"Wenn das Gehirn des Menschen so einfach wäre, dass wir es verstehen könnten, dann wären wir so dumm, dass wir es doch nicht verstehen würden."

– Jostein Gaarder

Das menschliche Gehirn ist eine Meisterleistung der Natur, die viel erforscht wurde und trotzdem immer noch nicht vollständig ergründet werden konnte. Dank modernster Technik können die Vorgänge im Gehirn beobachtet und aufgezeichnet werden. Die komplexen Prozesse, die beim Denken ablaufen konnten aber noch nicht vollständig entschlüsselt werden.

Sicher ist, dass das menschliche Hirn ein riesiges Netzwerk aus Nervenzellen ist, in dem große Mengen an Informationen verarbeitet und ausgetauscht werden. Das Faszinierende ist, dass der Speicher nie voll wird. Je mehr wir bereits gespeichert haben, umso mehr Wissen können wir aufnehmen.

Wenn wir verstehen, welche Prozesse beim Lernen in unserem Gehirn ablaufen, können wir uns bestimmte Lerntechniken zu Nutze machen, um effizienter zu arbeiten und schneller Fortschritte zu machen. Schauen wir uns also einmal die Vorgänge im Gehirn an, um zu begreifen, wie Lernen funktioniert. Am Ende dieses Artikels möchten wir Dir einige Tipps auf den Weg geben, wie Du dieses Wissen in Deinem Lernalltag nutzen kannst.

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Und los geht's

Informationsaustausch zwischen den Nervenzellen

Die heutige Forschung geht davon aus, dass ein menschliches Gehirn aus ungefähr 85 Milliarden Nervenzellen, auch Neuronen genannt, besteht. Sie sind auf die Erregungsübertragung spezialisiert.

Äußere Reize werden über verästelte Fortsätze, die Dendriten, empfangen und in das Innere der Zelle weitergeleitet. Dort wird die Information verarbeitet und, wenn der Reiz stark genug war, zur nächsten Zelle geschickt. Dafür läuft sie durch das Axon, eine Art Ausgangskabel, und kommt schließlich bei den Synapsen an. Innerhalb des Neurons findet die Weiterleitung durch elektrische Signale statt.

In der Synapse wird das elektrische Signal in ein chemisches umgewandelt. Die Zelle schüttet nun einen Botenstoff aus, der bei einer anderen Synapse andockt. Dort wird sie wieder in ein elektrisches Signal zurückgewandelt und durch die Dendriten in die anliegende Nervenzelle weitergeleitet.

Die Synapsen sind also die Verbindungsstellen, die den Neuronen erlauben, Informationen miteinander auszutauschen.

Nach heutigen Erkenntnissen können sich im Laufe des Lebens immer neue Synapsen bilden, die stärker werden können. Gleichzeitig können sie aber auch schwächer werden oder sogar ganz wieder verschwinden. Je nach Zelltyp können Nervenzellen eine bis 100.000 Synapsen ausbilden. Der Durchschnitt liegt bei 1.000 Synapsen pro Zellen.

Die Neuronen feuern elektrische Signale ab, um Informationen zu teilen.
Wenn wir Denken, wird in unserem Kopf ein Feuerwerk abgefeuert. | Quelle: Josh Riemer via Unsplash

Je öfter zwischen den Neuronen Informationen ausgetauscht werden, umso schneller und zuverlässiger funktioniert die Übertragung. Durch regelmäßige Wiederholung können wir also die Verbindungen stärken und das erlangte Wissen langfristig abspeichern.

Der Informationsaustausch findet nicht nur zwischen zwei einzelnen Nervenzellen ab. Durch die Vielzahl an Synapsen können die Signale gleichzeitig an verschiedene Neuronen geschickt werden. Je mehr Synapsen und Nervenzellen gleichzeitig aktiv sind und die Information verarbeiten, umso effizienter kann sie gespeichert werden.

Das Gedächtnis - wie können wir uns Inhalte langfristig merken?

In jedem Moment verarbeitet unser Gehirn Unmengen an Informationen. Dazu gehören nicht nur unsere Gedanken, sondern auch alle Sinneseindrücke, derer wir uns oft gar nicht bewusst sind. Das liegt daran, dass unser Hirn eben sehr schnell und effizient arbeitet.

