Dienstag, 15. Juli 2008

Sendehinweis: Wiederholung zu "Gehirn auf der Couch"

Wer sich mit dem Thema Psychotherapie und Neurowissenschaften befassen möchte, hat am 28.August 2008 die Möglichkeit die Wiederholungssendung bei "Scobel" anzusehen:


Weitere Infos dazu siehe auch mein Blogbeitrag vom 25. April 2008:
Sendung 3Sat "Scobel": Das Gehirn auf der Couch vom 24.04.2008

Donnerstag, 5. Juni 2008

10% Mythos und seine "Vermehrungshelfer" - Die wundersame Verbreitung von Lernmythen...

Wie entstehen Lernmythen und wie finden Sie Ihre Verbreitung ?

Offenbar können nicht nur Zauberer ihr Publikum täuschen , sondern auch Verfasser von Büchern, Zeitschriftenartikel etc. Die Science Community funktioniert nach eigenen Regeln und wer in einer Fachzeitschrift publiziert hat, findet - unabhängig von der Qualität der Publikation - Eingang in andere Quellen. Eine Publikation scheint irgendwie "wissenschaftliche" Autorität zu verleihen.......
Bildquelle Pixelio: (c) tommyS
An dieser Stelle geht es um einen Mythos, welcher immer wieder in populärwissenschaftlichen Quellen und wie in diesem Beispiel als "pseudowissenschaftlicher" Aufsatz erscheint. Es geht um das Ganzheitliche Lernen und es geht um die Möglichkeiten der Einflussnahme durch Erzieher und Lehrer, mit Bezugnahme auf "aktuelle" Ergebnisse aus der Hirnforschung.

Das Eine sind die Vorschläge und das Andere, wie in diesem Fall, die verwaschene und auch falsche Theorie:

Zitat aus "Warum ist ganzheitliches Lernen wichtig?" von Charmaine Liebertz:
"Im Folgenden werden Erkenntnisse der Neurobiologie erläutert, die das Gehirn nicht nur als die Zentrale des Denkens, sondern aller Steuerungsprozesse des Menschen einstufen. Daraus werden Forderungen an die Förderung von Lernprozessen bei Kindern gestellt. ...[...]....Ob wir ein Lied singen oder unser Auto steuern, jedes Mal findet in unserem Hirn ein Kommunikationsfeuerwerk zwischen Millionen von Neuronen und multiplen Intelligenzen, zwischen Sinnesorganen, Bewegungsapparat und Gefühlen statt. Gehirnforscher schätzen, dass der Durchschnittsmensch nur etwa 10 % der Gesamtkapazität seines Gehirns nutzt."(Hervorhebungen von mir)
Der Text lässt sich an verschiedenen Stellen abrufen:

Richtigstellung:
Es gibt nicht ein einziger Neurowissenschaftler, welcher behauptet, dass der Mensch nur 10% seiner Gehirnkapazität nutze.
Im Gegenteil: Spätestens seit Bestehen der bildgebenden Verfahren ist bekannt, dass das Gehirn ständig in Aktion ist und keine Rede davon sein kann, dass wir nur 10% unseres Gehirnes "benutzen". Im Gegenteil, wie sich z.B.in der Taxifahrerstudie herausgestellt hat, kann unser Gehirn durchaus auch an seine "Grenzen" stossen....Beeindruckende Fähigkeiten gehen auf Kosten des Erwerbs neuer Fähigkeiten

So finden völlig irrationale, unbelegte Behauptungen ihre ungehinderte Verbreitung - unterstützt von Medien - welche jenen Aufsatz erst verlegt haben. Alle genannten Adressen scheinen sich über die 10%-Nutzung des Gehirns nicht gewundert zu haben. Neurowissenschaftliches Wissen scheint - zumindest in Kreisen - welche sich mit Erziehung, Schule und Bildung im Allgemeinen befassen, wenig fundiert zu sein. Dennoch werden immer wieder abenteuerliche Mutmaßungen als "Beleg" für eigene Vorstellungen vom besten Weg des Lernens herangezogen......

So werden Lernmythen geboren, welche nie einer wissenschaftlichen Quelle entsprungen sind, aber über vermeintlich angesehene Verfasser "hoffähig" gemacht werden.

Die Autorin betreibt ein Lerninstitut zum Ganzheitlichen Lernen. Bedauerlich ist, dass auf diesem Wege solches Fehlwissen sich auch noch zukünftig ungestört weiter verbreiten kann......

