Geschichten übers Gehirn: weitere Informationen

Legasthenie ist eine entwicklungsbezogene Lernschwäche, die durch Schwierigkeiten beim Lesen gekennzeichnet ist. Legasthenie wird auch Dyslexie oder Lese-Rechtschreibstörung genannt. Die Ursachen der Legasthenie sind noch nicht vollständig geklärt und die Diagnose ist komplex, gerade weil eine Vielzahl verschiedener Symptome vorkommen können. Es gibt kein einzelnes Anzeichen, welches für jede Person mit Dyslexie zutrifft. Personen mit einer Legasthenie-Diagnose haben häufig Schwierigkeiten beim Lesen, Schreiben oder der Rechtschreibung. Studien haben zudem gezeigt, dass die Schwierigkeit, geschriebene Wörter zu entschlüsseln, häufig mit der fehlerhaften Zuordnung von Buchstaben und Lauten zusammenhängt (der so genannten phonologischen Verarbeitung). Obwohl es vorkommt, dass Kinder mit Legasthenie beim Lesen Buchstaben vertauschen, kommt dies nicht häufiger vor als bei anderen Kindern auch. Legasthenie ist somit eine komplexe Diagnose, für welche eine Vielzahl von Faktoren berücksichtig werden müssen.

Das menschliche Gehirn ist das Resultat zahlreicher biologischer und umweltbedingter Einflüsse. Dieses Zusammenspiel beeinflusst somit auch unser Verhalten, unsere Wahrnehmungen und geistigen Fähigkeiten. Während Gene massgeblich bestimmen, wann und wie sich bestimmte Gehirnregionen entwickeln, beeinflussen Erfahrungen und Umwelt, wie funktionstüchtig Regionen werden und wie gut sie mit anderen Regionen zusammenarbeiten. Geistige Fähigkeiten sind letztendlich beeinflusst von Genen, Umwelt und der Interaktion zwischen beiden.

Es gibt keine sinnvolle Kategorisierung von Menschen in Personen, welche beim Lernen die linke oder rechte Gehirnhälfte stärker nutzen. Die meisten Verhalten und Fähigkeiten sind mit Aktivitätsveränderung über das gesamte Gehirn hinweg in Verbindung zu bringen. Diese Aktivierung findet demnach meist in beiden Gehirnhälften statt, insbesondere beim Ausführen kognitiver Aufgaben. Das veraltete Konzept der „Lokalisierung“ von Gehirnfunktionen stammt aus dem 18. Jahrhundert und wurde bereits vor längerem verworfen. Heute verweist man vermehrt auf das Vorhandensein komplexer neuronaler Netzwerke, welche über das gesamte Gehirn reichen.

Dass Verhaltensweisen nicht alleinig auf die Aktivität einer Hemisphäre zurückzuführen sind, zeigt das Beispiel der Sprache. Obwohl die linke Hemisphäre bei der Sprachverarbeitung dominiert, ist auch die rechte Hemisphäre für Aspekte der Sprachverarbeitung zuständig. Die linke Hemisphäre ist Sprach-dominant, da die Aktivität in der rechten Hemisphäre je nach Verhalten unterdrückt wird. Dies ist nur möglich, weil beide Hemisphären zusammenarbeiten. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass jede Aufgabe die Funktion und Koordination beider Hemisphären erfordert. Daher können Menschen in Bezug auf ihr Gehirn nicht als “links- oder rechtsseitige” Lernende kategorisiert werden.

Die Entstehung und das Absterben von Gehirnzellen (genannt Neuronen) ist ein normaler und notwendiger Teil der Gehirnentwicklung. Während der frühen Gehirnentwicklung entstehen Nervenzellen und es werden viele neue Verbindungen zwischen diesen geknüpft (über Synapsen). Dadurch entsteht ein Netzwerk von Verbindungen zwischen Zellen, welches im Erwachsenenalter benötigt wird. Die Überproduktion der Nervenzellen wird durch den programmierten Zelltod (genannt Apoptose) ausgeglichen. Ausserdem werden Verbindungen, die nicht genutzt werden, wieder eliminiert. Diese Synapseneliminierung («Pruning») findet über die Jugend hinaus bis ins junge Erwachsenenalter statt.

