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Brain Rules

von: John Medina
rezensiert von: Benno Löffler

John Medina legt mit diesen 12 Prinzipien über die Funktionsweisen des Gehirns ein einfach und unterhaltsam zu lesendes Buch vor. Die Inhalte werden anschaulich dargestellt und führen breitflächig in die Thematik ein. Leider hält der Untertitel nicht was er verspricht. Die jeweiligen Implikationen für die Arbeit, das Leben oder die Schule, werden meist auf einer halben Seite im Anschluss an die jeweiligen Kapitel abgehandelt. Dennoch überzeugt das Buch gerade durch seine vermeintlich so offensichtlichen Erkenntnisse über das menschliche Gehirn. In Verbindung mit ergänzenden Inhalten auf seiner Website www.brainrules.net schafft es Brain Rules zu einem empfehlenswerten Buch mit kleinen Schwächen.

Viel Spaß beim Lesen!

Inhalt

Das Buch gliedert sich in 12 Kapitel. Jedes Kapitel behandelt eine Brain Rule. 

Kapitel 1 - Exercise
Das erste Kapitel befasst sich mit dem Zusammenhang zwischen körperlichem Training und den Auswirkungen auf das Gehirn. Unsere Vorfahren waren täglich viele Kilometer zu Fuß unterwegs. Ob es um die Suche von Nahrung ging oder um neue Gebiete zu erforschen, wir waren permanent in Bewegung. Diese körperlichen Aktivitäten sorgten dafür, dass sich die kognitiven Fähigkeiten des Gehirns weiterbilden. Medina stellt die Frage, ob es heute immer noch einen direkten Zusammenhang zwischen diesen Größen gibt: ja sagt er. Das haben unterschiedliche Forschungen erwiesen. Das Ergebnis: wer regelmäßig trainiert, hat im Vergleich zu unsportlichen Menschen meist gravierend bessere kognitive Fähigkeiten. So waren die Ergebnisse in den Bereichen Langzeitgedächtnis, Aufmerksamkeit, Argumentation und Problemlösung deutlich besser als die Vergleichsgruppe.

Im weiteren Verlauf des Kapitels stellt Medina dar, dass sich bereits ein täglicher Spaziergang positiv auf das Gehirn auswirkt. Anschließend erklärt der Autor die Auswirkungen von Sport auf der Molekularebene und folgert daraus, wie Schulen und Arbeitsplätze diesbezüglich optimiert werden können: es sollten Cross-trainer und Laufbänder bereitgestellt werden. Schüler würden z.B. während einer Mathestunde auf einem Laufband mit 2 - 3 km/h gehen. Neben obigen Vorteilen erhält der Organismus mehr Sauerstoff und wird dadurch auch unmittelbar leistungsfähiger. 

Kapitel 2 – Surviving
In Kapitel 2 beschreibt Medina, was das menschliche Gehirn bzw. die Fähigkeiten des Gehirns, von anderen Lebewesen unterscheidet. Kern der Unterscheidung ist die über die kognitiven Fähigkeiten hinausgehende Gabe der Symboldeutung. Das führt er am Beispiel seines Sohnes an, welcher einen Ast schwingt und zu seinem Vater sagt, dass es sein Schwert sei. Der Mensch ist das einzige Lebewesen mit dieser Fähigkeit. Durch die Entwicklung von Vierbeinern zu Zweibeinern, wurde Raum geschaffen für die Bildung eines viel komplexeren Gehirns. Der Mensch wurde nicht körperlich stärker - was auch eine Überlebensstrategie gewesen wäre - sondern immer intelligenter. Eine Hypothese, wie sich die Fähigkeit zur Symboldeutung entwickeln haben könnte lautet, dass wir irgendwann anfingen ein Interesse für die Handlungsbeweggründe von anderen Menschen zu hegen. Erst das hat uns befähigt, sich innerhalb von Gruppen zu koordinieren.

Kapitel 3 – Wiring
Entgegen der Volksmeinung, dass jede Gehirnhälfte für ganz bestimmte Handlungen oder Emotionen zuständig ist, zeigt Medina auf, dass sich die Gehirne jedes einzelnen Menschen extrem unterscheiden. Selbst das Speichern von Informationen vollzieht sich bei jedem Menschen in unterschiedlichen Regionen. Die Unterschiede haben sogar Einfluss auf die Physis des Gehirns, weshalb sie sich auch beobachten lassen. Aus dieser Erkenntnis folgt, dass Schüler, Studenten, Arbeitnehmer usw. komplexes Wissen unterschiedlich verarbeiten. Die Rolle eines Lehrers oder Dozenten sollte folglich sein, dass er diese Unterschiede erkennt und entsprechend reagiert. Je kleiner Klassen oder Lerngruppen sind, umso besser können Unterschiede erkannt werden und umso besser werden die Leistungen.