Innerhalb von Millisekunden wird beurteilt, ob eine eingehende Information wichtig ist oder nicht. Ist sie unwichtig, wie beispielsweise ein leises Rauschen in den Bäumen, wird sie sofort wieder gelöscht. So kann vermieden werden, dass zu viele Prozesse gleichzeitig in Gang sind und wir uns auf die konzentrieren können, die auch wirklich von Bedeutung sind.

Werden Informationen nur bis zu zwei Sekunden lang gespeichert, spricht man vom Ultrakurzzeitgedächtnis.

Vom Ultrakurzzeitgedächtnis können Informationen, die als wichtig eingestuft wurden, an das Kurzzeitgedächtnis weitergegeben werden, wo sie zunächst ungefähr 30 Sekunden lang gespeichert werden. Wird sie in dieser Zeit weiterverarbeitet und wiederholt, bleibt sie für bis zu 20 Minuten lang abrufbar und verblasst danach wieder.

Die Kapazitäten des Kurzzeitgedächtnisses sind beschränkt. Deshalb muss als unwichtig Eingestuftes schnell wieder überschieben werden. Mit gezielten Übungen lässt sich aber die Aufnahmefähigkeit trainieren und vergrößern.

Unser Gehirn verarbeitet nicht nur beim Lernen riesige Mengen an Information.
Nur die wenigsten Informationen gelangen ins Langzeitgedächtnis. | Quelle: Natasha Connell via Unsplash

Inhalte, die ins Langzeitgedächtnis gelangen sollen, müssen also wiederholt und gestärkt werden, damit sie sich nicht langsam verblassen und schließlich vollständig verschwinden. Die zentrale Schnittstelle für den Übergang vom Kurzzeit- ins Langzeitgedächtnis ist der Hippocampus. Hier wird entschieden, wie wichtig eine Information ist und ob sie langfristig abrufbar sein soll.

Der Hippocampus ist sozusagen der Richter, der eingehende Inhalte ablehnt oder zulässt. Diese Funktion führt er bereits bei dem Übergang vom Ultrakurzzeitgedächtnis zum Kurzzeitgedächtnis aus.

Alles, was mindestens eine Stunde lang gespeichert wird, ist bereits ins Langzeitgedächtnis gelangt, wo es auch bleiben wird. Jedoch sind nicht alle Informationen sofort und für immer abrufbar. Dazu müssen die Verbindungen zwischen den Neuronen weiterhin gestärkt und erhalten werden.

Ein wichtiger Teil der Übertragung vom Kurz- ins Langzeitgedächtnis findet im Schlaf statt. Wenn wir schlafen sind wir deutlich weniger Sinneseindrücken ausgesetzt als im Wachzustand. Der Hippocampus kann sich dadurch ganz auf die Verarbeitung von Erinnerungen konzentrieren.

Kennst Du schon das Pareto-Prinzip?

Welche Rolle spielen Emotionen beim Lernen?

Der Hippocampus arbeitet bei der Bewertung von Eindrücken eng mit der Amygdala zusammen. Die Amygdala, auf Grund ihres Aussehens auch Mandelkern genannt, spielt besonders in der Entstehung von Angst eine große Rolle. Sie gleicht jeden eingehenden Eindruck mit gespeicherten Erfahrungen ab und beurteilt, ob eine Gefahrensituation vorliegen könnte.

Entscheidet die Amygdala, dass wir in Gefahr sind, reagiert unser Körper mit einem Angstreaktionen wie Herzklopfen oder schwitzenden Händen. In tatsächlichen Gefahrensituationen kann uns diese schnelle Reaktion das Leben retten. Leider tritt sie manchmal auch auf, wenn wir an ein sehr negatives Erlebnis erinnert werden, dass nicht zwingendermaßen wieder eintreffen muss.

Die Emotionen haben einen großen Einfluss auf da Lernen.
Die Angst lernt man mit: Schüler sollten deshalb in einem entspannten Umfeld lernen können. | Quelle: CDC via Unsplash

Beim Lernen kann das einen verheerenden Effekt haben: haben wir einmal unter größtem psychischem Stress gelernt, ist diese Erinnerung an diese Emotion gemeinsam mit dem dazugehörigen Inhalt abgespeichert und wird automatisch auch mit ihm zusammenabgerufen.

Glücklicherweise verhält es sich auch mit positiven Gefühlen so, dass sie mit dem Lerninhalt verknüpft werden. Zudem besteht durch den Botenstoff Dopamin ein enger Zusammenhang zwischen Lernerfolg und Glücksgefühlen.

