Einführung in die Neuropsychologie

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1 Für Lehrende der Erwachsenenbildung Diese gut verständliche Einführung in die Neuropsychologie orien tiert über Hirnstrukturen, Hirnfunktionen und bildgebende Verfahren, stellt eine neue Sicht des Gedächtnisses dar, zeigt die Bedeutung von Emotionen beim Lernen und gibt Anregungen zum gehirngerechten Lernen. Nach Seitenblicken auf die klinische Neuropsychologie und auf die aktuelle Kritik an der Neuropsychologie werden die didak tischen Folgerungen für das Planen, Durchführen und Reflektieren von Lernangeboten in der Erwachsenenbildung gezogen. Das Buch umreißt den modernen Stand der pädagogisch und didak tisch relevanten kognitiven Neuropsychologie und soll damit den Erwachsenenbildnerinnen und Erwachsenenbildnern sowie Lehr personen an Gymnasien und höheren Lehranstalten eine praxis bezogene Orientierung vermitteln. Einführung in die Neuropsychologie Peter Gasser Einführung in die Neuropsychologie Gasser Peter Gasser Einführung in die Neuropsychologie Für Lehrende der Erwachsenenbildung

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort 5 Einleitung 7 1 Wie das Gehirn gebaut ist und was es leistet Das einzigartige Gehirn arbeitet vernetzt, individuell und konstruktiv 10 Hirnstrukturen 11 Einige Hirnfunktionen 16 Bildgebende Verfahren 20 2 Eine neue Sicht des Gedächtnisses Gedächtnisformen, Speicherprozesse und Abrufstrategien; was man gegen das Vergessen tun kann 28 Gedächtnistheorie Phase I: Platon Mnemotechniken Vives 28 Gedächtnistheorie Phase II: Ebbinghaus Bartlett Leontjew 31 Gedächtnistheorie Phase III: Kognitivismus Speichermodelle 35 Gedächtnistheorie Phase IV: Die neuropsychologische Sicht 38 Fazit und Anwendung 44 Formen des Vergessens Von den Basisgefühlen zu den Funktionen des limbischen Systems und der Neuromodulatoren Warum Gefühle wichtig sind; Gefühle und somatische Marker als Frühwarnsysteme; Lernen auf der Angst- und auf der Belohnungsschiene; Intuition und Bauchentscheide 49 Alltagswissen zum Thema Gefühl, Emotion und Motivation 49 Protagonisten des Denkens und Fühlens 50 Die emotionale Wende 52 Das limbische System als neurobiologische Basis von Emotion und Motivation 54 Neuromodulatoren generieren Emotionen 57 Gefühle sind Bestandteil kluger Entscheidungen 61 4 Gehirngerecht lernen Das Gehirn lernt besser, wenn es assoziiert, Muster erkennt, Chunks bildet, Sinn stiftet usw. 65 Das Gehirn lernt besser, wenn Wie macht man Lerninhalte «gehirngerecht»? 77 Modell des gehirngerechten Lernens und dessen Beschreibungsebenen 79

