Gehirn Wissenstransfer: Vom Zahnrad zum organischen Prozess

Die Neuronen und ihre Fähigkeiten sind die Grundlage unseres Wissens, Denkens und Handelns. Diese Erkenntnis ist zentral für das Verständnis von Wissenstransfer. Doch gängige Visualisierungen und Metaphern zum Thema Wissenstransfer sind oft veraltet und wenig hilfreich. Dieser Artikel beleuchtet die Problematik veralteter Metaphern und zeigt, wie ein "New Normal" im Bereich der Wissenstransfer-Icons aussehen kann, um einen organischen und menschlicheren Ansatz zu fördern.

Das "Very Old Normal" der Wissenstransfer-Visualisierungen

Eine einfache Bildsuche zum Thema Wissenstransfer offenbart oft Darstellungen, die aus dem Beginn der Industrialisierung stammen. Zahnräder in Köpfen oder zwischen Köpfen hin- und herfliegende Zahnräder dominieren. Ebenso findet man aufgeklappte Köpfe, in die jemand Wissen hineinfließen lässt. Solche Bilder vermitteln den Eindruck, dass Menschen zahnradbasierte Maschinen sind, deren Fähigkeiten sich durch das Hinzufügen weiterer Zahnräder erweitern lassen.

Diese Metaphern sind problematisch, da sie die Komplexität des menschlichen Gehirns und die organische Natur von Wissenstransfer nicht ausreichend berücksichtigen. Sie reduzieren Wissen auf eine mechanische Angelegenheit und vernachlässigen die menschliche Komponente.

Die Macht der Metaphern und ihre Auswirkungen

Daniel G. Andriessen identifizierte über 22 unterschiedliche Metaphern im Kontext des Begriffs "Wissen". Deren Gebrauch ist nicht nur kontextabhängig und sozio-kulturell verschieden, sondern bereits innerhalb ein-und-derselben Organisation kann eine unterschiedliche, gruppenspezifische Wahrnehmung von Begriffen beobachtet werden. Andriessen erläutert hierzu das Beispiel einer Organisation, deren Mitglieder aus zwei vorgegebenen Bildern („Wasser“ und „Liebe“) eines als Metapher für Wissen auswählen sollten. Während die Führungskräfte mehrheitlich „Wasser“ auswählten, entschieden sich die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter für „Liebe“. Die Verwendung von Metaphern „menschelt“ also sehr.

Metaphern lenken unsere Beschäftigung mit Problemen und Lösungen, unser Verständnis von Wissen und unseren Umgang damit. Veraltete Metaphern können daher unser Denken einschränken und innovative Ansätze behindern.

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Die Reise zu einem "New Normal"

Der Weg zu einem "New Normal" von Wissenstransfer-Icons begann mit einer Session auf dem GfWM-KnowledgeCamp (GKC) 2020. Dabei haben die Teilnehmenden einen ersten Versuch unternommen, mit Assoziation für Wissenstransfer neue Icons zu finden. Es entsteht ein breites Spektrum für Wissenstransferaspekte wie Kennzeichen, Motivation, Lernumgebung und mehr. Nach 45 Minuten ist der Session-Vorhang zu und sind viele neue Fragen offen.

Annette Hexelschneider und Mareike Grund beschlossen, hier nicht aufzuhören. Ausgehend von den Denkanstößen des GKC 2020 erfassen sie zunächst ihre Motivation und die Zielsetzung einer gemeinsamen strukturierten Betrachtung und Auswahl von Icons zur Visualisierung. Im Ergebnis besteht Konsens, dass der reine Technikbezug und eine werkzeugorientierte Betrachtung von Wissen nicht zielführend sein können. Wissen lässt sich nicht in einer Datenbank erfassen, Wissenstransfer ist kein endlicher Prozess, Wissen ist ganz im Sinne des „New Normal“ ein organischer, ein dynamischer Prozess. Die Einbeziehung künstlicher Intelligenz in die Prozesse wird als unterstützendes Element mit aufgenommen. Doch wie lässt sich Wissen visualisieren? Und nach welchen Kriterien kann eine Visualisierung erfolgen? Daraus lässt sich die Vision eines Umgangs mit Wissen entwickeln, die grundsätzlich organisch und menschlich zugewandt ist. Sie ist nicht statisch und bildet Vielfalt ab. Ihre Ausprägungen beruhen auf einer willentlichen Entscheidung und den (passenden/ förderlichen) Rahmenbedingungen.

