Hormonstau am Hippocampus

aus HEUREKA 1/02 vom 13.03.2002

Der Salzburger Psychologe Wolfgang Klimesch erforscht seit vielen Jahren, was sich in unseren Köpfen tut, wenn wir lernen oder uns etwas merken. Ein Gespräch mit dem international renommierten Hirnphysiologen über die Funktionsweisen unserer grauen Zellen, ideale Wissensvermittlung und kognitive Unterschiede zwischen Mädchen und Burschen.

heureka: Herr Professor Klimesch, was passiert in unseren Gehirnen, wenn wir etwas lernen?

Wolfgang Klimesch: Die wichtigste Rolle beim Lernen spielt das neuronale Netzwerk im so genannten Kortex, also in der Hirnrinde. Das ist eine etwa drei Millimeter dünne Schicht, die die Oberfläche unseres Gehirns ausmacht. Beim Lernen differenzieren sich im Kortex die Kontaktstellen zwischen den Nervenzellen, die Synapsen, aus, sie werden größer, die Schnittstellenfläche erweitert sich und es bilden sich neue Synapsen. Das führt dazu, dass sich das Volumen des Kortex und damit auch des Gehirns vergrößert.

Aber es heißt doch immer, dass unsere grauen Zellen im Laufe der Jahre immer weniger würden ...

Das wurde zumindest behauptet. Heute weiß man aber, dass sich in bestimmten Lebensabschnitten spezifische Gehirnregionen vergrößern - also zum Beispiel zwischen dem dritten und fünften Lebensjahr die vorderen kortikalen Gehirnregionen. Was da wächst, sind immer ganz spezifische neuronale Netzwerke. Bei den Kindern beispielsweise sind das jene, die für den Spracherwerb zuständig sind. Diese Wachstumsprozesse setzen sich zumindest bis ins frühe Erwachsenenalter fort. Und wie man seit kurzem weiß, werden in jenen Hirnregionen, die für das Gedächtnis zuständig sind - dem so genannten Hippocampus - selbst noch im Erwachsenenalter Nervenzellen gebildet. Und das steht im völligen Gegensatz zum bisherigen Dogma.

Wenn sich im Alter zwischen drei und fünf Jahren so viel im Gehirn tut, soll man da nicht früher mit der Schule beginnen?

Meines Erachtens darf man daraus keinesfalls den Schluss ziehen, dass das Gehirn in dieser Wachstumsphase auch am leistungsfähigsten ist. Bestimmte Strukturen müssen sich ja erst ausdifferenzieren, um funktionsfähig zu sein. Insoferne besteht bei einer Vorverlegung des Schulbeginns eher die Gefahr, dass man Kinder zu früh unter unnötigen Leistungsdruck setzt. Und Stress ist für das Lernen besonders schlecht.

Ist das hirnphysiologisch bewiesen?

Ja. Stresshormone wirken negativ auf das kognitive Geschehen ein. Das Neurohormon Cortisol, das unter Stressbelastung ausgeschüttet wird, führt ganz gezielt zu einer Unterdrückung der hippocampalen Tätigkeit und dadurch zu einer Verschlechterung der Gedächtnisfähigkeit. Wenn Stressbelastung über Jahre andauert, kann die Größe des Hippocampus sogar um bis zu einem Fünftel abnehmen.

Wie eignet man sich nun am besten Wissen an, damit man es sich auch merkt?

Auswendiglernen ist ein Weg, aber zweifellos nicht der ideale. Eine wichtige Erkenntnis der Hirnforschung besagt, dass im Gehirn letztlich alles miteinander verbunden ist. Auch spezifische neuronale Netzwerke, die für bestimmte Funktionen zuständig sind, arbeiten immer mit anderen zusammen. Das beste Lernen ist das Lernen am Verständnis: Wenn ich etwas verstanden habe, habe ich eine optimale Struktur, auf der ich weiteres Wissen aufbauen kann. Wenn nicht, brauche ich einen erhöhten Speicherbedarf, und auch die Gedächtnisbildung ist nicht sehr nachhaltig. Das Um und Auf ist also, das Wissen so aufzubereiten, dass man es verstehen kann. Und das ist natürlich auch eine Frage der Intelligenz derjenigen, die dieses Wissen vermitteln. Da sind die Universitäten genauso gefordert wie die Schulen.

Lassen sich das Gedächtnis und die Merkfähigkeit überhaupt trainieren?

