Den Seinen gibt´s der Herr im Schlafe
Über Gehirn und Lernen, Wollen und Müssen
Da sieht man nun förmlich einen armen Prüfling sitzen, vor sich einen Berg von Schriften für eine Prüfung. Er hat zu spät angefangen zu lernen, der Stoff interessiert ihn eigentlich nur mäßig, aber es muss sein. Die vielen Details richten ein Chaos in seinem Hirn an und nun hofft er, es mit Dauersitzung von früh bis spät abends noch zwingen zu können.
Ob ihm in dieser Situation unser Bibelspruch noch retten kann?
Aber reden wir besser darüber, wie es gehen könnte und sollte. Dazu versuchen wir zunächst einmal eine ungefähre Vorstellung davon zu bekommen, wie die die moderne Wissenschaft die Vorgänge in unseren Köpfen sieht.
Seit es Bild- gebende- Verfahren gibt, die zeigen, welche Aktivitäten sich im Gehirn abspielen, weiß die kognitive Neurologie doch einiges mehr über die Vorgänge, aber noch längst nicht alles.
Da es uns hier um die praktischen Schlussfolgerungen fürs Lernen geht, soll dieses Wissen hier nur skizziert werden.
Wozu haben wir unser Gehirn?
Die schnell geäußerte landläufige Antwort ist wohl: Um damit logisch zu denken! Aber tatsächlich ist das nur ein kleiner Teil der Aktivitäten, die wir da im Vordergrund sehen, da wir sie bewusst wahrnehmen. Der größere Teil der Milliarden von Neuronen (Nervenzellen) in unserem Gehirn dient jedoch der Steuerung von Lebensvorgängen unseres Körpers, die uns nicht bewusst werden, da sie gewissermaßen automatisch ablaufen – zumindest solange alles funktioniert.
Ein anderer Teil dient dazu, unsere bewussten Bewegungen zu organisieren und zu koordinieren. Somit dient nur ein Teil dem bewussten Nachdenken, von dem wir glauben, dass es nur uns Menschen auszeichnet.
Richtig ist, dass dieser, vor allem im Stirnhirn (Frontaler Cortex) ausgebreitete Teil der Hirnrinde der jüngste, uns erst in den letzten 100 000 Jahren verstärkt zugewachsene Teil ist.
Die Neuronen des Gehirns haben ein chemisch-elektrisches Potential, zu dessen Aufrechterhaltung ein erheblicher Teil des Ruheenergieverbrauchs des Körpers, rund 20 %, erforderlich sind und dementsprechend stark ist auch der Blutstrom im Gehirn.
Die Neuronen bilden untereinander ein Netzwerk über Nervenverbindungen (Axone), die über Schaltstellen (Synapsen) dann geschaltet werden, wenn über Nervengeflechte (Dendriten) genügend starke Reize aufgenommen werden. Laut Literatur kann eine Nervenzelle im Netzwerk über bis zu 10 000 Synapsen mit anderen Neuronen verbunden sein.
Die Schaltkreise sind nur teilweise genetisch vorgegeben und schließen sich überwiegend erst durch den Input aus der Außenwelt zusammen. Dabei werden bestimmte Aktivierungsmuster vom Lebewesen mit einer bestimmten Bedeutung verknüpft.
Bei den Milliarden von Neuronen ist die Zahl der Kombinationsmöglichkeiten und damit der speicherbaren Sinneseindrücke fast unbegrenzt.
Bei der Generierung dieser Aktivitätsmuster wirken aber noch weitere Elemente des Gehirns von außerhalb des Cortex mit, die nicht nur über elektrische Impulse, sondern auch über Hormone als Botenstoffe über den Blutkreislauf Andockstellen an anderen Körperorganen finden und dort Aktionen auslösen. Für uns hier wichtig erscheinen besonders die Einflüsse aus dem Gefühle erzeugenden so genannten limbischen System. Über die Ausschüttung von Hormonen wird eine positive oder negative Reaktion auf Umwelteinflüsse hervorgerufen.
