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Warum Handschreiben schlau macht

Ergebnisse mehrerer Studien haben bereits in der Vergangenheit gezeigt, dass sich sowohl Kinder als auch Erwachsene beim Schreiben von Hand besser erinnern und mehr lernen. Dies bestätigt jetzt auch eine aktuelle norwegische Studie. Bereits 2017 untersuchten die Wissenschaftler der NTNU (Norwegian University of Science and Technology) die Gehirnaktivität von 20 Studenten. In der erst kürzlich veröffentlichten Studie wurde erstmalig die Gehirnaktivität bei Kindern und jungen Erwachsenen untersucht. Beide Studien wurden unter Verwendung eines HD-EEGs durchgeführt, um die Gehirnwellenaktivität zu verfolgen und aufzuzeichnen.

Die Ergebnisse zeigten, dass das Gehirn sowohl bei Kindern als auch bei jungen Erwachsenen beim Schreiben mit der Hand viel aktiver ist als beim Tippen auf einer Tastatur. Die Verwendung von Stift und Papier ermöglicht dem Gehirn an Erinnerungen besser festhalten zu können. Handschreiben erzeugt eine höhere Aktivität in den sensomotorischen Teilen des Gehirns und regt viele unterschiedliche Sinne an. Diese Sinneserfahrungen stellen den Kontakt zwischen verschiedenen Teilen des Gehirns her und öffnen das Gehirn für das Lernen.

Die Forscher betonen daher, wie wichtig es ist, dass Kinder insbesondere in jungen Jahren zum Zeichnen und Schreiben herausgefordert werden. 

Referenzen:

Norwegian University of Science & Technology The Importance of Cursive Handwriting Over Typewriting for Learning in the Classroom: A High-Density EEG Study of 12-Year-Old Children and Young Adults. Eva Ose Askvik, F. R. (Ruud) van der Weel and Audrey L. H. van der Meer. Front. Psychol., 28 July 2020 | https://doi.org/10.3389/fpsyg.2020.01810

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Wie Hirnzellen umlernen

Menschen wie Tiere haben die Fähigkeit, sich immer wieder auf neue Situationen einzustellen. Die biologischen Prozesse, die diese Leistungen ermöglichen, sind noch sehr unvollständig verstanden. Das Institut für Hirnforschung der Universität Zürich illustrierte nun im Mausmodell, welche Nervenzellen im Gehirn dabei das Kommando haben.

Für die Versuche simulierten die Forscher in Mäusen einen Prozess des Umlernens und untersuchten auf Ebene einzelner Nervenzellen, was dabei im Gehirn passiert. Zunächst trainierten sie die Tiere darin, nach einer Berührung der Tasthaare mit grobkörnigem Sandpapier zu schlecken – was zu einer Belohnung mit Zuckerwasser führte. Bei Berührung mit feinkörnigem Sandpapier hingegen durften sie nicht schlecken, sonst löste dies ein unangenehmes Geräusch aus. Hatten die Mäuse dies verstanden, wurde der Spiess umgedreht: Nun gab es die Belohnung bei feinkörnigem Sandpapier, was diese schnell erlernten.

Dabei erwies sich, dass ein Teil der Grosshirnrinde, eine Gruppe von Hirnzellen des orbitofrontalen Kortex während des Umlernens besonders aktiv war. Diese Zellen haben lange Fortsätze, die bis in das Areal der sensorischen Nervenzellen reichen, die bei Mäusen Tastreize verarbeiten. In diesem Areal folgten die Zellen zunächst dem alten Aktivitätsmuster, ein Teil passte sich dann allerdings der neuen Situation an. Die Plastizität dieser Zellen und die Instruktion durch die höhere Instanz des orbitofrontalen Kortex scheint demnach für die Flexibilität des Verhaltens entscheidend zu sein. Wurden diese ausgeschaltet, funktionierte das Umlernen nicht.

Die Forscher nehmen an, dass sich diese fundamentalen Prozesse in ähnlicher Weise auch im menschlichen Gehirn abspielen und die Forschungsergebnisse zum besseren Verständnis von Hirnkrankheiten beitragen können, bei denen diese Flexibilität gestört ist, wie beispielsweise bei Formen von Autismus und Schizophrenie.

Referenzen:

Universität Zürich https://www.media.uzh.ch/de/medienmitteilungen/2020/Flexibles-Handeln.html

Value-guided remapping of sensory cortex by lateral orbitofrontal cortex, Nature 2020; https://doi.org/10.1038/s41586-020-2704-z

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Alleine lernen reicht nicht aus

Wir treffen Entscheidungen, die nicht nur auf unsere eigene Lernerfahrung basieren, sondern auch darauf, dass wir von anderen lernen. Aber wie können wir angesichts der Entscheidungen anderer Menschen unser eigenes Lernen verbessern? Wird soziales Lernen anders verarbeitet als direktes Lernen? Wissenschaftler der Universität Wien und des Universitätsklinikums Hamburg Eppendorf (UKE) haben jetzt dargestellt, wie soziale Entscheidungsfindungen im menschlichen Gehirn erfolgen.

Durchgeführt wurde die Studie vom Neurowissenschafter Lei Zhang (Universität Wien) und Jan Gläscher (Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf). In der Untersuchung mussten Probanden Entscheidungen treffen, die mit einem monetären Belohnungsystem gekoppelt waren, wobei sie teilweise auf die Erfahrungen ihrer Mit-Spieler zugreifen konnten, so dass sie diese soziale Information mit ihren eigenen Entscheidungsprozessen verbinden konnten.

Die Ergebnisse der Forscher lassen vermuten, dass zwei eigene Arten von Lernsignalen in getrennten, aber interagierenden Hirnregionen verarbeitet werden, die separate Berechnungsstrategien für die Entscheidungsfindung in sozialen Kontexten repräsentieren. Gläschen dazu: „Direktes Lernen ist in stabilen Situationen effizient und wenn Situationen wechselhaft und unsicher sind, könnte bei der Anpassung an neuartige Situationen soziales Lernen eine wichtige Rolle spielen, zusammen mit direktem Lernen; wie beispielsweise bei der Speisewahl in einer neuen Firmenkantine.“

Ein wichtiger Bereich für zukünftige Forschungen wird sein, einen Teil des integrierten Netzwerkes mit non-invasiver Hirnstimulation zu stören und festzustellen, wie Verhaltensweisen und Berechnungsstrategien in sozialer Entscheidungsfindung dadurch verändert werden.

Referenzen:
Universität Wien; Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf – UKE
Pressemitteilung
A Brain Network Supporting Social Influences in Human Decision-making; Science Advances. 19.8.2020;
DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abb4159

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