungsfähiger wird. Lachen ist also nicht nur gut für die Seele, sondern auch für unser Lernvermögen und gleichzeitig hält es fit und fach. Wir haben es mit einem echten Alleskönner zu tun, wenn es um das Lachen geht.

So aktiv ist unser Gehirn wirklich

Diese Frage bewegt die Menschen schon seit Jahrtausenden: Bereits im antiken Griechenland soll es entsprechende Versuche experimentierfreudiger Lehrer gegeben haben. Ein weiteres Beispiel wäre Aldous Huxleys Endzeitroman „Schöne neue Welt“, in der Menschen im Schlaf manipuliert werden. Doch um zu einem mehr oder minder verlässlichen Urteil zu kommen, schauen wir uns am besten an, was die moderne Forschung zum Thema „Lernen im Schlaf“ herausgefunden hat.

Derzeit ist die gängige Meinung unter den Wissenschaftlern, dass ein Erlernen völlig neuen Wissens während des Schlafs nicht möglich ist. In diese Richtung wurde vor allem während der Zeit des Kalten Krieges intensiv geforscht – ohne zufriedenstellende Ergebnisse zu erhalten. Was jedoch als gesicherte Erkenntnis gilt, ist die These, dass unser Gehirn in bestimmten Schlafzuständen tags zuvor gelerntes Wissen festigt bzw. das neue Lernmaterial mit bereits vorhandenem Wissen in Verbindung zu setzen scheint.

In einem Experiment einer israelisch-amerikanischen Forschergruppe hat man dieses Phänomen genauer unter die Lupe genommen: 99 Probanden sollten dazu ihren Orientierungssinn in einem virtuellen, dreidimensionalen Labyrinth unter Beweis stellen. Anschließend wurden sie in zwei Gruppen eingeteilt: Während die eine Hälfte sich nach dem Labyrinth-Test mit passiven Dingen wie dem Ansehen von Videos beschäftigte, also konstant im Wachzustand war, verordnete man der anderen Hälfte der Testpersonen ein Nickerchen und ließ sie anschließend vom Geträumten berichten.

Nach dem Ablauf von fünf Stunden nach dem ersten virtuellen Test wurden die Probanden erneut ins Computer-Labyrinth geschickt. Das Ergebnis ist erstaunlich: Wer zuvor in irgendeiner Weise von der Testaufgabe geträumt hatte, beendete die Aufgabe im Schnitt zehnmal schneller als diejenigen Testpersonen derselben Gruppe, die offenbar nicht Labyrinth-bezogen geträumt hatten; bei ihnen konnte nur eine geringfügige Verbesserung festgestellt werden.

Diejenigen der Probanden, die die Zeit zwischen den Testläufen im Wachzustand verbracht hatten, zeigten dagegen keine Veränderung. Die Forscher sehen daher den Traum als „Nebenprodukt“ neuronaler Verarbeitungsprozesse an.

Eine weitere interessante Versuchsanordnung unternahm ein Wissenschaftler-Team aus Israel: Den 55 Testpersonen wurden via Atemmaske mehrere verschiedene Gerüche vorgesetzt; gleichzeitig spielte man einen bestimmten Ton ab – jedem Geruch wurde also ein spezifisches auditives Signal zugeordnet. Später bekamen die Probanden dieselben Töne während des Schlafens und dann erneut im Wachzustand zu hören.

Die Entscheidung der Forscher für diese Kombination aus Tönen und Gerüchen, ist einfach wie clever: Einerseits können Reaktionen auf unterschiedliche Gerüche relativ eindeutig durch die Tiefe des Einatmens festgestellt werden; bei einem angenehmen Duft inhalierten die Probanden in der Regel tiefer als bei weniger erfreulichen Gerüchen. Was banal klingt, ist hier für die wissenschaftliche Verifizierbarkeit von hoher Bedeutung.

Außerdem hat man in früheren Versuchen festgestellt, dass Menschen auch im Schlaf auf die Qualität eines Geruches reagieren. Das Resultat dieses Experiments: Sowohl während des Schlafs als nach dem Aufwachen stellte man bei den Versuchspersonen aussagekräftige Reaktionen auf das Abspielen der Töne fest; sogar ohne das tatsächliche Einatmen der mit den Tönen assoziierten Gerüchen verhielt sich die Mehrzahl der Probanden unbewusst so, als wäre dies der Fall.

Fazit: Während die Möglichkeit, neues Wissen „im Traum“ zu erlernen, unwahrscheinlich scheint, können wir offensichtlich nicht die Tatsache ignorieren, dass Schlaf eine wesentliche Rolle bei dem Festigen zuvor gelernten Wissens spielt – ein wichtiger Grund also, auf die Qualität unseres täglichen Schlafs Acht zu geben.

