Die Funktionsweise des Gedächtnisses
Die Datenmenge, die die Sinnesorgane an das Gehirn liefert, ist gigantisch. Nur ein kleiner Teil davon wird vom Menschen benötigt, um sich in seiner Umgebung zurechtzufinden. Würden alle eintreffenden Informationen vom Gedächtnis verarbeitet und auf Dauer gespeichert, wäre eine Orientierung nicht mehr möglich. Vergessen ist somit ein für den Menschen lebensnotwendiger Prozess. Das Gedächtnis ist ein wichtiger Filter, der uns vor Datenmüll und Überforderung schützt!
Die Informationsselektion und -speicherung geschieht in mehreren Schritten. Daher unterscheidet man im Allgemeinen drei Gedächtnissysteme: das sensorische Gedächtnis oder Ultrakurzzeitgedächtnis (UZG), das Arbeits- oder Kurzzeitgedächtnis (KZG) und das Langzeitgedächtnis (LZG).
Das Ultrakurzzeitgedächtnis (UZG)
Im sensorischen Gedächtnis werden alle eintreffenden Sinnesreize für circa ein bis zwei Sekunden gespeichert. Nur ein Bruchteil dieser Informationen wird ans Kurzzeitgedächtnis weitergereicht; viele werden ignoriert bzw. gelöscht, andere Ausgewählte hingegen werden weitervermittelt. Dies können für den Organismus lebenswichtige Informationen sein oder aber auch solche, denen die eigene Aufmerksamkeit zukommt.
Das Kurzzeitgedächtnis (KZG)
In das Kurzzeitgedächtnis gelangen also nur die Informationen, denen im Ultrakurzzeitgedächtnis genügend Aufmerksamkeit zuteil wurde. Sie werden zunächst für etwa 20 Sekunden gespeichert. Auch für dieses Gedächtnissystem gilt: Daten, die nicht stabilisiert werden, die also nicht genug Beachtung erfahren, werden gelöscht. Dies trifft auf den größten Teil der Informationen zu, nur ein kleiner Rest wird ans Langzeitgedächtnis weitergegeben.
Das Kurzzeitgedächtnis wird auch Arbeitsgedächtnis genannt. Denn es ist das einzige Gedächtnissystem, in dem Daten bewusst verarbeitet werden. Falsche Informationen, die sich bereits einen Platz im Langzeitgedächtnis erobert haben, können nur hier korrigiert werden. Bewusst verarbeitetes Material hält sich wesentlich länger als 20 Sekunden im Kurzzeitgedächtnis.
Im Arbeitsgedächtnis werden die eintreffenden Daten mit Informationen aus dem Langzeitgedächtnis verglichen, die zu diesem Zweck ins Kurzzeitgedächtnis zurückgeholt und dort bewusst gemacht werden. Diesen Vergleich benötigt der Mensch, um situationsadäquat handeln zu können. So erfordert zum Beispiel der Wunsch, eine bestimmte Person anzurufen, ausgelöst vielleicht durch den Anblick einer Telefonzelle, den Abruf der entsprechenden Telefonnummer aus dem Langzeitgedächtnis.
Der Vergleich von neuen Informationen mit bereits gespeicherten durch das Kurzzeitgedächtnis ist von enormer Bedeutung für den Erfolg des Lernens. Lässt sich der Lerninhalt in ein schon vorhandenes Netz von Informationen eingliedern, wird er leichter behalten. Deswegen ist es vernünftig, Lernstoff gut zu strukturieren. Auch interdisziplinäres Arbeiten trägt zum Aufbau von Informationsnetzen bei.
Das Langzeitgedächtnis (LZG)
Hier werden die eintreffenden Informationen dauerhaft gespeichert. Das bedeutet aber nicht, dass sie jederzeit problemlos abrufbar sind. Wissen, welches nicht oft genug benötigt wird, wird zum passiven Wissen und gleitet schließlich ins Unbewusste ab.