Zum Beispiel entsteht bei Bedrohung Angst, worauf Hormone wie Adrenalin und Cortisol Alarm schlagen und den Körper in blitzesschnelle für die Entscheidung Flucht oder Kampf fit machen. Glückshormone wie Endorphine und das so genannte Kuschelhormon Oxytocin werden dagegen ausgeschüttet, um dem Verlangen des Gefühls nach Anerkennung, Liebe, Erfolg usw. zu folgen.
Energiebedarf löst über Hunger Unbehagen aus. Bei der Suche nach Essbaren schmeckte evolutionär auch gut, was dem Körper nützlich war und wurde mit Glückshormonen belohnt. Das funktionierte jedenfalls so lange, bis der nicht immer kluge Verstand künstlich Dinge erfand, die zwar gut schmecken ohne gesund zu sein oder die sogar süchtig machen.
Nun zum Lernen. Warum sollte jemand etwas lernen wollen?
Weil Neugierde und Nachahmung ein uns innewohnender Trieb ist, dessen erfolgreiche Befriedigung wieder mit der Ausschüttung der uns schon bekannten Glückshormone belohnt wird. Da jedem Gefühl ein Antagonist gegenüber steht, ist klar, dass die persönliche Motivation größer sein muss als die Trägheit, die notwendige Mühe auf sich zu nehmen.
Lernen heißt also, gewisse Fertigkeiten oder abstraktes Wissen so im Gehirn zu speichern, dass man es beliebig abrufen kann.
Nun ist mancher der Meinung, körperliche Geschicklichkeit habe nichts mit unserem Gehirn zu tun. Dem ist nicht so, aber es ist richtig, dass es eine andere Art von Gedächtnis ist.
Die Wissensspeicherung (auch deklaratives oder explizites Gedächtnis genannt) und das Gedächtnis für Fertigkeiten (auch implizites oder prozedurales Gedächtnis genannt), werden an verschiedenen Orten aber auf die gleiche Art über die Verstärkung der zum jeweiligen Inhalt gehörigen Synapsen gespeichert.
Mit der Zahl der wiederholten Aktivierung eines Schaltkreises nimmt der Widerstand dagegen ab. Das heißt, Lernen bedeutet Modifikation synaptischer Übertragungsstärke.
Will man sich erinnern, ruft man das zugehörige Muster aktiver Neuronen im Schaltkreis ab. Feuern nicht gleich alle zugehörigen Neuronen, entsteht ein unvollständiges Bild des gesuchten Begriffs, das dann meist aufgrund der Vorkonditionierung sich rasch ergänzt.
Überhaupt wird das Erinnern bzw. Lernen durch Verknüpfung mit schon gespeicherten Inhalten erleichtert. Sind mit dem Begriff auch Emotionen verbunden, so habe die oben erwähnten Hormone meist auch eine Wirkung als Neuromodulator, d. h. sie wirken auch als Verstärker auf die Synapsen, was praktisch ihren Erinnerungswert verstärkt, da damit das Ereignis – positiv oder negativ - als von Bedeutung eingestuft wird.
Die bewussten Entscheidungen des Stirnhirns sind über uns unbewusste Schleifen der Gefühlsregionen beeinflusst und erfolgen kaum gegen ein Veto der Gefühlswelt, bzw. halten in einem solchen Falle meist nicht lange. Manche Neurowissenschaftler zweifeln daher an einem „wirklich freien Willen“, wie sie diesen verstandesmäßig und als externe Beobachter gerne gesehen hätten.
Das Speichern von Fakten und Wissen ins Langzeitgedächtnis funktioniert nur über eine nach ihrer Form Hippocampus (d.h. Seepferdchen) genannten Struktur im Schläfenlappen des Großhirns. Das im Arbeitsgedächtnis des Cortex zwischengespeicherte Wissen, das dort einige Zeit abrufbar bleibt, kann ohne eine neue Schleife über den Hippocampus nicht in langzeit-abrufbares Wissen verwandelt werden. Da ein späterer Abruf wieder über den Hippocampus erfolgt, muss man ihn als die Schaltstelle zum Speicherort bezeichnen.