In einem zweiten Schritt wird basierend auf diesen Vorüberlegungen und unter Einbeziehung externer Entwürfe aus einem Studierendenprojekt für die drei Szenarien „Wissenstransfer“, „Wissenteilen“ und „Wissensaufbau“ ein Portfolio verschiedener Iconvarianten individuell entwickelt, betrachtet und hinsichtlich ihrer Assoziationsfähigkeit bewertet. In der folgenden Bewertung zeigt sich einerseits, dass klar strukturierte, abstrahierende Darstellungen grundsätzlich eine größere Akzeptanz erfahren als sehr detaillierte, stark kontextbezogene Entwürfe. Andererseits findet sich für kein Szenario eine eineindeutige Visualisierung. Während die eigentliche Handlungsaktion („Teilen“, „Transfer“, „Aufbau“) übereinstimmend abgebildet werden kann, ist das Objekt stets mehrfach assoziationsfähig.

Ausgehend von dieser Erkenntnis werden die Icons mit der größeren Akzeptanz für die weitere Bearbeitung ausgewählt. Sie dienen als Basis für eigene Fortentwicklungen und Varianten. Diese Vorauswahl wird nun einem Proof-of-Concept unterzogen. Dazu werden von jeder bewertenden Person je Szenario maximal drei Icons ausgewählt und anhand der Kriterien des Grundmodell-Icons abgeprüft. Die Bewertungen werden jeweils mit entsprechenden Erläuterungen dokumentiert und anschließend alle Bewertungstabellen zusammengeführt. In einem erneuten Auswahlprozess werden anhand der Bewertungen und Erläuterungen diejenigen Icons ermittelt, die die meiste positive Resonanz erfahren. Nebenstehende Icons werden als Zwischenergebnis für die weitere Validierung festgehalten.

In einer weiteren Iteration werden diese Zwischenergebnisse anhand einer Umfrage in der DACH-Region zur Überprüfung und Kommentierung bereitgestellt. Ziel ist es, einen Eindruck zu erhalten, ob sich die in den bisherigen Gesprächen gewonnenen Erkenntnisse auch in der GfWM-Community widerspiegeln. Es geht um die Visualisierung von Wissen, die verwendete Symbolik, die unterschiedlich eingesetzten Icons und deren Aussagefähigkeit. Die Autorinnen werden die erhaltenen Rückmeldungen aufgreifen und an ihnen die getroffene Vorauswahl spiegeln.

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Neurowissenschaftliche Erkenntnisse zum Wissenstransfer

Die Neurowissenschaften haben in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte bei der Erforschung des Gehirns gemacht. Diese Erkenntnisse können wertvolle Einblicke in die Prozesse des Wissenstransfers liefern und uns helfen, effektivere Lern- und Lehrmethoden zu entwickeln.

Getrennte Speicherung von Inhalt und Kontext

Bonner Forschende deckten auf, wie das menschliche Gehirn zwei unterschiedliche Gruppen von Neuronen nutzt, um Inhalt und Kontext getrennt voneinander zu speichern. Diese Nervenzellgruppen arbeiten koordiniert zusammen, um Erinnerungen zu formen, anstatt Signale in der Aktivität einzelner Zellen zu vermischen.

Menschen besitzen die bemerkenswerte Fähigkeit, sich an dieselbe Person oder dasselbe Objekt in völlig unterschiedlichen Situationen zu erinnern. Wir unterscheiden mühelos ein Abendessen mit einem Freund von einem geschäftlichen Treffen mit demselben Freund. „Wir wissen bereits, dass tief in den Gedächtniszentren des Gehirns spezifische Zellen, sogenannte Konzeptneuronen, auf diesen Freund reagieren, unabhängig davon in welcher Umgebung er auftaucht“, sagt Prof. Florian Mormann von der Klinik für Epileptologie am UKB, der auch ein Mitglied in dem Transdisziplinären Forschungsbereich (TRA) „Life & Health“ der Universität Bonn ist. Das Gehirn muss diesen Inhalt jedoch mit dem Kontext kombinieren können, um eine nützliche Erinnerung zu bilden.

Bei Nagetieren vermischen einzelne Neuronen diese beiden Informationen oft. „Wir haben uns gefragt: Funktioniert das menschliche Gehirn hier grundlegend anders? Bildet es Inhalt und Kontext getrennt ab, um ein flexibleres Gedächtnis zu ermöglichen? Und wie verbinden sich diese getrennten Informationen, wenn wir uns bestimmte Inhalte entsprechend dem Kontext merken müssen?“, sagt Dr.