3 Aus der Praxis für die Praxis 4 5 Einblicke in die klinische Neuropsychologie Klassische Fälle, Erwachsenen-ADHS, Essstörungen, Internet- und Handy-Sucht 82 Klassische Fälle der klinischen Neuropsychologie 83 Neuropsychologische «Störfälle» der Gegenwart und Zukunft 91 Das Enhancement-Phänomen Neuropsychologie im Gegenwind Neuromythen von Laien und Experten; Funktionen und Grenzen der Neuropsychologie 103 Zum Vorwurf des biologischen Reduktionismus 104 Ist das Gehirn der Geist? 105 Drei Lösungsansätze zum Gehirn-Geist-Problem 106 Von der Einzelkritik zur kritischen Neurowissenschaft 109 Kritik der Neuromythen 112 Neurokritik aus dem pädagogischen Lager Didaktische Folgerungen für das Planen und Durchführen von Unterricht und Lernangeboten; Eckwerte der konstruktivistischen Didaktik und des selbstgesteuerten Lernens 117 Impulse zu einer neuropsychologisch orientierten Didaktik 118 Ansätze zu einer «Neurodidaktik» 123 Neuropsychologisch orientierte Grundsätze des Lehrens und Lernens 126 Didaktische Beiträge ausgewählter Neuropsychologen 130 Anhang 142 Kurze Geschichte der Neuropsychologie 142 Glossar 146 Literaturverzeichnis 159 Sachregister 174

4 Vorwort Einführende Texte oder Bücher zur Neuropsychologie gibt es in Hülle und Fülle. Manche sind umfassend 1 und gut illustriert, 2 praktisch ohne Fremdwörter, 3 dünn und gut verständlich geschrieben, 4 von profunden Kennern verfasst, 5 mit überraschenden Sichtweisen, 6 die modernsten Ergebnisse schildernd, 7 im Stile interessanter Interviews 8 oder spezifisch auf das Thema Lernen oder Musik fokussiert 9. Ganz abgesehen von dicken, mit Abbildungen und Fachbegriffen gespickten Lehrbüchern. 10 Die vorliegende, relativ dünne Schrift beansprucht demgegenüber, Brennpunkte der kognitiven Neuropsychologie mit pädagogisch-didaktischem Interesse zu thematisieren und aus der Sicht des Lehrens und Lernens darzustellen. Dabei werden die Bedürfnisse der Erwachsenenbildung berücksichtigt. Dies betrifft insbesondere den Sachverhalt, dass Erwachsene über 5 1 Kasten, E. (2007). Einführung Neuropsychologie. München: Reinhardt. 2 Carter, R. (2012). Gehirn und Geist. Heidelberg: Spektrum; Sentker, A./Wigger, F. (Hrsg.) (2009). Schaltstelle Gehirn. Heidelberg: Spektrum. 3 Madeja, M. (2012). Das kleine Buch vom Gehirn. München: dtv. 4 Burkert, H. (2011). Hirnbilder. Können Neuronen lügen? Heidelberg: Vernissage; Herschkowitz, N. Chapman Herschkowitz, E. (2009/4.). Das vernetzte Gehirn. Seine lebenslange Entwicklung. Bern: Huber; O Shea, M. (2008). Das Gehirn. Eine Einführung. Stuttgart: Reclam; Greenfield, S. A. (2003). Reiseführer Gehirn. Heidelberg: Spektrum; Reiter, M. (2012). Schlaue Zellen. München: Gütersloher Verlagshaus. 5 Roth, G. (2009a). Aus Sicht des Gehirns. Frankfurt am Main: Suhrkamp; Singer, W. (2002). Der Beobachter im Gehirn. Essays zur Gehirnforschung. Frankfurt am Main: Suhrkamp; Spitzer, M. (2000). Geist im Netz. Heidelberg: Spektrum; Ramachandran, V. (2005). Eine kurze Reise durch Geist und Gehirn. Reinbek bei Hamburg: Rowohlt; Nützel, N./Andrich, J. (2008). Das Universum im Kopf. Wie unser Gehirn funktioniert. Hamburg: Bloomsbury. 