Diese Arbeit des Hippocampus wird nun, wie man festgestellt hat, vorzugsweise nachts in der Tiefschlafphase durchgeführt, nicht mehr jedoch in der folgenden so genannte REM –Phase mit meist unruhigen Träumen, bei denen die Gefühle die Regie führen und der nüchterne Cortex meist nur eine bescheidene Rolle bekommt. Mancher ist aber auch schon durch die Lösung eines lang gesuchten Problems aufgewacht.
Die Vorgänge sind noch nicht ganz durchschaubar, vielleicht könnte man sich bei einem Vergleich des Gehirns mit einem Computer vorstellen, dass etwas Ähnliches wie die Defragmentisierung einer Festplatte abläuft.
Bei den nicht nachtaktiven Lebewesen liegt es nahe, dass das nicht gebrauchte Bereitschaftspotential (Herzfrequenz, Temperatur etc.) auf stand by heruntergefahren wird.
Der Hippocampus als Suchindex für Informationen kann im Alter allerdings Probleme machen. Die Struktur beginnt nämlich schon in mittlerem Alter zu schrumpfen und die Folge sind später Erinnerungs- und Merkprobleme, die aber nichts mit der gefürchteten Demenz zu tun haben.
Diese Probleme kann man nun versuchen, durch so genannten „Eselsbrücken“ zu umgehen, wobei durch nahe liegende und geläufige Begriffe eine Brücke zum gesuchten Wort geschlagen wird.
Beispiel: Ihnen will regelmäßig das Fremdwort „Protein“ für „Eiweiß“ nicht einfallen. Also denken Sie daran, Ein Ei mit Brot zu essen und schon haben sie die Hälfte des gesuchten Wortes. Der Rest kommt von alleine. Der Phantasie sind dabei keine Grenzen gesetzt und je bizarrer die Konstruktion, um so leichter wird sie behalten. Sie gehört Ihnen alleine.
Auch Gedächtniskünstler nützen diese Mnemotechnik, um sich z. B. eine lange Reihe von nicht zusammenhängenden Begriffen in der vorgegebenen Reihenfolge zu merken, indem sie eine Geschichte erfinden, in der oft reichlich verrückt diese Dinge miteinander in einer erfundenen Handlung verknüpft werden.
Ein anderes Beispiel: Sie können sich ein bestimmtes Gesicht gedanklich gut vorstellen, aber der dazugehörige Name will Ihnen immer wieder nicht einfallen.
Versuchen Sie zunächst, sich an seinen Vornamen zu erinnern. Oft folgt dann schon aufgrund des erinnerlichen Wortklangs der Rest.
Nehmen wir den Namen des Außenministers: Wie können wir das gedankliche Bild mit seinem Namen verknüpfen? Da ist die von den Karikaturisten meist übertriebenen Nase. Sagen wir, sie erinnere uns an eine Spindel der Textilerzeugung, Jetzt haben wir also schon den halben Namen. Kommt der Rest jetzt nicht von selbst, haben wir die Wahrscheinlichkeit, dass – berger, -böck oder –egger folgt. Auf Grund seines etwas eckigen Gehabens in der Öffentlichkeit entscheiden wir uns für Letzteres und schon haben wir den gesuchten Namen.
Das müheloseste Lernen ist das unbewusste Lernen. Schon ein Kleinkind lernt durch unbewusste Nachahmung. Auch beim Erwachsenen werden allein vom Zusehen die analogen eigenen Neuronen angesprochen. Die Stärke hängt stark davon ab, welche Gefühle der Betrachtete beim Zuseher unbewusst auslöst. Je weniger er sich mit ihm identifizieren kann oder ihn sogar unsympathisch findet, umso geringer wird der Übertragungseffekt sein.