Früher ging man davon aus, dass das Gehirn einer erwachsenen Person keine neuen Nervenzellen mehr bildet. Heute wissen wir jedoch, dass noch lange Zeit neue Nervenzellen gebildet werden. In einem Teil des Gehirns, dem Hippocampus, werden bei erwachsenen Menschen zum Beispiel jeden Tag noch weiterhin 700 neue Nervenzellen gebildet, wobei ein gewisser Rückgang dieser Produktion im Laufe des Alterns zu verzeichnen ist. Gehirnzellen entstehen und sterben im Laufe der gesamten Lebensspanne.

Der männliche und der weibliche Körper, einschliesslich des Gehirns, entwickeln sich unterschiedlich schnell. Frauen kommen früher in die Pubertät und erreichen früher die Erwachsenengrösse, was parallel zur Entwicklung des Gehirns verläuft. Frauen erreichen ihr maximales Gehirnvolumen etwa 2 Jahre früher als Männer (im Durchschnitt mit 10,5 Jahren gegenüber 12,5 Jahren bei Männern). Insgesamt entwickeln sich die Gehirne von Jungen und Mädchen aufgrund anatomischer, funktioneller und biochemischer Unterschiede unterschiedlich. Obwohl diese Unterschiede für das Verständnis der bekannten geschlechtsspezifischen Prävalenz und der Erscheinungsformen verschiedener Psychopathologien wichtig sind, gibt es im Durchschnitt mehr Ähnlichkeiten als Unterschiede zwischen den Gehirnen von Jungen und Mädchen. Entscheidend ist, dass diese Unterschiede nicht die jeweiligen Fähigkeiten widerspiegeln.

Lernen erfolgt durch die Bildung neuer Verbindungen zwischen bereits vorhandenen Gehirnzellen, nicht durch das Hinzufügen neuer Gehirnzellen. So konnte beispielsweise gezeigt werden, dass das Üben von Mathematik mit anatomischen Veränderungen in Hirnregionen einhergeht, die an der Verarbeitung von Zahlen und visuell-räumlichen Fähigkeiten beteiligt sind. Diese Veränderungen sind bei Personen, die sich gut mit Mathematik auskennen, sogar noch ausgeprägter. Ebenfalls konnte gezeigt werden, dass das Musizieren die Aktivität von Gehirnzellen in sensorischen und motorischen Regionen erhöht. Musizieren führt demnach zu mehr Verbindungen zwischen diesen Gehirnzellen und damit zu einer stärkeren Vernetzung zwischen sensorischen und motorischen Gehirnregionen.

Man geht davon aus, dass Lernen durch die Entwicklung und Festigung von Verbindungen zwischen Gehirnzellen erfolgt. Während wir uns entwickeln, wachsen und lernen, werden neue Verbindungen zwischen Gehirnzellen geknüpft und überflüssige Verbindungen abgebaut. Verbindungen, die häufig genutzt werden, werden gefestigt.

Neue Verbindungen zwischen Gehirnzellen entstehen über so genannte Synapsen. Diese erlauben den Kontakt einer Zelle zur anderen. Gehirnzellen, die gemeinsam aktiv werden, bilden mit grösserer Wahrscheinlichkeit eine Verbindung. Diese neuen Verbindungen – oder Veränderungen – im Gehirn werden mit Lernen assoziiert. So hat sich beispielsweise gezeigt, dass Musizieren die Aktivität von Gehirnzellen in sensorischen und motorischen Regionen erhöht. Musizieren führt somit zu mehr Synapsen zwischen diesen Gehirnzellen und damit zu einer stärkeren Vernetzung zwischen sensorischen und motorischen Gehirnregionen.

Psychische Erkrankungen sind gesundheitliche belastende Zustände, die die Gefühle, Gedanken oder das Verhalten einer Person betreffen und das tägliche Leben beeinträchtigen. Es gibt viele verschiedene psychiatrische Diagnosen. Gemeinsam ist allen psychischen Erkrankungen, dass spezifische Veränderungen in der Struktur, Funktion oder Chemie des Gehirns berichtet werden. Es gibt zwar einige Gehirnerkrankungen, die nicht als psychische Erkrankungen bezeichnet werden, aber die Grenzen sind fliessend. Alle psychischen Erkrankungen gehen nachweislich mit biologischen Veränderungen einher (z.B., nachweisliche Veränderungen in Gehirnfunktion, -struktur oder Konnektivität, genetische Beteiligung oder anderen biologischen Faktoren).

