Das Wunder zwischen den Ohren – Wie unser Gehirn lernt und erinnert

Eine Reise durch die Neuronen und die verschiedenen Speicherstufen unseres Gedächtnisses.

Podcast auf toknow hören

Intro

Willkommen bei Tocno. Heute beschäftigen wir uns mit dem menschlichen Gehirn und der faszinierenden Funktionsweise unseres Gedächtnisses. Wir schauen uns folgende Themen an. Erstens, die biologische Hardware, also Neuronen und Synapsen. Zweitens, den Weg vom Reiz zur Information. Drittens, das Dreispeichermodell des Gedächtnisses. Viertens, die neuronale Plastizität und wie wir eigentlich lernen. 5. Den Unterschied zwischen verschiedenen Gedächtnisarten 6. Warum wir vergessen und wie wir unser Gedächtnis optimieren können In den nächsten 15 Minuten tauchen wir tief in das komplexeste Organ des Universums ein, das wir direkt mit uns herumtragen.

Die Hardware unseres Denkens

Bevor wir verstehen, wie wir uns an den letzten Urlaub oder Vokabeln erinnern, müssen wir uns das Gehirn als physisches Objekt ansehen. Stellen Sie sich das Gehirn wie ein gigantisches, feuchtes Stromnetz vor. Es besteht aus etwa 86 Milliarden Nervenzellen, den sogenannten Neuronen. Jedes dieser Neuronen ist mit tausenden anderen verbunden. Diese Verbindungsstellen nennen wir Synapsen. Das Spannende ist, ein Neuron allein weiß gar nichts. Wissen entsteht erst durch das Muster der Vernetzung. Wenn wir etwas denken oder fühlen, feuern diese Zellen elektrische Impulse ab. Aber zwischen den Zellen ist ein winziger Spalt. Dort wird das elektrische Signal in ein chemisches Signal umgewandelt. Botenstoffe, die Neurotransmitter, schwimmen rüber zur nächsten Zelle und geben den Befehl weiter. Man kann sich das wie ein riesiges Orchester vorstellen, bei dem kein Musiker die ganze Symphonie kennt, aber durch das Zusammenspiel aller Instrumente am Ende ein Lied entsteht. Dieses Netz ist ständig in Bewegung. Es ist nicht starr wie eine Computerfestplatte, sondern eher wie ein Wald, in dem Pfade entstehen, wenn man sie oft benutzt, und wieder zuwuchern, wenn man sie ignoriert. Diese biologische Grundlage ist entscheidend, um zu verstehen, warum Lernen Zeit braucht. Es müssen buchstäblich physische Brücken in ihrem Kopf gebaut werden.

Von der Wahrnehmung zur Information

Jede Sekunde prasseln Millionen von Reizen auf uns ein. Das Ticken der Uhr, das Gefühl der Kleidung auf der Haut, das Summen des Kühlschranks und natürlich das, was wir gerade sehen oder lesen. Würde unser Gehirn all das bewusst verarbeiten, würden wir in Sekunden wahnsinnig werden. Deshalb hat unser Gehirn einen genialen Türsteher, den Thalamus. Er filtert fast alles weg, was unwichtig ist. Nur was neu, emotional relevant oder lebenswichtig ist, darf weiter in die Großhirnrinde. Ein klassisches Beispiel ist der Cocktailparty-Effekt. Sie stehen in einem lauten Raum, überall wird geredet, und sie hören eigentlich gar nicht hin. Aber sobald jemand am anderen Ende des Raumes ihren Namen ausspricht, sind sie sofort hellwach. Ihr Gehirn hat den Reiz im Hintergrund gefiltert und als wichtig eingestuft. Erst wenn eine Information diesen Filter passiert hat, bekommt sie die Chance, in unser Gedächtnis zu wandern. Das bedeutet für den Alltag. Aufmerksamkeit ist die Währung unseres Gedächtnisses. Ohne Fokus gibt es keine Speicherung, weil der Türsteher die Information gar nicht erst reinlässt.

Das Drei-Speicher-Modell

Wie bleibt das Wissen nun hängen? Die Wissenschaft nutzt oft das Modell der drei Speicher. Zuerst landen Informationen im Ultrakurzzeitgedächtnis oder sensorischen Speicher. Der hält Informationen nur für Millisekunden bis wenige Sekunden. Wenn Sie eine Telefonnummer sehen, bleibt das Bild kurz auf der Netzhaut haften, verschwindet aber sofort wieder, wenn Sie nicht bewusst darauf achten. Die nächste Stufe ist das Kurzzeitgedächtnis, das wir heute oft Arbeitsgedächtnis nennen. Es ist wie eine kleine Werkbank. Hier können wir etwa fünf bis neun Informationseinheiten gleichzeitig halten. Wenn Sie versuchen, sich eine Nummer zu merken, indem Sie sie im Kopf wiederholen, nutzen Sie diese Werkbank. Aber der Platz ist begrenzt. Wenn ein neuer Gedanke dazu kommt, fällt ein Alter von der Bank. Erst durch bewusste Wiederholung oder starke Emotionen gelangt die Information in den dritten Speicher, das Langzeitgedächtnis. Das ist keine Abstellkammer, sondern eher ein riesiges Archiv mit unbegrenzter Kapazität. Der Trick ist nicht das Speichern an sich, sondern das Finden der Information. Das Langzeitgedächtnis funktioniert über Assoziationen. Wir speichern neues Wissen immer an altes Wissen an. Je mehr Haken ein neues Thema an bereits vorhandenes Wissen schlagen kann, desto besser bleibt es haften.