Wenig Nachdenken erfordert es auch, z. B. beim Verlassen der Wohnung das Licht abzudrehen und abzuschließen. Fragt man aber nun den Betreffenden nach 2 Minuten eindringlich, ob er wirklich sicher sei, dies gemacht zu haben, wird er sofort unsicher, denn es waren ja keine bewussten Handlungen.
Zum bewussten Lernen bedarf es, wie schon erwähnt, der bewussten, wiederholten Aktivierung der den Lerninhalt entsprechenden neuronalen Schaltkreise.
Eine strikte Trennung in mechanisches Lernen und intellektuelles Lernen gibt aber nicht. Auch beim Lernen eines Bewegungsablaufs steht am Anfang der geistige Abruf der einzelnen, im Arbeitsgedächtnis gespeicherten Bewegungsphasen. Erst nach einiger Übung geht es dann ohne Nachdenken und anderseits erfordert das Abrufen eines einmal fest geübten Wissensteils, z. B. „Wie viel ist sieben mal vier?“ kein Nachdenken. Auch das Abspulen eines einmal gelernten und oft gebrauchten Textes erfordert kein Nachdenken, insbesondere wenn es in gebundener Sprache durch Rhythmus und Reim unterstützt wird.
Der Rhythmus spielt überhaupt für das Merken von Worten, Zahlen, Gedichten und Musik eine große Rolle. Der Grund ist wohl, dass uns einst ein Takt tief im Unterbewusstsein vertraut gemacht wurde. Es ist der Takt des Herzschlags der Mutter, der den Embryo (bis zum 3.Monat) und später den Fötus stetig begleitete.
Dies führt uns zu der heute vielfach geführten Diskussion, ob „auswendig lernen“ im Internetzeitalter nicht eine unnötige Gehirnbelastung wäre.
Wir meinen, einmal gespeichertes Wissen kann niemals eine Belastung sein, da die Speicherkapazitäten enorm sind und – wie wir schon gehört haben – sich das Lernen über die Verknüpfung mit paraten Lerninhalten nur erleichtert. Hat jemand z.B. einmal Latein gelernt, die vielfach als „tote Sprache“ verächtlich gemacht wurde, fallen ihm die romanischen Sprachen viel leichter und Grammatikregeln zu kennen, hilft in allen Sprachen.
In der Mathematik und Physik muss man nicht alle Formeln auswendig können, aber man muss sie einmal durchgearbeitet und ihre Funktionen verstanden haben. Gewisse grundlegende Dinge muss man aber einfach abrufbereit im Kopf haben, um z. B. für Zahlen „ein Gefühl“ zu bekommen. Dazu zählt das „Einmaleins“ und Kopfrechnen. Alle Bausteine eines Wissens erst nachschlagen zu müssen, führt ins uferlose Chaos. Darin liegt wahrscheinlich auch die Gefahr für die heranwachsende Internetgeneration.
Wie soll man sich ein Bild von einem Puzzle machen können, wenn man mit immer kleiner werdenden Einzelbausteinen zugeschüttet wird und diese erst mühsam zu Untergruppen formen muss? Den Vorteil hat derjenige, der aufgrund paraten Wissens gleich die Untergruppen erkennt und einfügt.
Kehren wir jetzt wieder zu unserem armen Prüfling vom Anfang dieser Zeilen zurück, der verzweifelt vor seiner Stoffmenge sitzt.
Beim Lernen umfangreichen Wissens ist es von größter Wichtigkeit, den Stoff zu strukturieren. Eine Gliederung in Haupt- und Untergruppen kann man im Kopf behalten und Details dann zuordnen. In dieser Verknüpfung fallen einem dann auch die zugehörigen Einzelheiten ein, wenn man sie einmal verstanden hatte. Lernen ohne Verstehen kann mit Glück bei einer Prüfung helfen, aber es ist sinnlos. Die Rechnung zahlt man selbst, wenn später das Wissen praktisch gebraucht wird und man dann überfordert ist.