Im Langzeitgedächtnis werden die abgelegten Inhalte nach ihrer Bedeutung organisiert. Man unterscheidet zwei Formen des Langzeitgedächtnisses: das deklarative und das prozedurale Gedächtnis. Das deklarative Gedächtnis speichert Informationen, die Personen, Gegenstände oder Orte betreffen. Sie können fakten- oder ereignisbezogen sein. Im ersten Fall werden sie im semantischen Gedächtnis abgelegt, im zweiten im episodischen. Das prozedurale Gedächtnis speichert vor allem motorische Fertigkeiten wie zum Beispiel Schwimmen.
Das Gedächtnis hat keinen festen Ort. An vielen verschiedenen Stellen des Gehirns sind Gedächtnisinhalte gespeichert. So befinden sich sprachliche Informationen in einem anderen Bereich als visuelle usw. Dies bedeutet, dass unser Wissen über einen Gegenstand, beispielsweise über eine Rose, nicht an demselben Ort abgespeichert ist, sondern über unser Gehirn verteilt abgelegt wurde. Bei Bedarf, also wenn wir uns an die Rose erinnern, werden die vielen Einzelinformationen (Form, Bezeichnung, Geruch usw.) wieder zusammengefügt.
Von einigen Wissenschaftlern werden die Begriffe Ultrakurzzeitgedächtnis, Kurzzeitgedächtnis und Langzeitgedächtnis anders verwendet als oben beschrieben. Doch wie auch immer man das Gedächtnis fasst, der Prozess der Speicherung bleibt derselbe. Aber wie funktioniert er?
Die Information trifft in Form eines wahrnehmbaren Reizes auf eine Sinneszelle, die ihn als elektrischen Impuls an eine Nervenzelle (Neuron) weiterleitet. Wird ein bestimmter Energiewert überschritten, gibt diese Nervenzelle den Reiz über einen faserartigen Fortsatz, das Axon, an ein oder mehrere andere Neuronen weiter, die ihn ihrerseits ebenfalls weiterleiten können. Die Information hinterlässt so charakteristische Spuren. Durch häufiges "Nachziehen" dieser Spuren verstärken sich die Verbindungen (Synapsen) zwischen den betreffenden Zellen. Es entsteht ein bleibendes Muster, ein Engramm. Die Information ist gespeichert. Für das Lernen bedeutet dies:
Damit sich der Lernstoff in dem Gedächtnis einprägt, muss er häufig wiederholt werden!
Lernen mit allen Sinnen
Ob und wie leicht wir uns eine Information merken, wird auch dadurch beeinflusst, über welchen Sinneskanal wir sie aufnehmen. Denn jeder Mensch ist für bestimmte Sinnesreize empfänglicher als für andere. Man spricht in diesem Zusammenhang von unterschiedlichen Lerntypen. Hier sind einige Beispiele:
Der visuelle Lerntyp speichert Informationen am besten, wenn er sie über die Augen aufnimmt: durch Lesen oder durch das Betrachten von Bildern und Tabellen. Demgegenüber lernt der auditive Typ am leichtesten durch Hören. Den Inhalt von Vorträgen, Gesprächen und Lernkassetten kann er sich gut merken. Beim Auswendiglernen hilft es ihm, den Stoff laut vor sich hin zu sagen. Der kommunikative Typ schätzt es, wenn er sich mit anderen Menschen austauschen kann, zum Beispiel indem er Fragen stellt oder selbst etwas erklärt. Er lernt besonders gut durch die Teilnahme an Gesprächen, Diskussionen, Arbeitsgruppen oder Rollenspielen. Der motorische Typ kann den Lernprozess durch Bewegung untersützen. Ihm hilft es, beim Lernen im Zimmer auf und ab zu gehen, beim Lesen Textstellen anzustreichen und die wichtigsten Informationen herauszuschreiben. Handlungsabläufe merkt er sich am besten durch eigenes Nachmachen. Er schätzt Experimente und Rollenspiele.
