Beiträge der Hirnforschung zur. auf der Sekundarstufe I. Netzwerk. Dr. Dominik Gyseler

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1 Beiträge der Hirnforschung zur Begabungs- und Begabtenförderung auf der Sekundarstufe I Dr. Dominik Gyseler Netzwerk 8. November 2008

2 Schlagzeile Gehirn macht Teenager asozial Quelle: McGivern et al. (2002)

3 Aufbau der Studie traurig JA NEIN Quelle: McGivern et al. (2002)

4 Aufbau der Studie ängstlich JA NEIN Quelle: McGivern et al. (2002)

5 Aufbau der Studie glücklich JA NEIN Quelle: McGivern et al. (2002)

6 Ergebnisse der Studie Nach Beginn der Pubertät wird Reaktionszeit höher und stabilisiert sich dann im Alter von 15 Jahren Anzahl korrekter Antworten bleibt konstant Pubertierende verlieren Fähigkeit, Gefühle anderer Menschen einzuschätzen Es resultiert Unsicherheit und Verwirrung in emotionalen Situationen Mögliche Ursache: Neustrukturierung des Gehirns Quelle: McGivern et al. (2002)

7 Auf einen Blick

8 «Mythos vom Teenager-Gehirn» Invasion der Fernseher Teenagergehirn als Dauerbaustelle Das Gehirn Spiegel des Verhaltens Biologisch bedingte Faulheit? Fix und fertig ausgereift «Teenager sind prinzipiell sehr leistungsfähig, doch sie werden in unserer westlichen Kultur systematisch entmündigt, von Erwachsenen isoliert und damit blockiert» (S. 25). Robert Epstein (University of California) Quelle: Epstein (2008)

9 Ablauf 1. Welche Informationen brauchen wir? 2. Hirnforschung und Begabung 3. Hirnforschung und 4. Beiträge für die Begabungs- und Begabtenförderung 5. Zusammenfassung

10 Ablauf Informationen für die Gestaltung der Begabungs- und Begabtenförderung

11 Welche Informationen brauchen wir? Problemlösen Fachwissen Intelligenz Engagement Metakognition Stresserleben Emotionskontrolle Gedächtnis Temperament besser verstehen gezielter beeinflussen

12 Ablauf Neurowissenschaftliche Erkenntnisse zur

13 Gehirne von Hochbegabten untersuchen Elitegehirnforschung Lenin ( ) Einstein ( )

14 Besondere Struktur? Weder... grösser und/oder schwerer ausgeprägte Windungen oder Furchen noch... grössere Dichte an Nervenzellen

15 Neuronale Effizienz bei Hochleistungen kleinere Anzahl von Nervenzellen wird aktiviert geringere Aktivierung im Stirnlappen, dafür höhere Aktivierung im Scheitellappen Zugriff auf gespeichertes Wissen im Langzeitgedächtnis

16 Neuronale Effizienz im präfrontalen Cortex PFC CEO Sitz der «höheren Funktionen» Steuerung der kognitiven Prozesse Kontrolle von sozio-emotionalen Prozessen

17 Neuronale Effizienz ist lernabhängig Studien zu Musikern, Taxifahrern, Jongleuren etc. Neuronale Plastizität des Grosshirns (beeinflussbar!) Das menschliche Gehirn fängt ausserordentlich früh an, Spezialisierung zu betreiben Übung macht den Meister

18 Präfrontaler cortex beeinflusst Emotionen Grosshirnrinde Zwischenhirn

19 Kleine Systematik Fokus Quelle: Albert Newen und Alexandra Zinck, Gehirn & Geist, 6/2008, S. 44.

20 Hochbegabte Minderleistende «Emotionalität» steht in Zusammenhang mit Minderleistungen These: Hochbegabte Hochleistende und Minderleistende unterscheiden sich im emotionalen Erleben von Unterforderung Merkmale des Kindes schulische Unterforderung Anforderungen des Unterrichts emotionales Erleben schulische Hochleistungen schulische Minderleistungen

21 Antonio R. Damasio Professor für Neurologie und Psychologie (University of Southern California) Themenschwerpunkte: Neuronale Grundlagen von Emotion, Kognition und Bewusstsein Verbindet philosophische Fragen mit neurowissenschaftlichen Erkenntnissen «Emotionen sind kein Luxus, sondern ein komplexes Hilfsmittel im Daseinskampf.»

22 Ausgangspunkt: Fall Gage 13. September 1848 Phineas Gage (damals 25-jährig, Eisenbahnarbeiter) Läsion im präfrontalen Cortex

23 Verstand und Vernunft Verstand ist die Grundlage der traditionellen Intelligenz Vernunft hängt von der Fähigkeit ab, Gefühle zu empfinden Wenn ein Mensch vernünftig handelt, handelt er mit einem «emotionalen Anstoss» Descartes (1641) Damasio (2000) «Ich denke, also bin ich.» «Ich fühle, also bin ich.»