P.S.: Ich bitte zu beachten, dass sich dieser Beitrag nur auf die verfälschte Berichterstattung zur Hirnforschung im genannten Aufsatz von Frau Liebertz bezieht und keine Qualitätsaussage über andere Inhalte getroffen wird. Denn diese sind mir nicht bekannt.

Sonntag, 18. Mai 2008

Wahrnehmung und was unser menschliches Gehirn nicht wahrnimmt

Das menschliche Sehorgan:
Können Sie im Dunkeln sehen? Ja, richtig: Wir sehen wenig bis gar nichts....
Haben Sie sich schon einmal überlegt, was unseren Sinnen bzw. unserer Wahrnehmung in der Nacht alles entgeht?

Können Sie aus 150m Entfernung eine Maus sehen? Nein, auch das können wir nicht. .....Wie sähe die Welt um uns herum aus, wenn wir dies könnten? Oh ja, ich gebe Ihnen Recht: das lässt sich ganz schwer vorstellen; allerdings wäre diese Fähigkeit wohl ganz nützlich.

Tierische Sehorgane:
Bildquelle Pixelio: (c) Marika (bearbeitet)

Die Fledermaus "sieht" über Schallwellen in sehr hoher Frequenz: "Das besondere Orientierungssystem der Fledermäuse wird als Echoortung bezeichnet. Damit können sie auch bei stockfinsterer Nacht ihre "Opfer" lokalisieren. Sie machen sich ein genaues "Hörbild" von ihrer Umgebung." weiter bei Planet Wissen: FLEDERMÄUSE

Der Wanderfalke besitzt z.B. die Fähigkeit aus 100m Höhe ein 1,2 cm großes Objekt zu erkennen. Mehr hier: Neuropädagogik - Wahrnehmung II


Das menschliche Hörorgan:
Können Sie das leise Pfeifen eines Asthmatikers hören? Nein, auch das geht nicht....
Und wie sieht es mit den Lauten der Elefanten aus? Elefanten unterhalten sich nämlich im tiefen Infraschallbereich...Nein, auch das können wir nicht....

Wie würden wir unsere Mitmenschen wahrnehmen, wenn wir weitere Geräusche hören könnten? Könnten wir vielleicht sogar - wie dies manche geschulte Tiere können - epileptische Anfälle vorhersagen? Wäre dann unsere soziale Empathiefähigkeit viel größer als jetzt? Wie stünde es dann um unsere "Spiegelneuronen".....


Das tierische Hörorgan:
Hunde und viele andere Tiere können sehr hohe Frequenzen wahrnehmen, so eben auch die leisen Pfeiftöne eines Asthmatikers, welche durch die verschleimten Bronchien entstehen....
Elefanten unterhalten sich und hören in einem äußerst tiefen, für den Menschen nicht mehr wahrnehmbaren Infraschallbereich: (Bildquelle Pixelio: (c) Ulla Trampert)
"Elefanten können vertraute und fremde Artgenossen anhand bestimmter Schwingungen unterscheiden. Diese erzeugen die mächtigen Säuger mit ihren Rüsseln am Boden. Die Frequenz ist für Menschen nicht hörbar.

Elefanten nutzen eine bislang wenig untersuchte Technik, um sich gegenseitig vor Gefahren zu warnen - auch über größere Distanzen. Dabei benutzen sie ihren Rüssel, um Töne im Infraschallbereich zu erzeugen, die sowohl über die Luft als auch durch den Boden übertragen werden. Die Frequenz liegt unterhalb des für den Menschen hörbaren Bereichs. Wahrnehmen können die Tiere die durch den Boden übertragenen Schallwellen mit besonderen Zellen in ihren Beinen und Rüsseln. Schon früher hatten Wissenschaftler beobachtet, dass Elefanten über solche Infraschalltöne kommunizieren können."

weiter im Spiegel online: Elefanten warnen sich per Infraschall



Das menschliche Riechorgan:
Können Sie die Spur eines Menschen über den Geruch aufnehmen? Nein?.....
Können Sie an der Atemluft eines Menschen erkennen, ob er an Krebs erkrankt ist? Nein?