6 Schnabel, U./Sentker, A. (1998). Wie kommt die Welt in den Kopf? Reinbek bei Hamburg: Rowohlt; Edelman, G. M. (2004). Das Licht des Geistes. Wie Bewusstsein entsteht. Reinbek bei Hamburg: Rowohlt; Frith, Ch. (2010). Wie unser Gehirn die Welt erschafft. Heidelberg: Spektrum; Linden, D. J. (2010). Das Gehirn ein Unfall der Natur. Warum es dennoch funktioniert. Reinbek bei Hamburg: Rowohlt; Schwarz, F. (2007/2.). Muster im Kopf. Warum wir denken, was wir denken. Reinbek bei Hamburg: Rowohlt. 7 Dresler, M. (2011). Kognitive Leistungen. Intelligenz und mentale Fähigkeiten im Spiegel der Neurowissenschaften. Heidelberg: Spektrum; Bonhoeffer, T./Gruss, P. (2011). Zukunft Gehirn. Neue Erkenntnisse, neue Herausforderungen. München: C. H. Beck; Podbregar, N./Lohmann, D. (2012). Im Fokus: Neurowissen. Träumen, Denken, Fühlen Rätsel Gehirn. Heidelberg: Spektrum. 8 Blackmore, S. (2012). Gespräche über Bewusstsein. Frankfurt am Main: Suhrkamp. 9 Spitzer, M. (2000). Geist im Netz. Modelle für Lernen, Denken und Handeln. Heidelberg: Spektrum; Spitzer, M. (2006a). Lernen. Gehirnforschung und die Schule des Lebens. Heidelberg: Spektrum; Caspary, R. (2006). Lernen und Gehirn. Der Weg zu einer neuen Pädagogik. Freiburg im Breisgau: Herder; Spitzer, M./Herschkowitz, N. (2012). Wie Erwachsene denken und lernen. 3 CDs. Galia; Herrmann, U. (2009/2.). Neurodidaktik. Grundlagen und Vorschläge für gehirngerechtes Lehren und Lernen. Weinheim: Beltz; Jäncke, L. (2008). Macht Musik schlau? Neue Erkenntnisse aus den Neurowissenschaften und der kognitiven Psychologie. Bern: Huber. 10 Kolb, B./Whishaw, I. Q. (1996/2.). Neuropsychologie. Heidelberg: Spektrum; Karnath, H. O./Thier, P. (Hrsg.) (2006/2.). Neuropsychologie. Heidelberg: Springer; Bear, M. F./Connors, B. W./Paradiso, M. A. (2009/3.). Neurowissenschaften. Heidelberg: Spektrum um nur drei dicke Wälzer zu erwähnen.

5 Aus der Praxis für die Praxis 6 viele Erfahrungen, über eine mehr oder weniger wechselvolle, mit Lernerfolgen und Misserfolgen durchzogene Lernbiografie verfügen, in deren Verlauf sie die Fähigkeit der Selbstbestimmung und Selbstorganisation ausgebaut haben. Erwachsene können in der Regel selbst Lerninhalte, Lernziele, Lernorte, Lernzeiten, Lernmethoden, Lernmedien und Lernkontrollen wählen. Sie verfügen meistens über geeignete Lernstrategien und Lerntechniken sowie über Metakognitionen. Sie lernen gerne praxisbezogen, ausdauernd, kritisch und selbstwirksam. 11 Manche illustrative Beispiele der folgenden Kapitel stammen zwar aus früheren Lernaltern, beanspruchen aber, besonders einleuchtend und gut nachvollziehbar zu sein. Das Buch lässt sich auch als Vorbereitungs-, Begleit- und Vertiefungslektüre zu Referaten, Kursen und zu den Ausbildungsmodulen «Lernen und Lehren», «Lerncoaching», «Didaktik» bzw. «Lernmoderation» und «Lernpsychologie» einsetzen. Um die Orientierung in den literarischen Bezügen zu erleichtern, setze ich die Anmerkungen und die ausführlichen Literaturhinweise nicht nur in den Anhang, sondern auch unter den laufenden Text. 11 Arnold, R. (2012a). Wie man lehrt, ohne zu belehren. 29 Regeln für eine kluge Lehre. Heidelberg: Carl-Auer.

