Konsolidierung

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„Die Erinnerung ist das einzige Paradies, aus dem wir nicht vertrieben werden können“. Jean Paul Sartre

Nachhaltigkeit im Sinne von Lernen impliziert, dass das Gelernte längerfristig im Gedächtnis verankert sein muss. Neurowissenschaftlich spricht man hierbei von Konsolidierung des Gelernten, und meint die Zeit nach dem Lernen, die zur Vertiefung und Verfestigung entscheidend notwendig ist. Solche Konsolidierungsprozesse setzen automatisch nach dem Lernen ein und erfolgen ohne weiteres Hinzulernen. Dabei werden fortlaufend neu gebildete Gedächtnisspuren stabilisiert, ja gar verbessert! Lernt man, so weisen die neuen Gedächtnisinhalte zunächst eine recht labile Existenz auf, die durch eine Reihe von Einflussfaktoren, wie z.B. der bloßen Beschäftigung mit etwas anderem, dazu führen können, dass das Gelernte nicht „behalten“ wird.

Inhaltsverzeichnis

Frühe und späte Konsolidierung

Im Wesentlichen wird zwischen der Konsolidierung auf synaptischer Ebene, der sog. frühen Konsolidierung, und der Konsolidierung auf der Systemebene, der sog. späten Konsolidierung, unterschieden (Dudai, 2004). Die frühe Konsolidierung setzt unmittelbar nach Informationsaufnahme ein und dauert nur Minuten bis Stunden. Sie beinhaltet eine Reihe biochemischer Prozesse, wie die Proteinsynthese, die zu einer langfristigen Änderung der Stärke von Synapsen führen, was wiederum eine Grundvoraussetzung für nachhaltiges Lernen darstellt. Die Konsolidierung auf systemischer Ebene ist hingegen ein längerer Prozess und kann Tage bis hin zu Jahre dauern. Hier kommt es zu einer Modifikation der gesamten neuronalen Systeme und des Verhaltens.

Die beteiligten Hirnregionen

Lernen Menschen Fakten oder Konzepte (wie z.B. das Wissen um Rom als Hauptstadt von Italien), so spricht man von sog. deklarativen Gedächtnisinhalten. Die hierbei wichtigsten an der Konsolidierung beteiligten Hirnstrukturen sind der Hippocampus mit seinen benachbarten Strukturen im Inneren des Schläfenlappens (Parahippokampus, Amygdala, perirhirnaler und entorhinaler Kortex), der laterale temporale Kortex, sowie Regionen des präfrontalen Kortex. Lernen Menschen vergleichsweise Fertigkeiten (wie z.B. Klavierspielen), so spricht man von sog. prozeduralen Gedächtnisinhalten, deren Konsolidierung insbesondere über das Kleinhirn, die subkortikalen Basalganglien, sowie den Thalamus gesteuert wird.

Faktoren erfolgreicher Konsolidierung

Obgleich noch ein hoher Forschungsbedarf besteht, lassen sich erste Faktoren erfolgreicher Konsolidierung benennen: Der bislang am besten untersuchte sowie am meisten entscheidende Faktor erfolgreicher Konsolidierung ist der Schlaf. In zahlreichen Studien zeigen Versuchspersonen, die zwischen Erwerb und Abruf eines bestimmten Lernmaterials geschlafen haben, typischerweise eine bessere Behaltensleistung für die gelernten Inhalte als Versuchspersonen, die wach blieben (Walker, 2004). Offensichtlich „schläft“ unser Gehirn nachts nicht, sondern reaktiviert die tagsüber aufgenommenen, neu gelernten Informationen und versucht diese zu kategorisieren, systematisieren und zu verfestigen. Ein weiterer, wesentlicher Faktor ist der Zeitverlauf, also die einfache Zeitspanne zwischen dem Lernen und der Darbietung einer neuen Aufgabe. Man geht davon aus, dass die frühe Konsolidierung in etwa 6-10 Minuten in Anspruch nimmt (Lechner, Squire & Byrne, 1999; Sosic, Opitz, Grön & Sokolov, in Bearbeitung). Auch die Frage nach der Interferenzwirkung einer neuen Aufgabe auf das zuvor gelernte ist von großer Bedeutung und weist auf die Frage nach der richtigen Stoffverteilung hin. Im Kontext von prozeduralem Lernen, also dem Lernen von Fertigkeiten, zeigt sich, dass das gleichzeitige Lernen von mehreren Fertigkeiten eher in kleinen Schritten als in großen Blöcken geübt werden sollte. Über dieses verteilte Lernen (im Vergleich zum massierten Lernen) wird die Gefahr der Interferenz durch die zu übende Aufgabe verringert (Robertson et al., 2004). Dabei kommt es aber nicht nur auf die Menge des zu Lernenden an, sondern auch auf die Reihenfolge, sprich die Stoffverteilung. So sollte man Kindern das Buchstabenschreiben (B), Silbenlesen (S) und Rhythmiküben (R) lieber als jeweils kurze Aufgabe in einer variablen Reihenfolge anbieten als in einer sich langen und massiert dargebotenen Aufgabe. Stellt man die Frage, wie nun Lernpause sinnvoll genutzt werden können, um die frühe Konsolidierung zu fördern, stößt man auf vergleichsweise nur wenige Daten, die erste Hinweise darauf liefern, dass Entspannung ein weiterer möglicher Faktor erfolgreicher Konsolidierung sein könnte. Gottselig uns seine Mitarbeiter (2004) konnten in einem Experiment zur Konsolidierung auditiver Reize den Nachweis erbringen, dass Entspannung unmittelbar nach dem Lernen (in dieser Studie operationalisiert über die Instruktion die Augen zu schließen und die Gedanken vorbeiziehen zu lassen) im Gegensatz zum Fernsehen mit einer statistisch bedeutsamen höheren Behaltensleistung einhergeht. Insgesamt skizzieren die bisherigen Ausführungen, wie wichtig es ist, was man nach dem Lernen tut. Es reicht offensichtlich nicht, günstige Bedingungen ausschließlich für die Zeit während des Lernens zu schaffen. Die bisherige Konsolidierungsforschung gibt bereits jetzt Hinweise darauf, dass Lernsituationen sinnvoller rhythmisiert werden sollten. Künftig sollten Aspekte wie kürzere und sinnvoller verteilte Lernblöcke, aber auch längere Lernpausen stärker Beachtung finden. Es scheint, als sei im schulischen Sektor ein Umdenken weg vom konventionellen 45-Minuten Takt erforderlich. Aber auch Aspekte wie die Art der Lernpausengestaltung sollten stärker berücksichtigt werden. Dies gilt auch für Lernsituationen daheim.