Um dies zu untersuchen, nutzten die Bonner Forschenden die elektrische Aktivität einzelner Neuronen im Gehirn von Menschen mit medikamentenresistenter Epilepsie. Diesen Patient*innen wurden zu rein diagnostischen Zwecken Elektroden im Hippocampus und umliegenden Hirnregionen implantiert - Regionen, die für das Gedächtnis essenziell sind. Während der Anfallsaufzeichnung, die klären sollte, ob sie für eine Operation infrage kommen, nahmen sie freiwillig an Experimenten am Laptop teil. Dabei wurden ihnen Bildpaare gezeigt, die sie anhand unterschiedlicher Fragestellungen vergleichen mussten. Zum Beispiel mussten sie entscheiden, ob ein Gegenstand „größer“ ist, wenn der Durchgang mit der Frage „Größer?“ begann.

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Das Forschungsteam analysierte über 3.000 Neuronen und identifizierte zwei weitgehend getrennte Nervenzellgruppen: Inhalts-Neurone feuerten als Reaktion auf spezifische Bilder (z. B. einen Keks), unabhängig von der Aufgabe. Kontext-Neurone feuerten als Reaktion auf spezifische Aufgabenkontexte (z. B. die Frage „Größer“), unabhängig vom gezeigten Bild. Im Gegensatz zu Nagetieren kodierten nur sehr wenige Neuronen beides gleichzeitig. „Entscheidend war, dass diese zwei unabhängigen Nervenzellgruppen Inhalt und Kontext gemeinsam und am zuverlässigsten kodierten, wenn die Patient*innen die Aufgabe korrekt lösten“, sagt Bausch.

Die Verbindungen zwischen ihnen verstärkten sich im Laufe des Experiments: Das Feuern eines Inhalts-Neurons begann, die Aktivität eines Kontext-Neurons einige zehn Millisekunden später vorherzusagen. „Es schien, als würde das ‘Keks’-Neuron lernen, das ‘Größer?’-Neuron anzuregen“, sagt Mormann. Dies geschieht im Sinne eines Torwächters für den Informationsfluss, sodass nur der relevante Kontext, welcher zuvor aktiv war, abgerufen wird. Dieser Prozess, die sogenannte Mustervervollständigung (pattern completion), erlaubt es dem Gehirn, aus nur einer Teilinformation den kompletten Erinnerungskontext zu rekonstruieren.

„Diese Arbeitsteilung erklärt wahrscheinlich die Flexibilität des menschlichen Gedächtnisses. Zwar nutzte die Studie spezifische Fragen als interaktive Kontexte am Laptop, doch gibt es auch andere Kontexte, die passiv sind, wie zum Beispiel der Raum, in dem man sich befindet. Es bleibt zu klären, ob diese Hintergrundkontexte des Alltags durch dieselben neuronalen Mechanismen verarbeitet werden. Zudem müssen die Mechanismen auch noch außerhalb des Kliniksettings überprüft werden.

Neuronale Plastizität und Lernen

Egal, ob ein Mensch neues Wissen oder eine neue körperliche Bewegung erlernt - immer verändern sich dabei Synapsen, Nervenzellverbindungen und ganze Gehirnareale, also die Funktion und Struktur des Gehirns. Das menschliche Gehirn ist ein Leben lang „plastisch“, d.h. es ist in der Lage sich zu verändern.

Forscher und Forscherinnen um Dr. Dr. Elise Klein am Leibniz-Institut für Wissensmedien (IWM) haben funktionelle und strukturelle Veränderungen im Gehirn als Folge von medienbasiertem numerischen Lernen untersucht. Dass ein Rechentraining Auswirkungen auf unsere Rechenfähigkeit hat, scheint fast aus dem Bauch heraus klar. Das zeigte sich in der Studie auch auf neuronaler Ebene: Durch das Training veränderte sich das Netzwerk aus Gehirnarealen, das zur Lösung einer Aufgabe aktiviert wurde.