Neuronale Plastizität und Lernen

Wie verändert sich das Gehirn beim Lernen ganz konkret? Hier kommt der Begriff der neuronalen Plastizität ins Spiel. Früher dachte man, das Gehirn sei nach der Kindheit fertig verschaltet. Heute wissen wir, es baut sich ein Leben lang um. Wenn Sie etwas Neues lernen, zum Beispiel Gitarre spielen, müssen die Neuronen, die für die Fingerbewegung und das Gehör zuständig sind, neue Wege zueinander finden. Am Anfang ist das wie ein Weg durch hohes Gras. Es ist mühsam und anstrengend. Aber je öfter Sie üben, desto mehr plattgedrückt wird das Gras. Die Verbindung wird stärker. In der Biologie nennen wir das Langzeitpotenzierung. Die Synapsen werden effizienter, sie können schneller feuern. Irgendwann wird aus dem Trampelpfad eine Autobahn. Das ist der Moment, in dem wir nicht mehr über die Akkorde nachdenken müssen, sondern sie einfach spielen. Lernen ist also ein physischer Umbauprozess. Deshalb ist Bulimilernen also alles in einer Nacht in den Kopf prügeln so ineffektiv. Man kann zwar kurzfristig die Werkbank vollknallen, aber man gibt dem Gehirn keine Zeit, die physischen Autobahnen im Langzeitgedächtnis zu bauen. Das Gehirn braucht Pausen und vor allem Schlaf, um die Verbindungen zu festigen.

Verschiedene Arten der Erinnerung

Gedächtnis ist nicht gleich Gedächtnis. Wir unterscheiden grob zwei Hauptsysteme. Da ist zum einen das deklarative Gedächtnis, das Wissensgedächtnis. Das unterteilt sich in das semantische Gedächtnis, wo Fakten wie die Hauptstadt von Frankreich liegen, und das episodische Gedächtnis, das unsere persönlichen Erlebnisse speichert, also wie sich ihr letzter Geburtstag angefühlt hat. Diese Erinnerungen können wir bewusst abrufen und in Worte fassen. Auf der anderen Seite steht das nicht-deklarative Gedächtnis, oft auch prozedurales Gedächtnis genannt. Das ist das Können. Radfahren, Schwimmen oder Tippen auf der Tastatur. Diese Informationen sind in anderen Gehirnarealen gespeichert, vor allem im Kleinhirn und den Basalgang liegen. Das ist der Grund, warum Menschen mit einer Amnesie vielleicht vergessen haben, wer sie sind, aber immer noch perfekt Klavier spielen können. Die Systeme arbeiten zwar zusammen, sind aber biologisch getrennt. Wenn wir also lernen, sollten wir uns fragen, will ich Fakten wissen oder eine Fähigkeit meistern? Beides braucht unterschiedliche Herangehensweisen beim Training.

Vergessen und Optimierung

Zum Schluss müssen wir über das Vergessen reden. Viele halten das Vergessen für einen Fehler des Systems, aber eigentlich ist es eine lebensnotwendige Funktion. Unser Gehirn ist eine Effizienzmaschine. Verbindungen, die nicht genutzt werden, werden abgebaut. Das nennt man Pruning oder Stutzen. Würden wir alles behalten, jede unwichtige Quittung, jedes Autokennzeichen, das wir je gesehen haben, fänden wir die wichtigen Informationen nicht mehr. Vergessen ist also aktives Aufräumen. Um das zu verhindern, hilft die sogenannte Spasset-Repetition, also das Lernen in immer größer werdenden Abständen. Wenn wir eine Information kurz vor dem Vergessen wiederholen, bekommt das Gehirn das Signal, Achtung, das ist doch wichtig, bau die Autobahn weiter aus. Auch Emotionen spielen eine riesige Rolle. Der Hippocampus, eine Struktur, die wie ein Seepferdchen aussieht, entscheidet, was wichtig ist. Wenn wir mit Freude oder auch unter moderatem Stress lernen, wird die Information mit biochemischen Markern versehen, die dem Gehirn sagen, das hier bitte sofort abspeichern. Zusammenfassend lässt sich sagen, unser Gedächtnis ist kein statischer Container, sondern ein lebendiges, sich ständig veränderndes Netzwerk. Um es optimal zu nutzen, sollten wir ihm Fokus schenken, Wissen verknüpfen und vor allem regelmäßig die Pfade im Kopf ablaufen. Das war Tocno für heute. Vielen Dank fürs Zuhören und bis zum nächsten Mal, wenn wir wieder Wissen verständlich machen.