Die Funktionsweise des menschlichen Gehirns ist komplex und faszinierend. Besonders interessant wird es, wenn man betrachtet, wie sich das Gehirn an veränderte sensorische Bedingungen anpasst. Ein klassisches Beispiel hierfür ist das Spiel "Blinde Kuh", das auf spielerische Weise verdeutlicht, wie unser Gehirn auf den Ausfall eines Sinnes reagiert und versucht, diesen durch die Schärfung anderer Sinne zu kompensieren.
Die Anpassungsfähigkeit des Gehirns: Ein Überblick
Das Gehirn ist ein äußerst anpassungsfähiges Organ. Diese Anpassungsfähigkeit, auch Neuroplastizität genannt, ermöglicht es uns, neue Fähigkeiten zu erlernen, uns von Verletzungen zu erholen und uns an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Wenn ein Sinn ausfällt, beispielsweise durch eine Verletzung oder im Rahmen eines Experiments wie dem "Blinde Kuh"-Versuch, reorganisiert sich das Gehirn, um die fehlenden Informationen zu kompensieren.
Der "Blinde Kuh"-Versuch in Harvard: Eine Fallstudie
An der Harvard-Universität in Boston wurde ein interessanter "Blinde Kuh"-Versuch durchgeführt. Dabei trugen die Probanden fünf Tage lang eine Augenbinde. Ziel war es, herauszufinden, wie schnell das Gehirn auf das Abschalten eines Sinnes reagiert und wie es sich an die neue Situation anpasst.
Die Ergebnisse: Schärfung anderer Sinne und visuelle Halluzinationen
Die Ergebnisse des Versuchs waren überraschend. Bereits nach fünf Tagen stellten die Forscher fest, dass sich die anderen Sinne der Probanden geschärft hatten. Sie hatten mehr Gefühl in den Fingern, konnten besser riechen und hören. Dies deutet darauf hin, dass die Nervenzellen, die normalerweise für die Verarbeitung visueller Informationen zuständig sind, nun andere Aufgaben übernommen hatten.
Darüber hinaus berichteten die Probanden von seltsamen visuellen Wahrnehmungen, obwohl sie nichts sehen konnten. Sie sahen Sternchen, Galaxien, Feuerwerkskörper oder schemenhafte Gestalten von Schiffen, Autos oder Häusern. Diese Phänomene werden als Botschaft der Sehzellen an das Gehirn interpretiert: "Wir sind noch da, bitte nicht abschalten!".
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Neurowissenschaftliche Belege für die Umstrukturierung des Gehirns
Mithilfe von Hirnscannern konnten die Forscher belegen, dass das künstliche Erblinden tatsächlich umfangreiche Umbauvorgänge im Gehirn auslöst. Wenn die Probanden die Braille-Schrift lernten, waren sie nach den fünf Tagen weitaus besser darin als sehende Kontrollpersonen. Auch die Fähigkeit, Schallquellen zu lokalisieren oder Tonhöhen zu unterscheiden, verbesserte sich.
Interessanterweise waren für diese Lernfortschritte ausschließlich die arbeitslos gewordenen Neuronen des visuellen Kortex verantwortlich. Wurden diese Gebiete kurzfristig mit einer magnetischen Spule inaktiviert, so wurden damit gleichzeitig alle Lernfortschritte zunichte gemacht.
Die Bedeutung des Sehens und seine Verarbeitung im Gehirn
Der Sehsinn ist das wichtigste Sinnessystem des Menschen. Er liefert bis zu 80 Prozent der Informationen über die Außenwelt und beschäftigt ein Viertel des Gehirns. Das visuelle System konstruiert aus dem riesigen Strom von Informationen, der über die Augen eintrifft, ein stimmiges Abbild der Welt.
Die Anatomie des visuellen Systems
Das Auge selbst ist ein komplexes Organ mit 125 Millionen Photorezeptoren. Das einfallende Licht wird von der Hornhaut und der Linse gebrochen und auf die Netzhaut fokussiert. Dort findet die Übersetzung von Lichtreizen in die Sprache der Nervenzellen statt.
Die Netzhaut enthält zwei Arten von Photorezeptoren: Stäbchen für das Sehen in der Dämmerung und Nacht und Zapfen für das Farbsehen am Tag. Die Netzhaut führt bereits eine erste Bildbearbeitung durch, bevor die visuellen Signale über den Sehnerv ins Gehirn weitergeleitet werden.
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Die Verarbeitung visueller Informationen im Gehirn
Die Sehbahn führt zu einer Kreuzung des linken und rechten Sehnervs, dem Chiasma opticum. Dadurch erhalten beide Hälften des Gehirns Signale aus beiden Augen, was für das räumliche Sehen wichtig ist.
Die wichtigste Schaltstation zwischen Netzhaut und Hirnrinde ist der "äußere Kniehöcker" (Corpus geniculatum laterale, CGL). Hier werden die visuellen Informationen beeinflusst und weiterverarbeitet.
Im primären visuellen Cortex analysieren auf bestimmte Objektmerkmale wie Farbe, Form, Kontrast oder Bewegung spezialisierte Nervenzellen die eintreffenden Informationen. Diese Informationen werden dann an die visuellen Cortices II bis V und die visuellen Assoziationszentren weitergegeben, wo die visuelle Wahrnehmung entsteht.
Die Verknüpfung von visuellen Informationen mit anderen Informationen und Erfahrungen
Erst wenn die visuellen Informationen mit anderen Informationen und bereits vorhandenem Wissen verknüpft werden, erhält das Gesehene eine Bedeutung. Sind die Assoziationsfelder geschädigt, kann es zu einer visuellen Agnosie kommen, bei der Objekte zwar gesehen, aber nicht mehr erkannt werden.
Anwendung der Erkenntnisse der Hirnforschung im Alltag
Die Erkenntnisse der Hirnforschung können uns helfen, den Umgang mit Kindern und Jugendlichen besser zu verstehen und den Erziehungsalltag zu erleichtern. Anette Prehn, Sozialwissenschaftlerin und Gründerin des "Centre for Brain-Based Leadership and Learning", vermittelt in ihren Büchern und Kursen auf anschauliche Weise, wie das kindliche Gehirn funktioniert und wie wir dieses Wissen nutzen können, um Kinder besser zu fördern und zu unterstützen.
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Schwierige Ereignisse positiv vermitteln
Ein wichtiger Aspekt ist die Frage, wie wir schwierige Ereignisse, wie beispielsweise einen Umzug, so ankündigen können, dass Kinder sie positiv annehmen. Wer das Denken und Fühlen von Kindern versteht, kann Bindung und Lebensfreude für die ganze Familie stärken.
Kreativität und Spiel zur Stärkung des Gehirns
Kreativität und Spiel stärken das Gehirn für das Leben. Sie fördern die Entwicklung neuer neuronaler Verbindungen und helfen Kindern, Emotionen besser zu regulieren. Auch die eigenen Emotionen können durch ein besseres Verständnis des Gehirns besser reguliert werden.
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