Das tierische Riechorgan:
Im online-Magazin wissenschaft.de können Sie nachlesen, wie Hunde eine Krebserkrankung über ihren Geruchssinn feststellen können:
Hunde riechen Blasenkrebs im Urin und Der richtige Riecher für Krebs Hunde können im Atem bösartige Erkrankungen aufspüren

oder, dass Taufliegen - über ihre zwei Nasen - die Richtung feststellen können, aus welcher ein Geruch kommt:
"Taufliegen haben einen klaren Vorteil, wenn es um den Geruchssinn geht: Sie besitzen zwei Nasen. Biologen haben nun untersucht, wie die Insekten beide Organe nutzen.
Taufliegen nehmen Gerüche mit zwei Nasen wahr und können so den Ursprung des Geruchs besser finden und sich leichter orientieren." Weiter im Stern Online: Die Kraft der zwei Nasen

Weitere Sinnesorgane über welche nur Tiere verfügen:

Beispiel Magnetorientierung:

"John B. Phillips (USA), der seit 20 Jahren, vor allem über den Magnetsinn von Molchen arbeitet, gab einen wichtigen Überblick über den Stand der Forschung auf diesem Gebiet, wobei er sowohl die Untersuchungen der Gruppen um Lohmann (USA) mit ihren Experimenten an Meeres-Schildkröten, als auch jene um Wiltschko (Deutschland) einschloss, die sich im wesentlichen mit dem Magnet-Sinn von Vögeln beschäftigen. Die Vielfalt der Organismen, bei denen man eine Magnetfeldorientierung glaubt nachweisen zu können, die sowohl niedere Wirbellose, wie Würmer, aber auch Insekten umfasst und im Reich der Wirbeltiere von Amphibien über Vögel bis zu den Säugetieren reicht, lässt kaum mehr Zweifel an dieser Sinnesleistung zu, obgleich diese bisher noch nicht eindeutig einem Organ zugeordnet werden kann."
Weitere Materialien zur Magnetorientierung von Tieren (Doc-Datei)

Lesehinweis dazu:
Lars Fischer hat in seinem Blog "Abgefischt" bei www.wissenslogs.de einen interessanten Peer Review zum "Magnetsinn" von Kühen geschrieben:
Der Heidelberger Kuh-Kompass


Orientierungsmechanismen (Zitat aus www.biologie-online.eu)

  • Luftdruck - Höhenbestimmung
  • Infraschall
  • Sonnenkompaß Es wird ein bestimmter Winkel zur Sonne eingehalten, die Bewegung der Sonne im Tagesablauf wird mit berücksichtigt. Zum Äquator hin ändert sich der Winkel pro Zeiteinheit weniger. Voraussetzung ist eine innere Uhr.
  • Polarisiertes Licht Das polarisierte Licht erlaubt eine Orientierung an der Sonne auch bei bedecktem Himmel
  • Sternenkompaß: Erlernte Orientierung an der unterschiedlichen Rotation der Sterne, diese ist im Norden am geringsten
  • Wind: Vögel erkennen Windstärke und -richtung, korrigieren die Drift erst am Ende eines Flugtages und können diese auch ohne Bezugspunkte (z.B. in der Wolken ) bestimmen
  • Landmarken Jungvögel lernen diese beim ersten Mitflug ( Bsp.: Staren) und behalten die Flugroute ihre Leben lang bei
    • Es werden immer mehrere Systeme nebeneinander verwendet, die sich gegenseitig korrigieren. Die Fähigkeit zur Kompaßorientierung ist angeboren, ihre Leistungsfähigkeit wird aber erlernt.
Da ich keine Tierbiologin bin, schätze ich, dass Sie hier von mir nur einen kleinen Ausschnitt aus der fantastischen "Sinneswelt" der Tiere präsentiert bekommen haben.

FAZIT dieses Exkurses:


Angesichts o.g. Besonderheiten stelle ich mir einige Fragen:
Wenn wir die vielen weiteren Sinneswahrnehmungsmöglichkeiten betrachten, über welche unsere Spezies ganz offensichtlich nicht verfügt und auch nicht über Hilfsmittel verfügen kann, wie wenig nehmen wir wohl von unserer Umwelt und unseren Mitmenschen tatsächlich wahr?

Fühlt sich "Mensch" zu Recht den Tieren überlegen?