Kapitel 4 – Attention
Nach 10 Minuten Konzentration fährt das Gehirn rapide herunter, sofern es nicht zu Überraschungen kommt. Medinas Folgerung: jedes Modul eines Seminars darf nur noch 10 Minuten dauern. In diesen 10 Minuten soll in einer Minute das Kernkonzept und in 9 Minuten die Details erklärt werden. Bei einer Gesamtseminardauer von 50 Minuten, kann er 5 Kernkonzepte darstellen. Nach 10 Minuten muss das Modul inhaltlich komplett abgeschlossen sein. Medina begründet dieses Vorgehen so:

  1. Er hat nur 600 Sekunden, um das Plenum zu überzeugen und sich ab der 601sten Sekunde die nächsten 10 Minuten zu erkaufen.
  2. Das Gehirn verarbeitet Bedeutung und Zusammenhänge bevor es sich um Details kümmert. Also: erst die Grundidee erklären!
  3. Medina sagt dem Plenum regelmäßig, wo sie sich gerade inhaltlich konkret befinden. Durch diese Wiederholungen kann Multitasking der Zuhörer verringert werden.

Kapitel 5 -  Short-term memory
In Kapitel 5 erklärt Medina, wie etwas im Gehirn gespeichert wird und wie wir darauf zugreifen können. Der Prozess der Informationsspeicherung bis zum Vergessen hat 4 Schritte: „encoding“, „storage“, „retrieval“ und „forgetting“. Dieses Kapitel konzentriert sich auf den ersten Schritt. Der wohl nennenswerteste Forscher auf diesem Gebiet war Hermann Ebbinghaus (*1850). Er fand heraus, dass Erinnerungen unterschiedlich lange existieren. Einige nur für einen Bruchteil von Sekunden und andere ein Leben lang. Während seiner über 30 jährigen Forschungszeit hat er ebenfalls herausgefunden, dass die Lebensdauer von Erinnerungen durch Wiederholung der Inhalte verlängert werden kann. Kernergebnis war, dass zwischen den Wiederholungen ausreichend Zeit verstreichen muss. 12 Stunden am Stück Inhalte zu wiederholen ist in der Langzeitbetrachtung weniger wirkungsvoll. Die Gedächtnisleistung kann zusätzlich erhöht werden, wenn das Lernumfeld dasselbe ist, wie bei der erstmaligen Informationsaufnahme.

Kapitel 6 – Long-term memory
Miguel Najdorf war einst ein weltklasse Schachspieler aus Polen. Er spielte 45 Partien gleichzeitig, von denen 4 unentschieden endeten und er 2 verlor. Die Besonderheit war, dass er alle Spiele mit verbundenen Augen absolvierte. Ausgehend von den verbalen Informationen gelang es ihm die Spielbretter in seinem Kopf zu visualisieren. Verantwortlich für diese Fähigkeit war sein enorm effizienter Arbeitsspeicher. Darunter wird, im Gegensatz zur Gedächtnisleistung, temporäre Informationsspeicherung und -verarbeitung verstanden. Diese besteht aus den Komponenten „auditory“, „visual“ und „executive“. Die Gemeinsamkeit ist, dass alle Komponenten nur beschränkte Kapazitäten und Lebensdauer haben. Wenn die Informationen also nicht in eine andere Form transformiert werden, verschwinden sie wieder. Damit bezieht sich Medina wieder auf den Aspekt ,,storage" aus Kapitel 5. Die Transformation von kurzfristigen Informationen in das Langzeitgedächtnis erfolgt folgendermaßen: es findet ein permanenter Austausch zwischen dem Hippocampus und dem Kortex statt. Irgendwann wird die Verbindung vom Hippocampus abgebrochen und die Daten sind im Kortex ,,gefangen", also gespeichert. Dieser Prozess kann jedoch unter Umständen mehrere Jahre dauern und kann durch Wiederholungen der Informationen beschleunigt werden (siehe Kap. 5).