6 Einleitung Die Erwartungen an die Neuropsychologie sind derzeit sehr hoch, zu hoch, meint der Soziologieprofessor Nikolas Rose. Er vermutet gar, dass viele Neuropsychologen an einem «Gehirn-Übertreibungssyndrom» leiden. 12 Im Gegensatz dazu wird in diesem Buch gezeigt, was man von der Neuropsychologie erwarten kann und was man nicht erwarten darf. Zwar lässt sich aus der Synapsentätigkeit nicht ableiten, wie man im Unterricht den pythagoreischen Lehrsatz einführen soll. Dies lässt sich aus keiner Psychologie folgern, auch nicht aus der Kognitionspsychologie. Andererseits setzt man bei jeder Art des Lehrens und Lernens Gehirnaktivitäten voraus: «Ohne Hirn ist alles nichts.» 13 Darüber hinaus bin ich der dezidierten Ansicht, dass jedermann eine naive Hirntheorie hat und dass diese alles Handeln, auch das didaktische Denken und Handeln, beeinflusst. Schon die Alltagssprache ist voller Hirnmetaphern: Man soll nicht «kopflos» reagieren. Der Unterricht darf nicht «kopflastig» sein, sondern muss die Lernenden im Sinne der «Kopf-Herz-Hand»-Bildung ganzheitlich ansprechen. Man sollte also nicht nur «kopfrechnen» oder einseitig «linkshemisphärisch» die «Kopfarbeit» pflegen. Schwierige Aufgaben bereiten tatsächlich «Kopfzerbrechen» und manche politische Lösung ist eine reine «Kopfgeburt» oder «hirnrissig», wenn nicht gar «hirnverbrannt» oder ein Ergebnis «gehirnamputierter» Bemühung. Wohl verstanden: Die zuletzt erwähnten Begriffe haben Aufnahme und Worterklärung im Duden gefunden! Dass unsere Ansicht über das Gehirn unser Handeln bestimmt, belegen folgende Beispiele: Wir führen eine Agenda und schreiben Einkaufszettel. Offenbar möchten wir unserem Gedächtnis nicht zumuten, alle Daten und Fakten zu speichern. Wenn uns ein Name entfällt, stellen wir uns das dazu gehörende Gesicht oder eine Situation mit der betreffenden Person vor. Wir gehen das Alphabet durch («A, B, C, D... richtig, Dietler») oder wir überlassen den Suchprozess ganz dem Unbewussten («Bloß nicht daran denken, es wird mir schon einfallen!»). Aber auch beim Unterrichten und Dozieren unterstellen wir dauernd gewisse Hirnaktivitäten: Wir nehmen an, dass Beispiele und Skizzen das Verständnis erleichtern. Wenn jemand etwas nicht versteht, erklären wir es (eventuell mit einfacheren Worten) noch einmal. Um uns eine Sache einzuprägen, wiederholen wir sie, halten das Wissen in einer «Mindmap» fest und meinen, damit «rechtshemisphärisch» tätig zu sein. Wir lesen einen Text immer wieder, um ihn (vermeintlich) besser zu ver Rose, N. (2012). Mancher leidet am Gehirn-Übertreibungssyndrom. In: Gehirn & Geist 4, S Vogelsang, F./Hoppe, Ch. (2008). Ohne Hirn ist alles nichts. Neukirchen: Neukirchener Verlagsgesellschaft.

7 Aus der Praxis für die Praxis 8 stehen und zu behalten, obschon sich empirisch belegen lässt, dass mehrfaches Lesen weniger das Verständnis als die Vertrautheit und damit eine Wissensillusion fördert: Wir verwechseln Kennen mit Verstehen. Über Gehirnprozesse gibt es viele und zum Teil so abstruse Irrtümer, dass sich die ETH-Professorin Elsbeth Stern und der Neuroforscher Stephan Schleim intensiv mit sogenannten Neuromythen befassen. 14 Wenn es falsche Ansichten gibt, gibt es wohl auch zutreffende. Letzteren ist diese Einführung gewidmet. Dem oft erhobenen Vorwurf des neurobiologischen Reduktionismus ist allerdings schon hier zu begegnen, denn er beruht meines Ermessens auf einem Missverständnis: Wer über «Toleranz» nachdenkt, tut dies mit seinem Gehirn. Ohne Gehirnaktivität ist kein Denken und Fühlen, kein Wollen und Entscheiden, keine Interaktion und Kommunikation vorstellbar. 15 Aber deshalb ist noch lange nicht alles «Neuro». 