Das menschliche Gehirn ist in zwei Gehirnhälften oder Hemisphären unterteilt: die rechte und die linke. Beide Hemisphären sind wichtig für unser Verhalten und unsere Wahrnehmung. Während linke und rechte Hemisphäre jeweils die Bewegung und das Gefühl in der gegenüberliegenden Körperhälfte steuern, arbeiten beide Hemisphären immer auch zusammen. Das Corpus Callosum bildet die Verbindung zwischen den Hemisphären. Es ist eine Art Brücke, die aus etwa 200 Millionen Nervenfasern besteht.

Die meisten Tätigkeiten sind mit einer Aktivierung im gesamten Gehirn und somit einer Aktivierung in beiden Gehirnhälften verbunden, v.a. komplexere kognitive Aufgaben. Das veraltete Konzept der „Lokalisierung“ von Gehirnfunktionen stammt aus dem 18. Jahrhundert und wurde bereits vor längerem verworfen. Heute verweist man vermehrt auf das Vorhandensein komplexer neuronaler Netzwerke, welche über das gesamte Gehirn reichen.

Die Entwicklung des Gehirns ist ein langwieriger Prozess, der seinen Höhepunkt erst im späten Jugend- bis jungen Erwachsenenalter erreicht. Im Alter von 22-25 Jahren ist das Gehirn ungefähr ausgewachsen. Die Entwicklung des menschlichen Gehirns hört dementsprechend nicht auf, wenn Kinder die Pubertät erreichen. Das Gehirnvolumen ist dem eines Erwachsenen dann zwar ähnlich, aber es gibt immer noch grosse Veränderungen, welche sich im Innern des Gehirns abspielen. Dazu gehören das Entstehen und die Eliminierung von Zellverbindungen (Synapseneliminierung, auch «Pruning» genannt) und die Entwicklung von komplexeren Gehirnnetzwerken. Forschungsergebnisse deuten zum Beispiel darauf hin, dass die Gehirnentwicklung bis zum jungen Erwachsenenalter die Stärkung und Integration der präfrontal-limbischen Regulationsfunktionen umfasst.

Personen nutzen verschiedene Modalitäten (visuell, auditiv, kinästhetisch, etc.) beim Einüben von neuen Informationen unterschiedlich gerne. Allerdings kann eine Überfokussierung auf die bevorzugte Lernart Nachteile für die Informationsaufnahme und Informationsgeneralisierung mit sich bringen. Menschen können über verschiedenste Arten lernen, und je mehr verschiedene Formen des Lernens genutzt werden, desto besser die Lernmöglichkeit. Diese Chance bleibt ungenutzt, wenn Personen sich nur auf ihre bevorzugte Modalität beschränken. Es ist jedoch wichtig, daran zu denken, dass das Lernen mit dem bevorzugten Lernstil nicht unbedingt zu einer besseren Leistung (oder einem besseren Lernerfolg) führt. Es kann jedoch dazu führen, dass das Lernen an sich für die Person angenehmer ist.

Die Nützlichkeit von «Lernstil»-Modellen ist einer der am weitesten verbreiteten Mythen im Bildungswesen. Trotz wiederholter Studien gibt es bis keinen Nachweis dafür, dass Menschen besser lernen, wenn sie Informationen in ihrem bevorzugten Lernstil erhalten. In mehreren Untersuchungen wurde kein Zusammenhang zwischen lernstilorientiertem Unterricht und dem Lernen nachgewiesen. Dies gilt sowohl für Kinder wie auch für Erwachsene. Das Orientieren an Lernstil-Modellen kann für den Lernerfolg sogar hinderlich sein, da so nicht alle Möglichkeiten des Lernens ausgeschöpft werden. Die Verbreitung dieses Mythos kann somit eine einseitige Lernweise zur Folge haben.

Wir nutzen unser Gehirn 24 Stunden am Tag. Das bedeutet, dass das Gehirn nie aufhört zu funktionieren. Genauer gesagt, nutzen wir alle Teile unseres Gehirns zu jeder Zeit. Einige Funktionen sind jedoch auf bestimmte Teile des Gehirns beschränkt, die während der Ausführung dieser Funktion im Vergleich zu anderen “aktiver“ sein können. Studien zeigen, dass unser Gehirn auch im Schlaf aktiv bleibt. Während des Schlafs ist unser Gehirn an der Konsolidierung und Rekonsolidierung des Gedächtnisses, an Wahrnehmungs- und motorischem Lernen sowie an verschiedenen Formen der Einbettung komplexer Fähigkeiten beteiligt. Auch bei Aufgaben, die mit Entspannung verbunden sind, wie z. B. Meditation, sind bestimmte Gehirnregionen, die für die Aufmerksamkeit zuständig sind, verstärkt aktiv.