Zwar überwiegt in der Regel einer dieser Lerntypen, dennoch treten sie bei den meisten Menschen gemischt auf. Deshalb ist es sinnvoll, Wissen über möglichst viele Eingangskanäle aufzunehmen. Jede weitere Information stärkt das Netz der bereits zum selben Thema im Gedächtnis vorhandenen Daten. Von dem, was wir hören, behalten wir nur etwa 20 %, von dem was wir sehen, etwa 35 %. Demgegenüber erinnern wir schon ca. 50 % von dem, was wir sehen und hören. Diese Erinnerungsquote steigt an, je mehr Eingangskanäle und Lernarten wir nutzen.
Lernhemmungen
Das Abspeichern von Informationen im Gedächtnis kann durch eine Reihe von Faktoren beeinträchtigt werden, die nicht alle mit dem Lernvorgang im engeren Sinne zu tun haben. So ist Lernen nicht nur eine Sache des Gehirns, sondern des ganzen Körpers. Sind wir krank, erschöpft oder müde, ist unsere Aufnahmebereitschaft herabgesetzt. Ähnlich ist es unmittelbar nach einer Mahlzeit. Diese Beeinträchtigungen lassen sich leicht erklären: Denn das Gedächtnis beruht auf komplexen Vorgängen, an denen viele Gehirnbereiche beteiligt sind, auch jene Partien, die grundlegende Körperfunktionen steuern.
Einen wichtigen Einfluss auf das Lernen nimmt der persönliche Biorhythmus des Menschen, der Leistungshöhen und -täler produziert. Das Wissen um die eigene innere Uhr ermöglicht eine optimale Arbeitszeitverteilung!
Andere Beeinträchtigungen haben etwas mit der Vorgehensweise beim Lernen selbst zu tun. Es gilt: Zu viel Lernstoff mindert den Lernerfolg! Lernt man zwei Lektionen hintereinander, hemmt die eine jeweils die Aufnahme der anderen. Je ähnlicher sich die Inhalte der beiden Lektionen sind, desto stärker sind die Interferenzen: Es kommt zu einer Ähnlichkeitshemmung. Selbst das Wiederaufrufen eines bereits gespeicherten Stoffes kann durch einen vorangegangenen Lernvorgang gestört werden. Besonders schwierig wird das Lernen, wenn es die Korrektur einer bereits früher gespeicherten Fehlinformation bedeutet. Dies ist mit erhöhtem Arbeitsaufwand verbunden, weil eine bereits vorhandene, falsche Assoziation eine richtige stört. Hinderlich kann auch die persönliche Gefühlslage des Lernenden sein. Dann beeinträchtigt eine affektive Hemmung den Lernprozess.
Lernen und Gefühle
Gefühle haben einen enormen Einfluss auf den Lernvorgang. Für das Lernen gilt: Negative Gefühle wie Angst, Unlust oder Sorge beeinträchtigen das Einprägen des Lernstoffs. Auch Lernen unter Stress mindert den Erfolg. Hingegen wird der Stoff besonders gut aufgenommen, wenn er mit positiven Gefühlen verbunden wird. Daher ist es wichtig, gut motiviert in einen Lernvorgang hineinzugehen. Nicht immer kann diese Motivation in der Sache, mit der wir uns beschäftigen müssen, selbst begründet sein (intrinsische Motivation). Häufig sind es äußere Anreize wie etwa eine in Aussicht gestellte Belohnung, die uns motivieren (extrinsische Motivation).
Die Gefühle entstehen in einem Teil des Gehirns, der limbisches System genannt wird. Er hat die Aufgabe, eintreffende Informationen zu bewerten, ihre Relevanz zu prüfen und somit eine adäquate Reaktion des Menschen auf den entsprechenden Reiz sicherzustellen. Mit dieser Bewertung ist eine emotionale Einfärbung der Informationen verbunden. Eine positive emotionale Besetzung des Lernstoffes ist für das Behalten wichtig!
Rechte versus linke Gehirnhälfte?
Ein viel diskutiertes Thema sind die unterschiedlichen Funktionen der beiden Hemisphären des Großhirns und die Konsequenzen, die sich daraus für Lernprozesse ergeben. Das Großhirn ist der entwicklungsgeschichtlich jüngste Teil des menschlichen Gehirns. Er besteht zum größten Teil aus der Großhirnrinde, deren zwei Hälften über einen Balken miteinander verbunden sind. Über diesen Balken findet ein ständiger Informationsaustausch zwischen den beiden Hemisphären statt.