So aktiv ist unser Gehirn wirklich

In einer neuen an Labormäusen durchgeführten Studie am Gladstone Institute in San Francisco machten Neurowissenschaftler eine überraschende Entdeckung, die nicht nur Elsa Suberbielle erstaunte. Das Team um die Wissenschaftlerin stellte fest, dass Lernprozesse im Gehirn die Erbsubstanz der Nervenzellen kurzweilig schädigen. In der oben erwähnten Studie untersuchten die amerikanischen Forscher zwei Gruppen von Mäusen und deren Gehirne.

Die erste Gruppe setzen die Mitarbeiter für eine Dauer von zwei Stunden in einen den Tieren unbekannten Käfig und konfrontierten sie mit ihnen ebenfalls unbekannten Geräuschen, Gerüchen und Gegenständen. Die zweite Gruppe – welche als Kontrollgruppe diente – wurde für den selben Zeitraum den selben Reizen ausgesetzt, jedoch im heimischen Käfig.

Die Ergebnisse des Versuchs, welche im Nature Neuroscience Magazin veröffentlicht wurden, waren erstaunlich: Direkt nach dem Versuch wiesen die Gehirne der Mäuse aus Gruppe 1 dreimal so viele Doppelstrangbrüche in der DNA der Nervenzellen auf, wie bei Tieren aus der Kontrollgruppe.

Diese Erbgutschäden regenerierten sich bei gesunden Mäusen jedoch innerhalb der nächsten 24 Stunden nahezu vollständig. Allein bei einem Folgeversuch mit alzheimerkranken Mäusen konnten auch nach 24 Stunden noch drei- bis viermal so viele DNA-Schäden festgestellt werden, wie bei gesunden Mäusen.

Deutung der Ergebnisse

Die Ergebnisse der Studie lassen zwei bzw. drei bahnbrechende Schlussfolgerungen zu. Die erste logische Ableitung ist, dass nicht nur mechanische Reize, Gifte und Drogen die Erbsubstanz im Gehirn in Form von Doppelstrangbrüchen in der DNA schädigen, sondern dies auch bei jedem Lernprozess auf völlig natürliche Weise geschieht. Daraus folgt die zweite Erkenntnis: Diese Brüche in der DNA, welche bis zum jetzigen Zeitpunkt immer als gefährlich und potentiell gesundheitsgefährdend eingestuft wurden, sind keineswegs so dramatisch wie gedacht.

Da die Erbgutschäden innerhalb der nächsten 24 Stunden fast vollständig vom Körper selbst repariert werden konnten, handelt es sich hier wohl um einen völlig normalen Prozess. Der dritte Schluss, den die Forscher ziehen konnten, betrifft den Zusammenhang der Ergebnisse mit der Erkrankung Alzheimer. Aufgrund dessen, dass die erkrankten Mäuse auch nach 24 Stunden noch erhebliche Schäden in den Nervenzellen aufwiesen, kann mit hoher Wahrscheinlichkeit gesagt werden, dass dieser Reparatur-Schritt im Lernprozess des Gehirns bei dementen Menschen in irgendeiner Form beeinträchtigt ist. Das wiederum eröffnet neue Horizonte für medikamentöse Ansätze.

So aktiv ist unser Gehirn wirklich

Eine neue Studie bringt den Beweis: Die sogenannten Bistrategen der deutschen Schulen beeinflussen das Lernklima und somit auch die Lerneinstellung der Schüler einer Klasse enorm. Die Entwicklungspsychologin Mechthold Schäfer und ihr Team von der Fakultät für Psychologie und Pädagogik an der Ludwig-Maximilians-Universität in München erlangten interessante Ergebnisse.

Die Studie

Die Untersuchung zu „sozialer Dynamik und Lernverhalten im Klassenzimmer“ wurde von der Ludwig-Maximilians-Universität in München initiiert, um Module für Lehrerfortbildungen zu entwerfen, in denen den Lehrern der Zusammenhang zwischen Gruppendynamik und Lerneinstellungen einzelner Schüler gewahr werden soll.

Es wurden 1159 Schüler befragt, die in die siebte, achte und neunte Klasse an Gymnasien gingen. Von Interesse waren die persönliche Lerneinstellung der Kinder und ihre Einschätzung ihrer Mitschüler.
Gruppendynamische Strukturen wurden durch Fragen nach manipulativem Verhalten anderer Schüler und Popularität im Klassenverband aufgedeckt. Die Ergebnisse waren nicht überraschend, aber durchaus interessant.