24 Emotionen und Gefühle Spinoza ( ): Der Geist ist die Idee des Körpers Damasio: Gefühle sind (eventuell unbewusste) Wahrnehmungen von Emotionen Emotionen treten auf der «Bühne des Körpers» auf öffentlich und beobachtbar gehen den Gefühlen voraus Gefühle mentale Repräsentationen von Körperzuständen nicht beobachtbar, sondern immer verborgen haben Auswirkungen auf Motorik (z.b. Mimik)

25 Somatische Marker Emotionales Gedächtnis speichert alle Erfahrungen Erfahrungsgedächtnis kommuniziert über körperliches Signalsystem (= somatische Marker) Somatische Marker fungieren als «Alarmsystem» im Entscheidungsprozess «Heute wird der Verstand so übergewichtet, dass die Menschen erst wieder lernen müssen, mit ihren Gefühlen oder körperlichen Reaktionen (somatische Marker) umzugehen.»

26 Komponenten des emotionalen Erlebens Emotionales Erleben unbewusst z.t. bewusst bewusst Emotionales Bewerten Emotionales Empfinden Emotionale Kontrolle Amygdala Insula OFC

27 Amygdala (Mandelkern) Emotionale Bewertung von Personen, Situationen etc. primär beteiligt bei negativen Emotionen leitet vegetative Reaktionen (z.b. erhöhten Pulsschlag) ein Amygdalae

28 Insula (Inselrinde) ungefähr Grösse eines Zwei-Fränklers Empfinden (körperlicher) Emotionen gut dokumentiertes Beispiel: Empfinden von Ekel

29 Orbitofrontaler Cortex Teil des präfrontalen Cortex Kontrolle von Emotionen Entscheidungsfindung

30 Nucleus accumbens Belohnungssystem des Gehirns Entstehung von Sucht zentrale Botenstoffe: Serotonin und Dopamin

31 Begabungs- und Begabtenförderung Problemlösen Fachwissen Neuronale Effizienz Entwicklungschance? Intelligenz Engagement Metakognition Gedächtnis Übung macht den Meister Stresserleben Emotionskontrolle Temperament Emotionales Erleben [Minderleistung] besser verstehen gezielter beeinflussen

32 Ablauf Neurowissenschaftliche Erkenntnisse zum

33 Hirnentwicklung auch nach Kindheit blau: sich entwickelnde Regionen

34 «Sensible Phase» des präfrontalen Cortex Präfrontaler Cortex wird während der Pubertät «umgebaut» Führt langfristig zu höherer neuronaler Effizienz Aber auch: Schwankungen

35 Vom Blühen und Stutzen : besonders effizientes Stutzen Minderbegabung: Stutzen vermindert Minderbegabung: Chaos überzähliger Synapsen Blühen Stutzen Stutzen

36 Auch hier: «Use it or lose it!» Weisse Substanz wird verstärkt (Myelin) Graue Substanz wird abgebaut (pruning)

37 Ablauf Beiträge für die Begabungs- und Begabtenförderung

38 Begabungs- und Begabtenförderung Problemlösen Fachwissen Neuronale Effizienz Expertise Intelligenz Lerntechniken Engagement Metakognition Gedächtnis Übung macht den Meister Stresserleben Emotionskontrolle Temperament Emotionales Erleben [Minderleistung] Selbstkompetenz besser verstehen gezielter beeinflussen

39 Ablauf Zusammenfassung

40 Drei Punkte Bestimmte Strukturen des Gehirns (z.b. präfrontaler Cortex) werden im stark entwickelt und sind beeinflussbar. Diese Strukturen stehen in Zusammenhang mit dem Erwerb von Expertise der Aneignung von Lerntechniken dem Erleben und der Kontrolle von Emotionen Neurowissenschaftliche Erkenntnisse sagen uns, was ist und sein kann aber nicht, was sein soll und wie wir es erreichen.

41 Drei Punkte Bestimmte Strukturen des Gehirns (z.b. präfrontaler Cortex) werden im stark entwickelt und sind beeinflussbar. Diese Strukturen stehen in Zusammenhang mit dem Erwerb von Expertise der Aneignung von Lerntechniken dem Erleben und der Kontrolle von Emotionen Neurowissenschaftliche Erkenntnisse sagen uns, was ist und sein kann aber nicht, was sein soll und wie wir es erreichen.

42 und noch zwei Literaturangaben Blakemore, Sarah-Jayne & Frith, Uta (2006). Wie wir lernen: Was die Hirnforschung darüber weiss. München: DTV. Gut lesbare Übersicht über die aktuellen Erkenntnisse rund um das Lernen. Mit eigenem Kapitel zum adoleszenten Gehirn. 292 Seiten, CHF Strauch, Barbara (2004). Warum sie so seltsam sind: Gehirnentwicklung bei Teenagern. Berlin: Berliner Taschenbuch Verlag. Reise in das Gehirn von Heranwachsenden, die gerade betroffenen Eltern viele Aha-Erlebnisse bescheren wird. Gleichwohl ist es kein Erziehungsratgeber im üblichen Sinn, sondern ein an den Fakten der neuesten Forschung angelehntes Werk zum besseren Verständnis dessen, was bislang anscheinend unvereinbar war: Teenager und Gehirn (Pressetext). 336 Seiten, CHF

43 Kontaktinformationen Dr. Dominik Gyseler Interkantonale Hochschule für Heilpädagogik Zürich Bereich Forschung und Entwicklung Schaffhauserstrasse 239 Postfach 5850 CH-8050 Zürich Mail:

44 E N D E

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