Karl R. Gegenfurtner stellt in seinem Buch "Gehirn & Wahrnehmung fest:

Leseprobe im PDF: Das Fenster zur Welt

Zitat: "Ganz generell lässt sich sagen, dass Sinnessysteme daraufhin optimiert sind, in der Umwelt verfügbare und relevante Informationen aufzunehmen. Was wäre aber, wenn wir uns über eventuelle physikalische Grenzen hinwegsetzen könnten und ungleich mehr an Informationen unserer Umwelt wahrnehmen würden?....[...].....Zur Bewältigung der Datenflut muss das Gehirn die Datenmenge zunächst einmal mit einer ganzen Reihe von "Tricks" reduzieren. Diese Reduktion hat für unsere Wahnehmung einige sehr interessante Folgen."

Karl R. Gegenfurtner bezeichnet diese Reduktion als sinnvoll, da unsere Sinnesorgane intelligent und umweltangepasst arbeiten. Informationen, welche fehlen, werden schlicht ergänzt.

So folgt unsere "Sehwahrnehmung" bestimmten Wahrnehmungsgesetzen, damit wir uns - mit unserer zweidimensionalen Abbildung im Gehirn - dennoch in einer dreidimensionalen Welt räumlich orientieren können. Jene Gesetzmässigkeiten des Sehens ermöglichen dann auch, dass wir uns von optischen Erscheinungen täuschen lassen können........

Nach diesem Exkurs in die Wahrnehmungswelten des Menschen und der Tiere stelle ich mir einige Fragen:

Wie können wir mit Hilfe unserer beschränkten! Sinnesorgane die Funktionsweise unseres Gehirns jemals verstehen?

Ist es nicht selbstverständlich, dass wir unser Gehirn nur "beschränkt" und "unvollständig" erfassen können?

Wie viel mehr könnten wir wissen, wie besser könnten wir uns und unser "Gehirn" verstehen, wenn wir ein größeres Repertoire an Wahrnehmungsmöglichkeiten hätten?

Oder anders herum gefragt: Wie reduziert nehmen wir unser Gehirn wahr, weil wir über stark "beschränkte" Sinnesorgane verfügen?

Freitag, 9. Mai 2008

Sinnloses um ein "sinnleeres" Thema....= Pseudowissenschaftliche Diskussionen um den Freien Willen

........ jeder fühlt sich berufen, das Für und Wider einer Existenz oder Nichtexistenz des Freien Willens zu diskutieren. Jeder, das heißt all jene, welche sich irgendwie mit "Wissenschaft" verbunden fühlen. Zahlreiche Neurowissenschaftler und Philosophen bleiben dieser Diskussion, d.h. besser dieser Diskussionsebene fern.
Bildquelle Pixelio: (c) Lea M.
Hintergrund:

Einige Vertreter der Neurowissenschaften glauben, anhand ihrer Versuche "bewiesen" zu haben, dass der Mensch keinen freien Willen habe.....
Diese haben zu keiner Zeit festgelegt, was sie eigentlich damit meinen. Das heißt, keiner von ihnen hat seine Vorstellung, welche er vom freien bzw. nicht freien Willen hat, definiert. Zu Recht kritisieren "echte" Philosophen daher auch den abstrakten Wortgebrauch. Neurowissenschaftler haben auch noch nie einen Versuch gemacht, welcher beweisen sollte, dass der freie Wille nicht existiere........
Und so wird sich gefetzt, wo es geht, egal aus welchem Wissenschaftsbereich die Gegner und Befürworter kommen, jede Seite behauptet Recht zu haben. Imponierprosa da, Verbalakrobatik hier.....Eine unendliche Geschichte einer pseudowissenschaftlichen Diskussion, welche durch allerlei Blogs und andere Medien geistert und im wissenschaftlichen Gewande Verbalgefechte ohne Ende vom Zaume bricht.

All jene, die dort diskutieren, sprechen von einem "Freien Willen" und wissen doch nicht, was denn nun genau ein "Freier Wille" sein soll. Das hält sie natürlich nicht davon ab, über das was sie eigentlich nicht kennen, dennoch zu diskutieren. Die Kommentare in den Blogs reihen sich in diese oberflächliche, pseudowissenschaftliche Diskussion ein. Gegensätzliche Standpunkte werden ausgetauscht, ohne den wissenschaftlichen Kern zu berühren.....