Die Ergebnisse

Durch Fragestellungen wie „Wer ist nett zu anderen, um zu bekommen, was er will?“ und „Wer kommandiert andere herum, um zu bekommen, was er will?“ konnten innerhalb der Klassen so genannte „Bistrategen“ identifiziert werden. Sie machten einen Anteil von ca. 3,5 % aller befragten Schüler aus und wurden von ihren Mitschülern als äußerst dominant und einflussreich empfunden. Nicht verwunderlich, wenn man sich die pikante Mischung aus Zwang und Freundlichkeit vor Augen führt, die diese Kinder gezielt einsetzen.

Erstaunlich ist jedoch, dass die Studie zeigte, dass die persönliche Lerneinstellung der Schüler tatsächlich zu fast 10 % durch die An- oder Abwesenheit dominanter und populärer Schüler im Klassenverband bestimmt wurde. Dies lässt in der Folge den Ansatzpunkt für Lehrer bei den oben genannten „Bistrategen“ zu, um die Lernleistung einer kompletten Klasse nach oben generieren zu können. Es muss also neben der individuellen Förderung jedes einzelnen Kindes und seiner Lerneinstellung auch immer das dynamische Klassenklima im Auge behalten werden.

Ob der Dringlichkeit dieses Themas wird Frau Schäfer mit ihrem Team weitere Untersuchungen in diesem Bereich im Rahmen eines von der EU geförderten Projektes nachgehen.

So aktiv ist unser Gehirn wirklich

Das Gehirn ist kein statisches Gebilde. Vielmehr verändert es sich ständig. Verknüpfungen werden gelöst und neue Verbindungen aufgebaut, woraus eine dauerhafte Veränderung resultiert. Der Aufbau findet nicht nur im Verlauf der Kindheit in rasendem Tempo statt, sondern auch während der Pubertät beginnt ein umfassender Umbau, der bis zum 30. Lebensjahr anhält. Auch im Erwachsenenalter treten weitere Entwicklungen auf. Ein wesentlicher Katalysator bei der Entwicklung ist dabei die Motivation.

Motivation und Entwicklung

Grundsätzlich lernt der Mensch am Besten, wenn die emotionale Nähe zum Gegenstand des Prozesses gegeben ist. Das bedeutet: Je mehr Spaß der Mensch an einem Thema oder einer Tätigkeit hat, desto besser wird er sich neue Erkenntnisse in diesem Bereich aneignen. Der Motivation kommt daher im Lernprozess eine wesentliche Bedeutung zu.

Wie beispielsweise der Hirnforscher der Universität Göttingen Gerald Hüther annimmt, kann bei einem normalen Fitnesstraining nicht das Ausmaß der Entwicklung beobachtet werden, das in Kombination mit hoher Motivation vorhanden ist. Das Gehirn, so der Hirnforscher, sei kein Muskel, der beliebig trainiert werden könne. Vielmehr müsse die richtige emotionale Anregung vorhanden sein. Die Bedeutung selbst könne durch die Aktivierung der Emotionszentren im Gehirn festgestellt werden.

Bei einer guten Motivation und somit bei einer hohen Aktivierung der Zentren werden im Gehirn Botenstoffe wie Dopamin, Peptidhormone und Endorphine ausgestoßen, die im Gehirn die Voraussetzungen für neue Verknüpfungen in den jeweiligen Zentren schaffen. Je näher die Menschen einem Ziel kommen, desto motivierter sind sie und desto verformbarer wird damit das Gehirn.

Wird diesen Aussagen gefolgt, dann ist das Lernen und somit die Entwicklung des Gehirns besonders effektiv, wenn der Betroffene einen direkten Bezug zum Gelernten hat. In der Praxis bedeutet dies, dass eine Leistungsorientierung vorhanden sein muss.

Was Motivation ist und wie sie wirkt

Um eine gute Hirnentwicklung zu fördern, ist es daher wichtig, die Motivation zu fördern. Motivation selbst ist jener Aspekt, der eine Handlung beginnt, sie aufrechterhält und sie wieder beendet. Ihr liegt immer ein Motiv zugrunde, das als wiederkehrendes statisches Gebilde gesehen werden kann. Grundsätzlich besteht die Motivation daher aus Zuständen, die im wesentlichen ein Suchen von erwünschten Zuständen und ein Vermeiden von unerwünschten Zuständen beinhaltet.