Im Prinzip ja. Es gibt Fälle von sehr beeindruckenden Gedächtnisleistungen - etwa von Bankbeamten, die Hunderte Kontonummern ihrer Kunden auswendig können. Dafür gilt als Grundregel, dass man das Material, das man sich merken will, in eine bedeutungsvolle Struktur umwandeln muss. Das kann man auch bei Zahlen machen, indem man sich beispielsweise möglichst viele Zahlen merkt, die mit Freunden oder Bekannten zu tun haben - zum Beispiel ihre Telefon- oder Autonummern. So kann man zu einem guten Zahlengedächtnis kommen.

Könnte man das auch konkret auf die Schule umlegen?

Ich denke ja. Eine Dissertantin von mir, Frau Macedonia, versucht zum Beispiel, beim Vokabellernen die ganzen Bedeutungen des Wortes möglichst anschaulich zu vermitteln. Also beim Begriff "springen" in einer anderen Sprache würde sie zum Beispiel die entsprechenden Hüpfbewegungen machen et cetera Durch solche Formen der Aufbereitung lässt sich die Lernleistung sehr beeindruckend steigern. Der entscheidende Punkt ist nicht das Auswendiglernen, sondern die Vermittlung der bedeutungstragenden Struktur im Hintergrund. Es ist natürlich sehr aufwendig, solche Strukturen zu erarbeiten. Aber diese Form des Vokabel-Lernens wäre eine ganz konkrete Umsetzung der hirnphysiologischen Erkenntnis über die vernetzte Struktur unseres Gehirns.

Diese netzwerkartigen Strukturen - kann man die eigentlich mit jenen von Computern vergleichen?

Nein, eigentlich gar nicht - und diese Unterschiede sind sehr wichtig. Wir haben rund 1011 bzw. 1 Billion Neuronen, und die Informationsübertragung über die Axone, also die Äste der Nervenzellen, erfolgt sehr langsam - etwa mit der Geschwindigkeit eines Radfahrers. Wären also alle Neuronen in einer Kreiskette hintereinander geschaltet, bräuchte eine Information Jahre, um vom ersten bis zum letzten Neuron zu gelangen. Dafür gehen in unserem Gehirn Informationen parallele Pfade gleichzeitig, was ziemlich gegensätzlich zur Funktionsweise von Computern ist. Und in diesen parallelen Pfaden gibt es laufend Querverschaltungen, die wieder maximale Vernetzungen aufweisen. Das führt dazu, dass wir zum Beispiel bei der Bearbeitung bzw. dem Erkennen von Bildern immer noch viel rascher sind als Computer.

Was sagt eigentlich die Hirnphysiologie zu den Klischees, dass Mädchen grundsätzlich sprachbegabter seien als Burschen, aber dafür zum Beispiel schlechter in Mathematik?

Allem Anschein nach haben die Geschlechter - bei gleicher Gesamtintelligenz - tatsächlich unterschiedliche Präferenzen, was ihre kognitiven Leistungen betrifft. Das ist ein äußerst robuster Effekt, der sich über alle Kulturen hinweg beobachten lässt - also etwa dass Frauen in bestimmten Sprachleistungen den Männern überlegen sind, während Männer in bestimmten formalen Denkleistungen besser abschneiden. Dabei gibt es ein ganz wichtiges "Aber": Im Zuge der Ausdifferenzierung des Gehirns in den frühen Lebensjahren können sich diese Leistungen sehr unterschiedlich ausprägen, was mit der Förderung zusammenhängt. Die entscheidende Frage ist nun, welche bildungspolitischen Schlüsse man daraus zieht: Soll ich nun die entsprechenden Schwächen durch Förderung kompensieren - oder "bio-logisch" die jeweiligen Stärken ausbauen. Ich würde meinen, dass es sinnvoll wäre, dort zu fördern, wo gewisse Prädispositionen vorhanden sind, weil das zu sehr viel größeren Leistungsverbesserungen führt.

Was heißt das für die Bildungspolitik insgesamt? Würde das nicht bedeuten, dass wir uns mehr um die besonders guten als um die besonders schlechten Schüler kümmern sollten?

Dass wir uns um die sehr schlechten Schüler kümmern, ist sehr wichtig und notwendig - um vorweg alle möglichen Missverständnisse auszuräumen. Aber stellen Sie sich den umgekehrten Fall vor: Vielleicht wäre jemand ein Genie geworden, wenn er oder sie nur eine entsprechende Ausbildung erhalten hätte. Auch die sehr Guten brauchen, entgegen der landläufigen Meinung, oft Unterstützung und Motivation. Wenn man daran denkt, wie wertvoll Intelligenz in der Wissensgesellschaft ist, stellt sich da schon die Frage, ob wir da nicht erhebliche Ressourcen verschwenden.

Die Langfassung dieses Interviews finden Sie unter: www.falter.at/heureka

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