EEG und fMRT

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EEG- und fMRT-Verfahren aus der Hirnforschung und Fragen an die „Neurodidaktik“

Neue Verfahren aus den Neurowissenschaften, wie z. B. fMRT, vermitteln oft den Eindruck, man könne die Gehirntätigkeit und bestimmte Gehirnzentren abbilden. Welche Gehirnprozesse werden nun mit modernen Methoden der Gehirnforschung gemessen und wie können solche Ergebnisse interpretiert werden?

Elektroenzephalografie (EEG)

Die Elektroenzephalografie (EEG) misst die summierte elektrische Aktivität des Gehirns, indem es Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche aufzeichnet. Es ist eine Standarduntersuchungsmethode in der Neurologie. Physiologische Vorgänge einzelner Gehirnzellen sind die Ursache dieser Potenzialschwankungen. Sie tragen durch ihre elektrischen Zustandsänderungen zur Informationsverarbeitung des Gehirns bei. Eine bekannte Methode zur Analyse des EEG’s ist die Darstellung von Spannungsänderungen im Zeitbereich und die Übertragung der Daten in den sogenannten Frequenzbereich (Delta-, Theta-,Alpha-und Beta-Wellen). Andere Methoden zur Auswertung eines EEG’s sind das Spontan-EEG(Neurologie und Schlafforschung), ereigniskorrelierte Potenziale, Dipolschätzungen(Dipol ist Ausgangspunkt der EEG-Aktivierung im Gehirn) und die Kohärenzberechnung. Über die Subtraktionsmethode kann das EEG mit geistigen Prozessen in Verbindung gebracht werden. Hierbei wird Aktivität in mehreren Bedingungen voneinander abgezogen (z. B. gelernte Wörter gegen nicht gelernte Wörter).

funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT)

Die funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT) ist ein bildgebendes Verfahren, das Veränderungen der Gewebsdurchblutung in den verschiedenen Hirnregionen misst. Diese Veränderungen werden durch den Energiebedarf aktiver Nervenzellen hervorgerufen. Grundlage für die Darstellung des fMRT ist der sogenannte BOLD-Effekt,der die unterschiedlichen Eigenschaften von sauerstoffreichem und sauerstoffarmem Blut zur Signaldetektion benutzt. Die funktionelle Magnetresonanztomografie misst also die Veränderungen des Sauerstoffgehaltes im Blut und ist somit ein indirektes Maß für neuronale Aktivität.

Neurodidaktik - Ergebnis von Kriterienverwechslung oder fortschrittliche Pädagogik?

Grundannahme der Neurodidaktik

  1. Neuronale Prozesse sind die Grundlage des Lernens.
  2. Erfolgreiches Lernen setzt Kenntnis der neuronalen Prozesse voraus.
  3. Erkenntnisse der Hirnforschung erlauben die Entwicklung didaktischer Methoden und Konzepte.

Zu 1. Diese Annahme berührt das Körper-Seele Problem

  • z. B. Dualismus (Descartes): Körper und Geist unterscheiden sich voneinander.
Für Dualisten erscheint die Neurodidaktik nicht sinnvoll.
  • z. B. Materialistischer Monismus: Körper und Geist sind untrennbar.
Für Materialisten kann die Neurodidaktik sinnvoll sein.
  • Empirische Ergebnisse: Man kann nachweisen,dass Erfahrung von dauerhaften neuronalen Veränderungen begleitet wird.

Zu 2. Können neuronale Prozesse etwas über die Güte des Lernprozesses aussagen? Sind sie ein Kriterium für erfolgreiches Lernen?

Zu 3. Liefern Daten aus der Hirnforschung Entscheidungskriterien oder neue Methoden und Konzepte?

Literatur

  • Müller, J. L ./Rüschemeyer,S.-A. (2009, Max Planck Institut Leipzig-München): Kleine Einführung in die neurowissenschaftlichen Methoden EEG und fMRI & kritische Fragen an die Disziplin „Neurodidaktik“
  • Seifert, J.(2005): Ereigniskorrelierte EEG-Aktivität. Lengerich:Pabst.


Linkliste

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