16 Wir sind mehr als unser Gehirn. 17 Toleranz ist zwar im Vollzug gehirngesteuert. Aber der historische und philosophische Kontext der Toleranzidee, die schriftlichen und bildlichen Manifestationen zur Toleranz (beispielsweise die Ringparabel von Lessing) überschreiten die neuronale Aktivität. Wie man Heranwachsende und Erwachsene in und zur Toleranz bildet, wie Toleranz beispielsweise im Internet Einzug hält, lässt sich nicht aus der Neuropsychologie ableiten oder folgern, aber durchaus neuropsychologisch, nämlich als Leistung neocortikaler, frontaler (z. B. hemmender) und limbischer Prozesse des Einfühlens, d. h. der Empathie, studieren. Neuropsychologie kann unser didaktisches Wissen und Können fundieren, teilweise erklären oder infrage stellen. Neuropsychologie macht didaktische Unterschiede, 18 und sie kann zu gehirngerechtem Lernen anregen: 19 Das Gehirn ist das Protokoll und Potenzial seiner Nutzung. Das ist in den folgenden Kapiteln zu begründen. Nach einer kurzen Schilderung von Aufbau und Funktion der verschiedenen Hirnlappen und -areale werden die neue Sicht der Gedächtnisprozesse und -formen sowie das Vergessen thematisiert. Es folgen Kapitel zum angst- 14 Schumacher, R./Stern, E. (2010). Die Bedeutung der Neurowissenschaften für die empirische Lehr- und Lernforschung. In: Behinderte Menschen, 6, S ; Stern, E. (2009). Frischer Wind ins Klassenzimmer. In: Gehirn & Geist, 6, S ; Schleim, S. (2012). Die 7 größten Neuromythen. In: Gehirn & Geist, 4, S Roth, G. (2009a). Aus Sicht des Gehirns. Frankfurt am Main: Suhrkamp. 16 Caspary, R. (2010). Alles Neuro? Was die Hirnforschung verspricht und nicht halten kann. Freiburg im Breisgau: Herder. 17 Noë, A. (2010). Du bist nicht dein Gehirn. Eine radikale Philosophie des Bewusstseins. München: Piper. 18 Vgl. dazu beispielsweise Dehaenes Ansicht zur Dyslexie und Dyslexietherapie in: Dehaene, S. (2010). Lesen. München: Knaus, S. 253 ff. und 265 ff. 19 Vgl. dazu Gasser, P. (2010). Gehirngerecht lernen. Bern: hep; Gasser, P. (2011). Lerne lieber gehirngerecht. Bern: hep.

8 sowie zum erfolgbesetzten Lernen, zur Intuition und zum gehirngerechten Lernen. Nach einigen Hinweisen zur klinischen Neuropsychologie wird das Feld der Neuromythen und der aktuellen Kritik an der Neuropsychologie diskutiert. Das Buch schließt mit didaktischen Folgerungen und Praxishinweisen sowie mit einem Anhang zur Geschichte der Neuropsychologie, zu neuropsychologischen Fachbegriffen und zur Fachliteratur. Manche Phänomene werden in diesem Buch mehr als einmal thematisiert. Diese Wiederholungen ergeben sich zum Teil aus der mehrperspektivischen, rekursiv-kreisenden Denkweise und daraus, dass Inhalte und Begriffe in verschiedene semantische Netze und Sachzusammenhänge eingebunden sind. Ich hoffe, dass die Geduld und das Leseinteresse dadurch nicht allzu sehr strapaziert werden. Als Ergänzung zu diesem Buch finden Sie im Internet unter sechs kurze Texte, die sich als Grundlage für Gruppengespräche eignen, sowie eine kleine Gehirngeografie: 9 1. Ich kann auch unterrichten, ohne etwas vom Gehirn oder von Neuro psychologie zu wissen 2. Welchen Gewinn bringt es? 3. Was heißt Lernen? 4. Das Gehirn lernt immer 5. Das Gehirn braucht möglichst viele Beispiele, die Regeln findet es selber 6. Mindmap falsche Begründung, gute Methode 7. Kleine Gehirngeografie Im Blick auf die Konzipierung, Bearbeitung und Herstellung dieses Buches danke ich vor allem meinem Freund und Verleger Peter Egger, allen involvierten Lektorinnen und Lektoren des hep-verlages sowie Herrn Dr. Claudius Fischli, dem Bereichsleiter Führung und Beratung der aeb Schweiz, für seine hilfreichen inhaltlichen und gestalterischen Hinweise.

