Wie beeinflusst Repetition unser Gehirn auf einer physiologischen Ebene? Wie kann damit erklärt werden, dass Fähigkeiten (engl. Skills) im Rahmen von Expertise weniger kognitive Ressource benötigen?
Antwort
Lernen wird als abrufbasierter Prozess verstanden (Gerrig et al., 2018) und Üben in Form von Wiederholung (Repetition) hilft dabei, die gelernten Informationen zu festigen. Repetition bezieht sich in der Alltagssprache auf das wiederholte Ausführen einer Handlung und ist demnach an unterschiedlichen Lernprozessen beteiligt. Beim Gedächtnis findet vorerst eine grobe Unterteilung zwischen explizitem und implizitem Gedächtnis statt. Das implizite Gedächtnis kann weiter in klassische Konditionierung, Priming und prozedurales Lernen unterteilt werden. Das prozedurale Lernen wird definiert als das Erlernen von Fähigkeiten (Skills), was uns ermöglicht eine Aufgabe zielführender auszuführen. Unter das prozedurale Lernen fallen motorische Fähigkeiten wie beispielsweise das Fahrradfahren, kognitive Fähigkeiten und das Gewohnheitslernen. Gewohnheiten unterscheiden sich jedoch, indem sie weder überwacht werden noch explizit zielgerichtet sind. Bei der ersten Phase vom Erlernen von neuen Fähigkeiten handelt es sich um einen sorgfältigen und bewussten Prozess. Für die einzelnen Schritte bedarf es ein grosses Mass an Aufmerksamkeit für ein bewusstes Erinnern. Die Fähigkeiten werden dann zunehmend automatisiert und dieser Automatismus ermöglicht es Aufgaben flüssiger und mit weniger Aufmerksamkeit auszuführen. Das prozedurale Wissen kann nur schwer verbalisiert werden und wird meist durch Artikulationsversuche unterbrochen, da der automatisierte Prozess dadurch gestört wird (Baddeley et al., 2020).
Das wiederholte Ausführen einer Fähigkeit führt zu Erfolgen, bis ein Leistungsplateau erreicht wird. Ab diesem Zeitpunkt werden meist nur noch geringe Erfolge erzielt, die Fähigkeiten weiter zu verbessern. Um das Leistungsplateau zu überwinden, muss ein gezieltes Üben (deliberate practice) eingesetzt werden, um durch Wiederholung weitere Verbesserungen erlangen zu können (Ericsson, 2013, zitiert nach Baddeley et al., 2020, S.117).
Für das Wiederholen von implizitem (u.a. prozedurales Lernen) Wissen sind verteilte Gehirnstrukturen, unter anderem die Basalganglien, denen besondere Bedeutung beigemessen wird, beteiligt. Die Basalganglien sind für das Erlernen von kognitiven und motorischen Fähigkeiten sowie für Verhaltensgewohnheiten zuständig (Baddeley et al., 2020).
Die Beeinflussung auf physiologischer Ebene durch Repetition bzw. intensives Üben zeigt sich in einer grossen Anzahl Studien anhand einer veränderten kortikalen Dichte sowie der Konnektivität der weissen Substanz in Regionen, welche an den Aufgaben mitwirken. Das Gehirn weist eine strukturelle Plastizität auf, die es uns ermöglicht uns an Umweltanforderungen anzugleichen (Baddeley et al., 2020). Eine Gruppe von Londoner Taxifahrern in einer Studie von Maguire et al. (2000; zitiert nach Baddeley et al., 2020, S. 118) zeigten aufgrund der Herausforderungen in ihrem Arbeitsalltag in der räumlichen Navigation ein deutlich grösseres Volumen des Hippocampus. Hingegen wiesen Londoner Busfahrer, welche fixe Routen fahren, in einer Studie von Maguire et al. (2006; zitiert nach Baddeley et al., 2020, S. 116) keine Vergrösserung der Hippocampi auf. Diese beiden Studien im Vergleich veranschaulichen strukturelle Plastizität (Baddeley et al., 2020).