Erwünschte Zustände können dabei sowohl natürlich sein, als auch im Leben erlernt werden. Natürliche erwünschte Zustände sind häufig biologisch angelegte Bedürfnisse, die das Überleben sichern. Hunger, Durst, das Wärmen des Körpers im Winter oder auch das Abkühlen im Sommer sind solche natürlichen Bedürfnisse, die dann zu einer Motivation führen. Erlernt sind hingegen Bedürfnisse wie der Besitz von Geld, Statussymbole oder auch die Einhaltung eines bestimmten Körpergewichts.

Daher sind diese Bedürfnisse in ihrer eigentlichen Bedeutung neutral. Sie werden erst dann zu einem wichtigen Motivator, wenn das Individuum lernt, dass sie eingesetzt werden können, um die biologischen und grundlegenden Bedürfnisse zu befriedigen. Ein Beispiel hierfür ist das Geld. Es dient dann als Motivator, wenn das Individuum erkennt, dass damit der Hunger in Form von Lebensmitteln gestillt werden kann.

Grundsätzlich wirkt die Befriedigung dieser Bedürfnisse auf das Mittelhirn. Hier werden dann Botenstoffe ausgestoßen, wie das Dopamin. Das Gehirn belohnt sich daher und stößt dabei jene Stoffe aus, die auch die Formbarkeit des Gehirns beeinflussen. Die Motivation hat daher einen direkten Einfluss auf die Lernfähigkeit und damit auch auf die Entwicklung des Gehirns.

Eine Zusammenfassung

Bedingt durch diese Grundlagen erscheint es naheliegend, dass Motivation der beste Lehrmeister ist. Ist eine Person motiviert, dann werden Stoffe ausgestoßen, die das Gehirn in den jeweiligen Zentren formbar machen. Werden die Handlungen ausgeführt, dann vergrößern sich die Zentren im Gehirn. Im Resultat wird die Entwicklung durch die Motivation gefördert. Insgesamt bedeutet dies, dass zu einer guten Entwicklung des Gehirns auch immer eine gute Motivation notwendig ist. Motivationsloses Lernen ist mühsam und führt nicht zu den gewünschten Ergebnissen.

So aktiv ist unser Gehirn wirklich

Erziehung durch Medien ist immer wieder ein Streitthema. Während die Produzenten von pädagogisch angehauchten Fernsehsendungen und Videos die Meinung vertreten, Kinder könnten durch Fernsehsendungen etwas lernen, haben sich Experten mit einer kritischen Erklärung zu dem Thema TV-Programme mit Lerneffekt zu Wort gemeldet.

TV Konsum hemmt die Entwicklung

Die Amerikanische Akademie für Pädiatrie ist nicht die einzige Expertenrunde, die mit dem Fernsehkonsum im Kleinkinderalter kritisch ins Gericht geht. Ihr Statement kam nach der Auswertung von 50 Studien zustande, anhand derer klar belegt wurde, dass Kinder unter zwei Jahren auf Fernsehen und Videoschauen nicht so reagieren, wie es die Produzenten vermutet haben.

Auf Grund dieser Studien zeigte sich, dass die sprachliche Entwicklung von Kindern, die viel vor dem TV sitzen, deutlich schlechter ausgeprägt ist, als bei Gleichaltrigen, bei denen das TV-Gerät eine untergeordnete Rolle spielt. Zudem sei die Fähigkeit zur Konzentration herabgesetzt, denn besonders das abendliche Fernsehschauen führe zu Schlafstörungen, mit der Folge einer langfristig ungesunden Entwicklung der geistigen Fähigkeiten. Ob die konsumierten Sendungen einen pädagogischen Lernhintergrund haben, oder ob es sich um reine Kinderunterhaltung dreht, ist im Hinblick auf die Folgen bei der Entwicklung von Kindern völlig unerheblich.

Lernen durch Spielen

Es mag sein, dass die Kleinen bei speziellen Sendungen, die Wissen vermitteln sollen, tatsächlich etwas lernen, allerdings wäre dieses Wissen auch im direkten Kontakt mit den Eltern vermittelbar gewesen. Dabei könnte vor allem das Sprachgefühl trainiert werden, welches beim passiven Fernsehkonsum völlig vernachlässigt wird.

Dies gilt auch für die Förderung der motorischen Entwicklung und für die Stabilisierung der sozialen Fähigkeiten. Besser als Lernen durch TV Programme ist die persönliche Zuwendung, die Beschäftigung der Eltern mit den Kindern zur Förderung geeignet. Es gibt gute Lernspiele, bei denen die Kinder ihre kreativen Fähigkeiten entwickeln, ihre Motorik verbessern und lernen können, wie sie selbst Probleme angehen und lösen können. Das Fernsehgerät kann dabei höchstens eine ergänzende Rolle spielen.