Kapitel 7 – Sleep
Wettbewerbe, bei denen Menschen versuchen möglichst lange wach zu bleiben sind einerseits skurril, andererseits offenbaren sie eindrucksvoll die Symptome von Schlafmangel. 1965 kam ein 17 Jähriger 11 Tage ohne Schlaf aus. Seine Erlebnisse dokumentierte der Wissenschaftler William Dement. Nach 5 Tagen hatte der Schlafmangel solche Auswirkungen wie Alzheimer: er hatte teilweise Halluzinationen, war orientierungslos und paranoid. Zum Schluss war es ihm fast unmöglich zu sprechen und sich kontrolliert zu bewegen. Dies ist ein Extrembeispiel, welches die Wichtigkeit von Schlaf darstellt. Da Gehirn selbst „schläft“ nur während 20 % der Schlafenszeit (in der sogenannten rapid eye movement (REM)-Phase). Dass sich die Dauer des benötigten Schlafes von Mensch zu Mensch unterscheidet, stellt Medina anhand einiger Beispiele dar. Der nachmittägliche Tiefpunkt scheint jedoch universell aufzutreten. Und diesem Bedürfnis sollte man mit einem etwa 30 minütigen Schlaf (sog. Power Nap) nachkommen, um die Leistungsfähigkeit wieder zu steigern. Er setzt sich dafür ein, dass Rückzugsorte an Arbeitsplätzen angeboten werden, da durch die Power Naps auch das Unternehmen profitiert.

Kapitel 8 – Stress
Anhand eines Experimentes, welches heute in dieser Form glücklicherweise nicht mehr durchgeführt wird, lässt sich Regel Nr. 8 sehr gut darstellen. Ein winselnder Schäferhund liegt in der Ecke einer Metalbox. Er hat Schmerzen, da ihm in regelmäßigen Abständen Stromschläge zugeführt werden. Die andere Seite der Box ist isoliert. Der Hund könnte einfach die Seite wechseln. Doch er tut es nicht. Warum? Bevor er in die Box kam, wurden ihm über ein Brustgeschirr permanent Strom zugeführt – über mehrere Tage und Nächte. Zu Beginn des Experiments jaulte der Hund laut auf, war verwirrt und urinierte unkontrolliert und versuchte sich aus dem Brustgeschirr zu befreien. Nach einigen Stunden begannen seine Anstrengungen nachzulassen, bis er schließlich gar nicht mehr reagierte. Die „Erkenntnis“ des Hundes: es gibt keinen Ausweg. Das Gehirn hört also auf zu lernen. Medina beschreibt im weiteren Verlauf des Kapitels, wie sich chronischer Stress auf den Körper auswirkt. Er fasst zusammen: Chronischer Stress führt zu dauerhafter Ausschüttung von Adrenalin und Cortisol. Dadurch entstehen kleine Narben in den Blutgefäße sowie Schäden an den Zellen im Hippocampus, der verantwortlich für die Lern- und Erinnerungsfähigkeit ist. Dieses Thema ist besonders relevant, da dieser negative Stress großen Einfluss auf die Lernfähigkeiten von Schülern und auf die Leistungsfähigkeit von Mitarbeitern hat.

Kapitel 9 - Sensory integration
Kapitel 9 erklärt, weshalb es für das menschliche Gehirn besser ist, wenn es über mehrere Sinne angesprochen wird. Der Kognitivpsychologe Richard Mayer experimentierte auf diesem Feld mit drei verschiedenen Gruppen. Eine Gruppe erhielt Informationen über einen Sinn (hören), eine andere Gruppe erhielt dieselbe Information über einen anderen Sinn (sehen). Die dritte Gruppe erhielt diese Informationen über eine Kombination beider Sinne. Die Ergebnisse sind eindeutig. In einer Studie hat die multisensorische Gruppe bei einem Problemlösungstest 50% mehr kreative Lösungen erarbeitet als Gruppen, welche Informationen nur über einen Kanal erhielten.

Wir nehmen Informationen durch unsere Sinne wahr, übersetzen sie in elektrische Signale und verteilen Sie an entsprechende Teile des Gehirns. Anschließend wird das Ereignis rekonstruiert und schließlich als ein Ereignis wahrgenommen. Da das Gehirn sich bei diesem Vorgang zum Teil auf individuelle vergangene Erlebnisse und Erfahrungen beruft, empfingen zwei Personen dasselbe Ereignis auch immer unterschiedlich.