Die physiologischen Veränderungen, die mit dem Lernen einhergehen, zeigen sich auch anhand der Spekulation von Hebb (1949; zitiert nach Baddeley et al., 2020, S. 150). Die Grundlage des langfristigen Lernens, an welchem der Prozess der Repetition massgeblich beteiligt ist, zeigt eine gleichzeitige Erregung von zwei oder mehreren Nervenzellen (Zellverbände) und beinhaltet eine wiederholte Aktivierung der Synapse, was wiederum zu einer stärkeren neuronalen Verbindung führt. Dieser Prozess des langfristigen Lernens anhand weiterer synaptischer Verbindungen wurde «Hebbsches Lernen» genannt und in den 1970er Jahren als neurophysiologischer Mechanismus unter Langzeitpotenzierung (kurz LTP) bekannt (Bliss & Lomo, 1973, zitiert nach Baddeley et al., 2020). LTP zeigt sich vor allem im Hippocampus und in benachbarten Regionen, weshalb anhand von Untersuchungen an Tieren und hirngeschädigten Patienten auf eine Verbindung zum Langzeitgedächtnis geschlossen werden kann. Erinnerungen können konsolidiert und Informationen vom Kurzzeit- ins Langzeitgedächtnis übertragen werden. Die Langzeitpotenzierung führt zu stärkeren neuronalen Verbindungen und ist aufgrund dessen wichtig für den Prozess des Lernens (Baddeley et al, 2020).
Eine Studie von Draganski et al. (2006; zitiert nach Baddeley et al., 2020, S. 118) mit deutschen Medizinstudenten veranschaulicht die Reaktion des Gehirnes im Zusammenhang mit Langzeitpotenzierung, indem eine eindeutige Zunahme des Kortexvolumens im parietalen Kortex sowie im hinteren Hippocampus festgestellt wurde. Auch wenn dieses Volumenwachstum nach drei Monaten weiterhin ersichtlich war, bleibt es nicht dauerhaft bestehen. Wiederholtes Üben kann nach einiger Zeit das grösser gewordene Volumen der stärkeren Regionen wieder normalisieren, um neuen Platz im Gehirn zu generieren. Die Expansions-Normalisierungs-Hypothese nimmt an, dass sich Zellen und Astrozyten, welche zum Bilden gewisser Fähigkeiten benötigt wurden, nach diesem Prozess wieder auf den vorherigen Bestand reduzieren (Baddeley et al., 2020).
Abschliessend ist zu sagen, dass Repetition unser Gehirn auf physiologischer Ebene stark beeinflusst, indem Lernprozesse zu Veränderungen im Gehirn, beispielsweise durch das Zunehmen des kortikalen Volumens in bestimmten Regionen, führt. Ein grosses Investment an Ressourcen für das Üben einer Fähigkeit kann zur Expertise führen. Expertise wiederum bewirkt eine Renormalisierung der vorher entwickelten Gehirnexpansionen. Durch das viele Üben findet eine Automatisierung statt, welche im Rahmen von Expertise aufgrund der Ausführung einer Tätigkeit mit minimaler Aufmerksamkeit weniger kognitive Ressourcen benötigt.
Literaturverzeichnis
Baddeley, A., Eysenck, M. W., & Anderson, M. C. (2020). Memory (3. Auflage). Routledge.
Gerrig, R. J., Dörfler, T., & Roos, J. (2018). Psychologie (21. Auflage
Bewertung
Achten Sie darauf, dass Sie alle Aspekte korrekt verstanden haben und Ihre Aussagen akkurat sind. In Ihrem Text gibt es falsche Aussagen zur Aufteilung und Unterteilung des impliziten Gedächtnisses. Dies in die Bereiche der klassischen Konditionierung, Priming und prozedurales Lernen zu “unterteilen” entspricht nicht der wissenschaftlichen Meinung. Dies ist so nicht abschliessen, da Faktoren wie das perzeptuelles-, assoziatives lernen, Habituation und Ähnliches ebenfalls dem implizierten Gedächtnis zugeordnet werden können. Ihre Aussage in diesem Bereich wirkt zu abschliessend. Dies kann vermieden werden, indem Sie dies aktiv als Aussage der Quelle darstellen. Z.B. “Laut Baddeley (2020) kann das implizierte Gedächtnis folgend eingeteilt werden…
Bleiben Sie konsistent in der Art wie Sie zitieren. Geben Sie nicht in manchen Fällen die Seitenzahl in der Zitation an und in anderen nicht.
Note: 5.25