Ohne Botenstoffe wie Dopamin kann unser Gehirn keine Informationen verarbeiten und je mehr davon vorhanden ist, umso leichter geht es. Gleichzeitig ist Dopamin für den Belohnungseffekt bei Erfolgserlebnissen zuständig. So kann eine positive Lernumgebung die Ausschüttung von Dopamin und damit auch den Lerneffekt steigern.

So kannst Du den Lernprozess optimieren

Im Laufe unseres Lebens haben wir bereits ein stabiles Netzwerk in unserem Gehirn aufgebaut, auf das wir ständig zurückgreifen. Jeder neue Sinneseindruck wird mit bereits vorhandenem Wissen verglichen. Wird eine Ähnlichkeit erkannt, aktiviert unser Gehirn alle damit in Verbindung stehenden Informationsnetze. Der neue Inhalt wird dann in das bestehende Wissen eingebaut.

Je mehr wir bereits gelernt haben, umso schneller läuft dieser Vorgang ab, da es ja bereits mehr Vorwissen gibt, mit dem die neue Information verknüpft werden kann. Diese Tatsache können wir uns beim Lernen zu Nutze machen. Verschiedene Lerntechniken, wie beispielsweise die Loci-Methode, arbeiten damit, dass man neue Lerninhalte mit sehr vertrauten Bildern und Assoziationen verbindet. So können wir sie uns leichter merken und sie werden langfristig abgespeichert.

Nur im Schlaf kann das Gelernte ins Langzeitgedächtnis gelangen.
Schüler und Studenten, die Nächte lang durchbüffeln sind selten erfolgreicher. Zum Lernen gehört auch ausreichend Schlaf. | Quelle: Damir Spanic via Unplash

Damit Neugelerntes ins Langzeitgedächtnis gelangt und dort auch zuverlässig abrufbar ist, sind regelmäßige Wiederholungen unerlässlich. Wie wir gesehen haben, verblassen Informationen im Kurzzeitgedächtnis schon nach weniger als einer Stunde. Wenn Du also erst kurz vor einer Prüfung noch schnell das Wichtigste auswendig lernst, wird es wahrscheinlich im entscheidenden Moment schon nicht mehr abrufbar sein.

Neue Lerninhalte sollten also öfter in kürzeren Einheiten wiederholt werden, damit sie sich mit der Zeit festigen. Die erste Wiederholung sollte bereits nach einer halben Stunde stattfinden, die zweite nach einigen Stunden, die dritte am nächsten Tag.

Ab diesem Zeitpunkt können die Abstände zwischen den Wiederholungen größer werden: zwei Tage, eine Woche und schließlich ein Monat. Erstelle Dir am besten einen Plan für das optimale Zeitmanagement. Auch dafür gibt es verschiedene bewährte Techniken, wie die Pomodoro-Technik.

Für den optimalen Lernerfolg sollte die besondere Eigenheit des Hippocampus, bereits Bekanntes als unwichtig einzustufen, beachtet werden. Wird derselbe Inhalt immer auf dieselbe Art wiederholt, langweilt er sich ziemlich schnell und der ganze Aufwand ist umsonst. Wir müssen ihm also vorgaukeln, dass ein Inhalt vollkommen neu ist. Das kann gelingen, indem wir während des Lernens verschiedene Herangehensweisen wählen und, wenn möglich, auch unterschiedliche Sinne miteinbeziehen.

Nutze Dein bildhaftes Vorstellungsvermögen. Lerne nicht nur stur auswendig, sondern versuche die Inhalte auch wirklich zu verstehen und in Zusammenhang zueinander zu setzen. Wenn Du vielfältige Zugänge zu den Lerninhalten findest, werden sie in beiden Gehirnhälften verarbeitet. Auch das führt dazu, dass sie nachhaltiger abgespeichert und abrufbar gemacht werden.

Zu guter Letzt ist es auch wichtig, sich Pausen zu gönnen und für ausreichend Schlaf zu sorgen. Der Hippocampus braucht die Ruhe von Sinneseindrücken, um alles, was Du tagsüber gelernt hast, in das Langzeitgedächtnis zu überführen.

Jetzt wo Du weißt, wie Lernen funktioniert, kannst Du probieren, dieses Wissen anzuwenden. Du wirst schon bald sehen, wie Dir das Lernen leichter fallen wird. Viel Erfolg!

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Chantal

Die Entdeckungsreise des Lebens führte mich von Bern über Berlin in die Bretagne. Theater und Musik sind mein Zuhause, Neugier und Leidenschaft mein Antrieb.