Das Rechentraining konnte nicht nur erfolgreich die Leistung der Teilnehmenden verbessern, den Tübinger Forscherinnen und Forschern gelang es auch festzustellen, wie dieser Lernprozess auf neuronaler Ebene vonstattengeht. In einer vorangegangenen Studie hatten sie schon beobachtet, dass das Training die funktionelle Aktivierung in Gehirnarealen erhöht, die mit dem Abruf von Fakten aus dem Langzeitgedächtnis assoziiert sind (z. B. Hippocampus). Jetzt konnten sie mit Hilfe der diffusionsgewichteten Magnetresonanztomographie (MRT) zeigen, dass sich durch das Training auch die strukturelle Anbindung dieser Areale über Faserverbindungen verstärkt hat und dies mit erfolgreichem Lernen einherging.

„Die neuronale Plastizität durch das medienbasierte Training war bereits nach nur fünf Trainingseinheiten nachweisbar“, so Elise Klein vom IWM. „Diese Veränderung auf neuronaler Ebene zeigt an sich, dass bereits kurze kognitive Trainings plastische Prozesse im Gehirn induzieren können. Damit geben die Ergebnisse nicht nur Aufschluss darüber, wie sich Lernprozesse im Gehirn mani-festieren, sondern zeigen auch das Potenzial neurokognitiver Plastizität im Erwachsenenalter. Kor-binian Moeller, Leiter der Nachwuchsgruppe Neuro-kognitive Plastizität, zu den Ergebnissen der Studie: „Sie erlauben weitergehende Erkenntnisse über die neuronalen Grundlagen numerisches Lernens und zu den Möglichkeiten neuronaler Reorganisation im Gehirn.

Die Rolle der Praxis für nachhaltiges Lernen

Das menschliche Gehirn ist ein wahres Wunderwerk. Es kann Informationen aufnehmen, verarbeiten, speichern und in den passenden Momenten wieder abrufen. Doch warum fällt es manchen Menschen leichter als anderen, neues Wissen langfristig zu behalten und in den Alltag zu integrieren? Besonders praxisorientierte Trainings sind hier von großer Bedeutung. Sie vermitteln nicht nur Wissen, sondern sorgen auch dafür, dass es direkt angewendet wird. Dadurch wird es tiefer verankert und kann leichter abgerufen werden.

Lernen ist kein passiver Vorgang. Es ist ein aktiver Prozess, der durch verschiedene kognitive Mechanismen beeinflusst wird. Nur was wir bewusst wahrnehmen, kann unser Gehirn verarbeiten und abspeichern. Studien zeigen, dass interaktive Lernmethoden die Aufmerksamkeit stärker fördern als rein passive Formate (Mayer, 2021). Informationen müssen vom Arbeitsgedächtnis ins Langzeitgedächtnis übergehen, damit sie langfristig abrufbar bleiben. Je intensiver wir eine Information verarbeiten, desto besser bleibt sie im Gedächtnis.

Lernen bedeutet nicht nur, sich Fakten zu merken. Unser Gehirn ist ein Netzwerk aus Milliarden von Nervenzellen, die durch synaptische Verbindungen miteinander kommunizieren. Nachhaltiges Lernen geschieht, wenn diese Verbindungen verstärkt und ausgebaut werden (Hebb, 1949). Wiederholte Anwendung von Wissen stärkt die neuronalen Verbindungen. Das bedeutet, dass unser Gehirn mit jeder Übung effizienter darin wird, bestimmte Informationen abzurufen. Wissen bleibt besonders gut abrufbar, wenn es in verschiedenen, realitätsnahen Kontexten trainiert wird.

Praxisnahe Trainingsmethoden nutzen diese Mechanismen gezielt und sorgen dafür, dass Wissen nicht nur vermittelt, sondern auch angewandt wird. Hier setzen sich Lernende aktiv mit realen Problemen auseinander. Studien belegen, dass Rollenspiele die kognitive Flexibilität erhöhen und das Gelernte nachhaltiger abrufbar machen. Reflexionsprozesse helfen dabei, das eigene Lernen bewusst zu steuern.

Wissenstransfer in der Praxis

All das unbewusste Wissen, mit dem diese Person ihre Aufgabe fast wie im Schlaf, auf jeden Fall ohne nachzudenken erledigen kann, ist weiterhin wichtig für das Unternehmen. Ganz ähnliche Prozesse begleiten wir, wenn wir Menschen helfen, ihr Wissen und ihre Inhalte für andere nutzbar zu machen. Mit einem wesentlichen Unterschied: Wir müssen nicht achtgeben, wirklich alles Wissen festzuhalten.