Ein übermüdetes Gehirn hat keine Lernkapazität. Nur ins Büchel schauen und den Text memorieren bringt keinen Erfolg.
Bei einem Studium sich den Text eine Vorlesungstages nochmals durchzulesen schafft die Voraussetzung, dass man für die Prüfung des Gesamtstoffes sich i. W. auf das Einprägen der Struktur und der Zusammenhänge beschränken kann. Memoriert man das vor dem Einschlafen, kann es sich wirklich im Schlaf verfestigen und selbst für offene Probleme weiß man vielfach beim Aufwachen einen Weg.
Viele Probleme macht sich der Mensch mit dem Wunsch, einen erreichten Zustand mit Gewalt festhalten zu wollen. „So schön wie heut´, so müsst es bleiben“ lautete ein heute vergessener Schlager,
Aber die Zeit kann man nicht aufhalten und sie ist ein Maß für Änderung. Auch hier sollte man lernen, dies zu akzeptieren und jeweils das Beste daraus machen.
Literaturhinweise zum obigen Thema
JOACHIM BAUER: DAS GEDÄCHTNIS DES KÖRPERS. Piper 2011 (2004). 270 S. Physiolog. Reaktionen des Gehirns auf Stress, Depression Schmerzen, Drogen, burn out etc. erklärt.
JÖRG BLECH: GENE SIND KEIN SCHICKSAL. Wie wir unser Leben und unsere Erbanlagen steuern können. Verlag , S. Fischer 2010, 286 Seiten. Molekularbiologe und Journalist gibt gute Übersicht über epigenetische Möglichkeiten.
BEATE HANDLER: WIE DER MENSCH DENKT. Goldeggverlag 2010, 300 Seiten. Autorin ist prakt. Psychotherapeutin u. behandelt Thema einseitig aus dieser Sicht .Emotionen - E Qu (Emotional Intelligence Quotient) und ähnl. Spielereien.
GERHARD ROTH: FÜHLEN, DENKEN, HANDELN. Wie das Gehirn unser Verhalten steuert. Suhrkamp 2003, 600 Seiten. Vorzügliches Buch eines deutschen Prof. für Verhaltenspsychologie. Gehirnfunktionen und Evolution fachlich bestens erklärt.
ROTH: PERSÖNLICHKEIT, ENTSCHEIDUNG UND VERHALTEN. Warum se so schwierig ist, sich und andere zu ändern. Klett-Cotta 2011, 349 Seiten. Hirnfunktionen und Lernen gut erklärt .
FRIEDHELM SCHWARZ: VERSTEHEN SIE IHREN VERSTAND? Verlag Haufe 2010. 230 Seiten. Autor ist deutscher Wirtschaftsjournalist, deshalb fachlich oft fraglich und widersprüchlich. Schwerpunkt auf Psychologie und Marketing.
MANFRED SPITZER. NERVENSACHEN. Geschichten vom Gehirn Suhrkamp 2005, 376 Seiten, Autor geb. 1958, Leiter Uniklinik Ulm, Neurowissensch. mit US-Praxis. Über psychiatr. Probleme, erstes Drittel, gut, dann verflachend.
DICK SWAAB: WIR SIND UNSER GEHIRN. Wie wir Denken, Leiden und Lieben. Verlag Droemer 2010. Prof. in den NL mit Praxis von klinischen Problemfällen.
MARYANNE WOLF: DAS LESENDE GEHIRN. Verlag SPECTRUM 2009, US-Orig.2007. 348 Seiten. Geschichte der Schriften und gute physiolog. Erklärungen der bezüglichen Gehirntätigkeit.
JÜRGEN ZULLEY / BARBARA KNAB: UNSERE INNERE UHR . Verlag Herder2000, 222 Seiten. Autoren Psychologen .u. Schlafforscher. Dementspr. Schwerpunkt die Schlafforschung. Menschl. Rhythmus, Bedeutung div. Einflussfaktoren.
Über den Author