9 Aus der Praxis für die Praxis 10 1 Wie das Gehirn gebaut ist und was es leistet Sie halten dieses Buch in den Händen, haben vielleicht den Titel und Umschlagtext gelesen, Sie überfliegen das Inhaltsverzeichnis, blättern im Buch, schauen einige Bilder und Skizzen an, Sie bleiben da und dort hängen. Wahrscheinlich fühlen Sie sich vom Thema angesprochen, erwarten von der Lektüre Hinweise für die Praxis und für den Unterrichtsalltag. Im besten Fall ist Ihr Interesse geweckt, Sie nehmen sich vor, das Buch zu lesen... Was Sie in diesen Minuten auch immer tun, assoziieren, lesen, anschauen, denken, planen, hoffen, spüren und fühlen Sie tun und erleben es aufgrund von Hirnprozessen. Wir fühlen uns als Menschen, als Lernende und als Lehrpersonen angesprochen, weil «Neuro» ein inneres Universum markiert, das buchstäblich alles Menschliche, von der Bildung über Geist und Kultur bis zu Krankheit, Glauben, Lieben und Sterben, betrifft. «Neuro» ist irgendwie umfassend, und wir hoffen, dass sich damit unter anderem auch das Lehren und Lernen erschließen lässt. Das Gehirn ist zweifellos ein Hochleistungsorgan. Wir sind beeindruckt, dass wir auf der Basis von Gehirnaktivität reden, denken, lesen, schreiben, rechnen, Probleme lösen... können, dass die Gehirnaktivität uns erlaubt, zu fühlen, in guter Stimmung zu sein, Freude zu empfinden, etwas zu beurteilen, über etwas zu entscheiden, etwas zu wollen, auf etwas zu verzichten. 20 Dabei ist zu beachten, dass das bewusste Geschehen den kleinsten Teil der Gehirnaktivität ausmacht; der überwiegende Teil neuronaler Prozesse verläuft ganz unbewusst. Unser Gehirn steuert und moderiert nicht nur die visuellen, akustischen, haptischen, taktilen, gustatorischen und olfaktorischen Wahrnehmungen, sondern auch unsere Bewegungen, die Lage- und Raumorientierung und nicht zuletzt unser Selbstbewusstsein, unsere Ich-Konstanz. Ganz abgesehen vom aktuellen Bewusstsein, von der Speicher- und Erinnerungsfähigkeit, vom Schlaf-wach-Rhythmus, von der Emotionalität, von der Konzentration und Aufmerksamkeit, von einer schier unbegrenzten Lern- und Anpassungsfähigkeit. Kurz und gut: Die unbewusst ablaufenden und selbstgesteuerten Prozesse sind weit umfangreicher als die bewussten, und sie umfassen die größten Teile des neuronalen Geschehens. Trotzdem stehen in dieser Einführung die bewussten Anteile dieses wunderbaren biologischen Apparates im Vordergrund, weil wir darüber weitgehend das Lehren und Lernen steuern. Wir sollten allerdings nicht vergessen, dass dies eher der kleinere Teil der Gehirnaktivitäten betrifft. Werfen wir einen ersten Blick auf das einzigartige Gehirn, das individuell, vernetzt und konstruktiv arbeitet! 20 Ich verzichte im Folgenden auf Detailbelege, verweise hingegen auf die grundlegenden und weiterführenden Werke von Gerhard Roth (vgl. Literaturverzeichnis).