Es wird so getan, als wüsste man Bescheid, wie genau der Freie Wille, gemessen worden ist. Weder über den Freien Willen, noch über die Messung selbst wird diskutiert. Es scheint so, als habe man regelrechten Spass daran, Scheingefechte und verbale Kriegsspiele mit einem angeblichen Für und Wider einer pseudowissenschaftlichen Nutzung des Begriffes "Freier Wille" durchzuführen. Auch wird sich wechselseitig "unwissenschaftliche" Polemik vorgeworfen, obwohl sich keine der Parteien um eine Operationalisierung und Definition des diskutierten Sachverhaltes kümmert.

Die Diskutanten verhalten sich so, als hätten sie noch nie etwas von empirischer Forschung und Wissenschaftstheorie gehört.

Ich frage mich, warum keiner danach fragt, wie man in diesem Falle den Freien Willen definieren wolle. Ich frage mich auch, warum keiner jene neurowissenschaftlichen Untersuchungen genauer betrachtet, welche nach der Interpretation von wenigen Neurowissenschaftlern, den freien (undefinierten) Willen verneinen soll.

Eine Diskussion um ihrer selbst und nicht um der Sache willen.......

Solange der Freie Wille undefiniert ist und Versuche dazu noch gar nicht entworfen wurden, ist es müßig überhaupt darüber zu diskutieren:

Das heißt, vorab müsste definiert werden:
1. Was versteht man unter einem freien Willen?
2. Wie kann man die Annahme eines freien Willens belegen/widerlegen?
3. Lässt sich der freie Wille überhaupt in einer Laborsituation testen (-> Definition)
4. Was verstehen die Neurowissenschaftler Roth und Singer unter freiem Willen.

ad 1. Welche Definition des freien Willens (in der Philosophie gibt es ja einige unterschiedliche Definitionen) verwenden die Forscher für ihre Interpretation?
ad 2. Wie müsste ein Versuch aussehen, welcher den freien Willen "misst"? Bislang wurden Versuche unternommen, welche ursprünglich nicht zum Ziel hatten überhaupt die Existenz/Nichtexistenz eines freien Willens überprüfen zu wollen.
ad 3. Vorausgesetzt, man hätte sich auf eine Definition des freien Willens geeinigt: reichen die, bislang nur im Labor möglichen, neurowissenschaftlichen Untersuchungsmethoden dafür aus, einen definierten freien Willen zu messen?
ad 4. Bislang habe ich von den beiden noch an keiner Stelle eine Definition darüber gefunden!

Das Reduktionsproblem wird m.E. auf der falschen Ebene analysiert....



Nachtrag zu Wolf Singer's Position: (Video 53 min. lang): Gespräch: Interview mit Wolf Singer

Das Interview zeigt, dass Wolf Singer die innere Konsistenz seiner Position nicht aufrecht erhalten kann. Achten Sie darauf, dass er reine gedankliche Konstrukte beschreibt, ohne explizit darauf einzugehen, aus welcher Art der Hirnforschung er seine Schlüsse zieht. (wir wissen, wir konnten beweisen...etc.)
Ebenfalls auffällig sind die vielen Konjunktive, welche leider oft wieder als "Fakten" rezipiert werden, was er zu Recht auch wieder beklagt, wenn er von der medialen Rezeption seiner Interpretationen spricht.

Das Video zeigt, dass Singer's Vorstellungen vom "Ich" durch seine individuelle, persönliche Anschauung und durch seine Sicht und Interpretation der neurowissenschaftlichen Forschung geprägt ist. Es geht nicht mehr um Empirie oder klare Analyse, nicht einmal mehr um die Interpretation einzelner Forschungsversuche, sondern um die Gestaltung eines ganz persönlichen Weltbildes. Interessant ist, dass dieses Interview auch in latentem Widerspruch zu seinem Interview - gegeben im Rahmen der Komplexitätsforschung - steht: Interview mit dem Hirnforscher Wolf Singer

Da ich mir nicht sicher bin, ob die Aussagen von Wolf Singer - insbesondere zur Frage der Komplexität - ohne die Hintergründe der Komplexitätsforschung verstanden werden können, rate ich dazu, die ausführlichen Hintergrundinformationen und Videos zur letzten Scobel-Sendung auf der 3Sat-Webseite vorab anzusehen: Komplexe Welt
Ein neues Denken ist angesagt.
"Wetterprognosen, Börsenkurse, Teilchenphysik, Strukturen des Gehirns: Jetzt suchen verschie- dene Wissenschaftsdisziplinen gemeinsam nach Antworten..."