Quellen, Ressourcen, Links

Dudai, Y. (2004). The Neurobiology of Consolidation, or, How Stable ist the Engram? Annu. Rev. Psychol, 55: 51-86. Englischsprachiger wissenschaftlicher Übersichtsartikel über die neurobiologischen Grundlagen der Konsolidierung und Rekonsolidierung. Media:Konsolidierung_Dudai_2004.pdf

Gottselig, J.M., Hofer-Tinguelly, G., Borbely, A.A., Regel, S.J., Landolt, H.P., Rety, J.V., Achermann, P. (2004). Sleep and Rest Facilitate Auditory Learning. Neuroscience, 127: 557-561. Englischsprachiges wissenschaftliches Manuskript über den Einfluss von Schlaf, Entspannung und Fernsehen auf die frühe Konsolidierung. Media:Konsolidierung_Gottselig_2004.pdf

Lechner, H.A., Squire, L.R., & Byrne, J.H. (1999). 100 years of consolidation-remembering Müller and Pilzecker. Learning and Memory, 6 (2): 77-87. Englischsprachiger wissenschaftlicher Übersichtsartikel, gibt Überblick über die Entwicklung der Konsolidierungsforschung, besonderer Fokus auf den frühen Arbeiten von Müller & Pilzecker. Media:Konsolidierung_Lechner 1999.pdf

Robertson, E.M., Pascual-Leone, A., & Miall, R.C. (2004). Current concepts in procedural consolidation. Nature Neuroscience, 5: 1-7. Englischsprachiges wissenschaftliches Manuskript über den Einfluss von Interferenzen auf die frühe Konsolidierung prozeduraler Inhalte. Media:Konsolidierung_Robertson_2004.pdf

Sosic, Z., Opitz, T., Grön, G., & Sokolov, A. The time-course of early associative declarative memory consolidation in school children: a behavioural study. Manuskript in Bearbeitung. Dieses Manuskript ist noch nicht publiziert, es wurden jedoch bereits Daten zum Zeitverlauf der frühen Konsolidierung nach dem Erlernen von Vokabeln erhoben. Bei Fragen zu dieser Studie wenden Sie sich bitte an Zrinka Sosic, Transferzentrum für Neurowissenschaften und Lernen (zrinka.sosic@znl-ulm.de).

Sosic, Z. (2008). Nach dem Lernen braucht unser Gehirn eine Denkpause. Spektrum Hören, 1: 8-11. Populärwissenschaftlicher Übersichtsartikel über Konsolidierung und ihre Relevanz in der Schule und Weiterbildung. Media:Konsolidierung_Sosic_2008.pdf

Manfred Spitzer: Lernen im Schlaf. RealVideo aus der BR-alpha - Reihe Geist und Gehirn(ca. 15 Minuten)


Walker, M.P. & Stickgold, R. (2004). Sleep-Dependent Learning and Memory Consolidation. Neuron, 44: 121-133. Englischsprachiger wissenschaftlicher Übersichtsartikel über den Einfluss von Schlaf auf die frühe Konsolidierung. Media:Konsolidierung_Walker_2004.pdf

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