Die Erkenntnisse, die die Neurowissenschaften erarbeiten, haben potentiell einen sehr großen Einfluss auf andere Wissenschaftsdisziplinen. Dr. Manuela Macedonia beschreibt, wie der Wissenstransfer stattfindet und wieso die Zusammenarbeit mit anderen Disziplinen nicht immer ganz friktionsfrei abläuft.

Viele Wissenschaftler sind dafür, dass Wissen im Elfenbeinturm bleibt. Wissenschaftler haben einen Auftrag von der Gesellschaft: die Erarbeitung neuen Wissens. Und der Output ist nicht für die Wissenschaft bestimmt, also nicht - l´art pour l´art - sondern für die Menschen außerhalb des Forschungszentrums oder der Universität.

Wissen über das Gehirn können Pädagoginnen und Pädagogen - wie bereits im ersten Blogeintrag gesagt - dringend brauchen, aber auch Psychotherapeuten, Juristen und Menschen in der Wirtschaft können davon profitieren. Nur leider ist dieses Wissen noch nicht in Lehr- und Studienplänen verankert. An der Universität Linz halte ich gemeinsam mit einem Kollegen die erste Einführungsveranstaltung dieser Art für Sozialwissenschaftler.

Es gibt Menschen, die in den verschiedenen Disziplinen Angst haben, sich dem Wissen aus der Neurowissenschaft zu öffnen, weil ihre Weltbilder dadurch an Gültigkeit verlieren würden, und ihre Macht wäre gefährdet. Das was sie 30 Jahre gemacht haben, wird auf einmal in Frage gestellt, das ist schwer zu verkraften.

Die Ablehnung findet man aber auch in anderen Bereichen, wie z.B. in gewissen Richtungen der Psychotherapie. Man will mit Gehirn wenig zu tun haben, weil es ja um den „Geist“ geht oder sogar um die „Seele“! Gerade gestern ist mir zufällig die Zeitschrift „Imagination“, das offizielle Organ der Österreichischen Gesellschaft für angewandte Tiefenpsychologie und allgemeine Psyschotherapie (ÖGATP) in die Hand gekommen. Der Leserbrief war schön geschrieben aber inhaltlich katastrophal: Fingererhebend, wie eine moralische Predigt lesen sich die völlig inhaltslosen Ausführungen. Keine wissenschaftlichen Argumente, lediglich der Vorwurf (von allen möglichen Seiten erhoben), man könne den Geist des Menschen ja nicht auf das Zusammenspiel von Neuronen reduzieren. Das musste sich auch schon Donald Hebb anhören, als er 1949 (!) sein Buch „The organization of behavior“ veröffentlichte. Er bekam zu Lebzeiten nicht die Anerkennung, die er verdient hätte und durch die Blockade von Hebb blieben viele Disziplinen in einem Dornröschenschlaf aus dem sie jetzt gerade erwachen! Wohlbemerkt: Heute ist Hebb der meistzitierte Autor der Neurowissenschaften!

Was mir jedoch fehlt, ist eine institutionalisierte Verbindung zwischen Pädagogik und Neurowissenschaft, damit dieses Wissen regelmäßig zur Verfügung steht und das für alle, die es brauchen. Eine Veranstaltung wie die Brain Days ist eine punktuelle Versorgung mit aktuellen Kenntnissen, zu der nur ein verschwindender Bruchteil der Interessierten einen Zugang hat. Es müssten Pädagogen und ausgebildete Neurowissenschaftler gemeinsam am Werk: Der Output dieser interdisziplinären Arbeit wären Werkzeuge für den pädagogischen Alltag mit einer neurowissenschaftlichen Basis, sozusagen „Unterrichtsrezepte“, die aufgrund des Wissens über Lernprozesse und das Gehirn effizienter sind als die vorhandenen. Damit meine ich nicht, dass nur Neues entwickelt werden sollte. Alte bewährte Vorgangsweisen haben auch ihre Berechtigung. Oftmals ist Gutes „aus der Mode“ geraten, im Zuge von Reformen und Trends unbegründet weggeräumt worden.

Wir können auf das Potential keines einzigen Kindes verzichten, denn Europa hat fast keine Industrie mehr. Und dort, wo welche ist, ist sie eine technologiebasierte Industrie, nicht mehr die des Fließbandes. Unsere Zukunft ist Brain Power. Daher geht es tatsächlich darum, dass die Pädagogik - jetzt visionär ausgedrückt - sich zur High Tech der Gehirnprägung entwickelt.

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