Kapitel 10 - Vision
Im vorigen Kapitel ging es um die Zusammenhänge der Sinne. Auch wenn alle Sinne eine wichtige Rolle spielen, bewertet das Gehirn visuell aufgenommene Informationen stärker. Der Grund liegt in der Komplexität der Informationsaufnahme  und -verarbeitung. Zunächst fällt Licht (Photonen) auf das Auge und auf die Hornhaut. Anschließend wird das Licht durch die Linse gebündelt um schließlich auf die Netzhaut (Retina) zu treffen. Durch dieses Aufeinandertreffen werden elektrische Signale innerhalb der dort befindlichen Zellen freigesetzt. Die Signale werden über den optischen Nerv an das Gehirn gesendet. Dort werden die Informationen interpretiert und es kommt schließlich zu dem Bild, welches wir wahrnehmen. Die wirkliche Meisterleistung geschieht jedoch innerhalb der Retina. Die spezialisierten Nervenzellen, suchen Muster innerhalb der einfallenden Photonen. Dadurch entstehen verschiedene Spuren, die unterschiedliche Informationen beinhalten. Jede Spur ist wie ein eigener Film. Eine Spur enthält nur Informationen über Bewegungen von Objekten, eine andere über Ecken und Kanten, wieder eine andere über Schatten. Diese Teilung ist wichtig, da sie im weiteren Prozess im sog. visuellen Kortex ebenfalls so verarbeitet werden. Verletzungen am visuellen Kortex können bizarre Folgen haben: es gibt einen Fall, in dem eine Frau Menschen erkennt, Zeitung lesen kann und Objekte in Ihrem Sichtfeld benennen kann. Allerdings ist es ihr unmöglich Bewegungen wahrzunehmen und zu bewerten. Stattdessen nimmt sie einzelne statische Bilder wahr.

Zusammengefasst nutzt der visuelle Sinn ca. 50% der Ressourcen des Gehirns. Wir sind dabei unseren Gehirnzellen ,,ausgeliefert", da nur sie entscheiden was wir sehen. Und das ist nicht 100%ig präzise. Eine wichtige Implikation für die Schul- und Arbeitswelt: statt textbasierten Präsentationen auf bildbasierte Präsentationen umsteigen. Der Lerneffekt ist nachweisbar höher.

Kapitel 11 - Gender
Männliche und weibliche Gehirne sind unterschiedlich. Das ist ein wissenschaftlicher Fakt. Medina führt in diesem Kapitel auf, wie die sich die Gehirne im Laufe der Zeit von der Zeugung bis zur Geburt und darüber hinaus verändern. Er geht auch auf Zuschreibungen ein, die nachweislich getätigt werden. Vier Gruppen mit der gleichen Anzahl an Männern und Frauen, sollten die Arbeitsqualitäten und Persönlichkeit einer fiktiven Person beschreiben. Zunächst erhielten alle Gruppen eine kurze Jobbeschreibung des Vizepräsidenten. Der ersten Gruppe wurde gesagt, dass die Person männlich ist. Die zweite Gruppe erhielt die Information, dass sie weiblich sei. Daraufhin sollten sie die Kompetenz und Liebenswürdigkeit der Personen beschreiben. Die erste Gruppe beschrieb die männliche Person als sehr kompetent und liebenswürdig. Die zweite Gruppe beschrieb die weibliche Person als liebenswürdig aber nicht sehr kompetent. Der dritten Gruppe wurde im Vorfeld gesagt, dass es sich bei der Person um einen männlichen Superstar und Überperformer handelt. Bei der vierten Gruppe war die Person ein weiblicher Superstar und Überflieger. Alle anderen Kriterien blieben gleich. Das Ergebnis: der Mann wurde wieder als sehr kompetent und liebenswürdig beschrieben. Die Frau erhielt von der vierten Gruppe die Beschreibungen sehr kompetent und nicht liebenswürdig sondern z.T. sogar feindselig. Diese Zuschreibungen wirken sich auf die reale Welt in Schule und Beruf aus.

Im Umgang mit akutem Stress lassen sich ebenfalls nachweisbare Unterschiede zwischen beiden Geschlechtern feststellen. Frauen reagieren mit dem linken Teil der Amygdala, also über die Erinnerung an emotionale Details. Männer nutzen den rechten Teil um auf diese Weise die Ursache sachlich zu ergründen.

Kapitel 12 - Exploration
Im letzten Kapitel seines Buches geht Medina auf den natürlichen Drang des Entdeckens ein. Gerade Babys und kleine Kinder lassen eignen sich für die Erforschung besonders. Medina bezeichnet sie als Modell dafür, wie wir lernen: nicht als passive Reaktion auf das Umfeld, sondern durch beobachten, Hypothesen aufstellen und daraus Schlüsse für weiteres Verhalten ziehen. Selbst bei erwachsenen Menschen sind Teile des Gehirns genauso formbar, wie von Babys. Nur dadurch lassen sich neue Neuronen bilden, woraus schließlich der Drang erwächst immer weiter zu lernen und neugierig zu bleiben.

Vielen Dank an Bastian Wilkat für die Zusammenfassung des Inhaltes!