Untersuchungen haben ergeben, dass es eine Arbeitsteilung zwischen den beiden Hälften gibt. Der linken Hemisphäre werden Funktionen wie logisches Denken, Sprache und analytisches Denken zugeschrieben, der rechten Musikalität, Kreativität und räumliches Vorstellungsvermögen. Außerdem steuern beide Hälften jeweils die Bewegungen der anderen Körperseite. Aus dieser Funktionsteilung sind vielfach Forderungen nach einem anderen Lernen laut geworden, das eine stärkere Beteiligung der rechten Großhirnrindenhälfte beinhalten soll, die in unserer sprachlich-analytischen Lerntradition zu kurz komme. Wie der Autor und Direktor der Pädagogischen Akademie der Diözese in Linz Dr. Hans Schachl zeigt, sind diese Forderungen insofern kritisch zu betrachten, als die Hemisphären zwar tatsächlich spezialisiert, die Funktionsbereiche aber keineswegs klar getrennt sind. So übernimmt auch die rechte Hemisphäre, die zum Beispiel über ein umfangreiches Lexikon verfügt, Aufgaben bei der Sprachbearbeitung. Ebenso ist die linke Hälfte an der Verarbeitung von Musik beteiligt. Aus der Spezialisierung der Hemisphären Schlussfolgerungen für das Lernen abzuleiten, ist also problematisch. Dennoch ist ein möglichst vielseitig ausgerichtetes Lernen sinnvoll, denn wie bereits erwähnt wurde, geht es beim erfolgreichen Lernen darum, Informationen möglichst stark miteinander zu vernetzen.
Lern-Leitsätze
Aus den beschriebenen biologischen Grundlagen des Lernens lassen sich zusammenfassend folgende Leitsätze formulieren:
1. Lernstoff, der gut strukturiert ist, lässt sich besser aufnehmen.
2. Interdisziplinäres Arbeiten fördert die Informationsvernetzung im Gehirn und somit das Behalten.
3. Wiederholungen sind wichtig, damit die synaptischen Bahnen (Engramme) so stabil werden, dass sie jederzeit aktiviert und damit die gespeicherten Informationen erinnert werden können.
4. Das Lernen fällt leichter, wenn mehrere Sinne daran beteiligt werden.
5. Zu viel Lernstoff auf einmal mindert den Lernerfolg.
6. Negative Gefühle behindern das Lernen. Eine positive emotionale Besetzung des Lernstoffs hingegen fördert seine Speicherung im Gedächtnis.
7. Auch körperliche Phänomene wie Krankheit, Erschöpfung, Müdigkeit oder Völlegefühl beeinträchtigen das Lernen.
Teste dein Wissen!
Fragen
1) In welche Systeme wird das Gedächtnis im Allgemeinen unterschieden?
2) Was zeichnet den kommunikativen Lerntyp aus?
3) Warum ist es wichtig, "mit allen Sinnen" zu lernen?
4) Was passiert, wenn man sehr viel Stoff ähnlichen Inhalts lernt?
5) Wofür ist das limbische System zuständig?
Antworten
1) Man unterscheidet zwischen Ultrakurzzeitgedächtnis, Kurzzeitgedächtnis und Langzeitgedächtnis.
2) Er lernt am besten im Kontakt mit anderen.
3) Der Lernerfolg erhöht sich, wenn man den Stoff auf möglichst viele verschiedene Arten aufnimmt.
4) Es kommt zu einer Ähnlichkeitshemmung, das Einprägen des Stoffes wird behindert.
5) Es bewertet eintreffende Informationen und färbt sie emotional ein.
Bibliografie
Heide-Marie Kullmann, Eva Seidel: Lernen und Gedächtnis im Erwachsenenalter, Bielefeld 2000
Sebastian Leitner: So lernt man lernen. Der Weg zum Erfolg, Freiburg im Breisgau 2000
Hans Schachl: Was haben wir im Kopf? Die Grundlagen für gehirngerechtes Lernen, Linz 1998