10 Das Gehirn kurz geschildert Das Gehirn ist unser Überlebens-, Informationsverarbeitungs- und soziales Lernorgan. Im Unterschied zu andern Organen (Herz, Lunge, Leber usw.) steuert es mit der Verarbeitung von Informationen zwischen sensorischen Eingängen und motorischen Ausgängen alle lebenswichtigen Funktionen, alles bewusste und unbewusste Erleben und Verhalten. Das Gehirn hat zwar einen evolutionär programmierten Grobaufbau, aber es ist feinstrukturell das Ergebnis und Potenzial seiner Nutzung. Insofern ist das Gehirn gerade kein Computerprogramm und keine Festplatte. Es organisiert sich innerhalb genetisch-struktureller Vorgaben selbst: Es wird das, was wir aus ihm machen. Wir nennen dies «Plastizität». Diese führt unter anderem dazu, dass es kleine Läsionen und Ausfälle mit nicht beschädigten Arealen kompensieren kann und dass wir ein Leben lang lernen können. 11 Hirnstrukturen Wir alle sind mit dem Anblick des stark gefalteten, etwa 1300 Gramm schweren Gehirns mit seinen zwei Hirnhälften und mit dem Kleinhirn und Hirnstamm vertraut. Abb. 1.1 Bild eines Gehirns Vielen ist auch bekannt, dass der sechsschichtige Neocortex, die Großhirnrinde mit ihren Windungen (Gyrus/Gyri) und Furchen (Sulcus/Sulci), etwa 20 Milliarden Neuronen enthält. Man rechnet beim vollständigen Gehirn inklusive der subcorticalen Regionen mit den Gliazellen, die Stütz- und

11 Aus der Praxis für die Praxis 12 Versorgungsfunktionen erfüllen mit mehr als 100 Milliarden Neuronen, von welchen jedes einzelne Neuron bis zu Verbindungen aufweist. Das ergibt über 10 Billionen Verbindungen, die über die sogenannten Axone elektrochemische Impulse weiterleiten und die Informationen mit Dendriten an den Endknöpfen, das heißt über die Synapsen, empfangen. Dieses Nervenleitungssystem umfasst eine Strecke von Dutzenden von Kilometern einzelne Axone sind bis zu 2 Meter lang. Ein Neuron kann über das Axon pro Sekunde bis zu 500 Impulse mit einer Geschwindigkeit von über 360 Stundenkilometern senden, die in den Synapsen enden bzw. den synaptischen Spalt zu den Nachbarneuronen chemisch überwinden. Pro Sekunde werden über 1000 analoge Rechenoperationen ausgeführt. Das Gehirn arbeitet mit der Watt-Leistung einer Glühbirne. Es wiegt zwar nur 2 Prozent des Körpergewichts, verbraucht aber rund ein Fünftel des Sauerstoffetats und etwa ein Viertel des Glukosehaushalts für den Auf- und Ausbau bzw. den neuronalen Betrieb. Der Innenkontakt beträgt etwa das Zehnfache der Verarbeitung äußerer Sinnesreize; das Gehirn hält gewissermaßen ein intensives Selbstgespräch, von dem wir nichts wissen. Das Gigantische dieser Komplexität wird uns bewusst, wenn wir uns vergegenwärtigen, dass das ausgefaltete Gehirn ungefähr ein viertel Quadratmeter mit ca. 4 bis 5 Millimetern Dicke ergibt. Das bedeutet, dass in jedem Kubikmillimeter Neocortex Tausende Neuronen mit ebenso vielen Anschlüssen stecken. Das Gehirn arbeitet mit einem einheitlichen neuronalen Code, der in abgestuften und stabilen Spannungsschwankungen in der Größenordnung von Millionstelvolt besteht. Das Gehirn ist mehrheitlich mit sich selbst beschäftigt. Wie andere Organe, so haben sich das Gehirn und seine Teile in Auseinandersetzung mit der Umwelt und Mitwelt spezialisiert: Frontallappen (4) Scheitellappen (2) Hinterhauptslappen (1) Schläfenlappen (3) Kleinhirn Abb. 1.2 Gehirnlappen