Mittwoch, 30. April 2008

The frontal lobes - Das Frontalhirn und seine Funktionen

This video explains the importance of the frontal lobe in human functioning. The video describes a young man. He has lost a full functioning frontal lobe by having an aneurysma. The frontal lobe is the zone of decision making and planning the future. More competences are described. The video takes 9 minutes.

Ergebnisse aus der Hirnforschung und aus Läsionsstudien deuten darauf hin, dass das Frontalhirn eine bedeutende Rolle in der Entscheidungsfindung und Zukunftsplanung hat. Es befähigt uns, Dinge zu beurteilen, Entscheidungen zu treffen, zwischen verschiedenen Möglichkeiten zu wählen, etwas abwägen oder über Dinge nachzudenken.

Dieses Video zeigt einen jungen Mann, welcher durch ein Aneurysma im Frontalhirn, trotz immer noch vorhandener allgemeiner Intelligenz, sein Organisationstalent und seine Planungsfähigkeit weitgehend verloren hat. Weiter wird die Entwicklung des Frontalhirns angesprochen, denn dieser Bereich des Gehirns entwickelt sich in der Kindheit zuletzt. Mit Hilfe von Tierversuchen konnte die Annahme bestätigt werden, dass das Frontalhirn an Entscheidungsprozessen beteiligt ist. Das Video dauert 9 Minuten.


Freitag, 25. April 2008

Sendung 3Sat "Scobel": Das Gehirn auf der Couch vom 24.04.2008

Bildquelle Pixelio: (c) moorhenne
Eine interessante Diskussion wurde in der Sendung "Scobel" am Donnerstag präsentiert. Thema war das Verhältnis der Hirnforschung zur Psychoanalyse resp. zum Theoriegebäude von Sigmund Freud:
"Thema: Das Gehirn auf der Couch. Das Zusammenwachsen von Psychoanalyse und Neurowissenschaften zur sogenannten Neuropsychotherapie"
So vielversprechend dieser Titel klingt, ist das "Zusammenwachsen" zur "Neuropsychotherapie" allerdings nicht. In der Gesprächsrunde wurde deutlich, dass Prof. Dr. Wolf Singer sich zur Teilnahme an der Bremer "Depressionsstudie" überreden lassen musste. Dort wird auch nicht eine Neuropsychotherapie entwickelt, sondern es wird versucht!!! zu zeigen, dass eine psychoanalytische Therapie bei Depressionen erfolgreich sein soll.

Im Beitrag auf der "Scobel-Seite" bei 3 Sat wird einem tatsächlichen Ergebnis der Studie bereits vorgegriffen. So heißt es dort in der Überschrift: "Freuds Theorien durch neue Techniken bestätigt." Diese Feststellung findet sich durch keine Aussage im nachfolgenden Text bestätigt:

Blick ins Gehirn. Verschiedene bildgebende Verfahren liefern Momentaufnahmen des Gehirns
Psychoanalyse soll bei Depressionen helfen
Die Patienten werden mit Bildern und Sätzen konfrontiert, die ihre persönlichen, psychischen Konflikte ansprechen. Dabei wird gemessen, welche Regionen besonders aktiv sind. Bezugspunkt für die Messungen ist eine gleich große Kontrollgruppe mit Gesunden, deren Reaktion ebenfalls auf "individuelle Stimulussätze" getestet wird. Der Unterschied: Die Teilnehmer der Kontrollgruppe führen ein befriedigendes Leben und haben funktionierende Beziehungen. Sie beziehen Probleme nicht automatisch auf sich und können Ärger insgesamt besser bewältigen. Entsprechend lassen sich die unterschiedlichen Reaktionen dann auch am Gehirnscan ablesen"

Warum Wissenschaft und seine mediale Variante ein Glaubwürdigkeitsproblem hat bzw. bekommt, lässt sich leicht an der nicht belegbaren Äußerung von Wolf Singer ablesen:"Weitere Studien werden folgen, aber eines kann man sicher jetzt schon sagen: sie werden unser Bild vom Zusammenspiel von psychischen Erkrankungen und unserem Gehirn entscheidend verändern."
Weder das, im Übrigen von Eric Kandel jovial kritisierte Versuchsdesign, noch der Versuchsaufbau lassen derart tiefgehende Einsichten, wie angekündigt, erwarten.
Denn hier stellen sich gleich mehrere Probleme, welche im Untersuchungsdesign unberücksichtigt bleiben:

1. Es gibt nicht "die" Depression, sondern es gibt verschiedene Erscheinungsformen von Depressionen.
Eric Kandel kritisiert daher, dass bei der Bremer Studie ein heterogenes "Patientengut" untersucht wird, welches man nachher allerdings homogen beurteilen möchte.
2. Die Ursachen von Depressionen unterscheiden sich voneinander
In der Studie wird nicht berücksichtigt, dass Depressionen möglicherweise völlig verschiedene Ursachen (im Sinne auch von Fehlfunktionen im Gehirn) haben können. Es wird also so getan, als ob Depression = Depression sei. Sobald die Studie fertig sein wird, ergibt sich daraus ein Interpretationsproblem. Es werden Daten mit ungleichen Erscheinungsformen korreliert!

2. In der Studie wird "Psychotherapie" gleichgesetzt mit der Verwendung von Schlüsselsätzen
In der Diskussion kam dies zum Ausdruck, als Frau Marianne Leuzinger-Bohleber darauf hinwies, dass in der Laborbeobachtung immer nur verkürzte Inhalte und Methoden verwendet werden können.
Auch dies wird zu berücksichtigen sein, wenn am Ende der Studie die Ergebnisse vorgestellt werden. Wer einen Satz liest, wie "Theorien Freuds durch neue Techniken bestätigt", muss sich die versuchstechnischen Hintergründe vor Augen führen. Denn Freuds Theorie lässt sich kaum in ein paar Schlüsselsätze packen.......

Oder wie Eric Kandel sagt: " Die Psychoanalyse ist nicht verifizierbar und auch nicht falsifizierbar" Außerdem ist die psychoanalytische Theorie hochkomplex, so dass selbst wenn man zukünftig die Möglichkeit hätte, Gehirnscans während Therapiesitzungen machen zu können, die Schwierigkeit bestünde, was man denn zu ihrer Bestätigung messen will.

Ein Besuch der hier angegebenen Links (u.a. die Videomitschnitte aus der Sendung) ist sehr empfehlenswert. Meines Erachtens wird dabei sehr deutlich, wie weit die Möglichkeiten der Neurowissenschaften reichen und wo ihre Beschränkungen liegen. Umgekehrt wird klar, dass komplexe Situationen, Sachverhalte und Theorien immer nur in Ansätzen für einen naturwissenschaftlichen (Erklärungs-)Zugang geeignet sind.

Die Gäste in der Sendung waren:

Prof. Dr. Eric R. Kandel
Neurowissenschaftler, Träger des Nobelpreises für Medizin aus dem Jahr 2000
Prof. Dr. Marianne Leuzinger-Bohleber
Direktorin des Sigmund Freud-Instituts in Frankfurt am Main
Prof. Dr. Wolf Singer
Neurophysiologe, Direktor des Max Planck-Instituts für Hirnforschung


Weitere Links zur Sendung:

Reizverarbeitung Der Mensch muss lernen, Ängste zu verarbeiten. Vor allem vor- und frühkindliche Erfahrungen sind dabei besonders wichtig und prägend für ein stabiles Selbst

Donnerstag, 10. April 2008

Wie vermeidet unser Gehirn Fehler? Bestätigt die Hirnforschung ein fast vergessenes kybernetisches Lernmodell?

Auch wenn ich an dieser Stelle nicht die Titelstory des aktuellen Gehirn&Geist -Heftes (Nr.4/2008) behandle und damit magisch Leser anziehe (Sex ist ja immer ein Thema, welches unser Aufmerksamkeitszentrum im Gehirn mobilisiert) so bleibt es für den neurowissenschaftlich interessierten Leser nicht minder spannend.. ...

Im aktuellen Gehirn&Geist wird nämlich berichtet, wie unser Gehirn arbeitet, wenn es Fehler erkennt und dass im Prinzip Irrtümer die Wegbereiter für neue Erkenntnisse sind.

Die Forschung, ihre Ergebnisse und Interpretation(en) ist eine Frage des Zeitgeistes und leider oft nicht eine Frage der vorhandenen Forschungsergebnisse. So fördert jede neue Forschungsstrategie, in diesem Falle die Neurowissenschaft, neue Erkenntnisse zu Tage und lässt "alte" Forschungsergebnisse (insbesondere wenn diese lange zurückliegen und aus einer anderen Disziplin stammen) völlig aus dem Blickfeld verschwinden...

Es sei denn, dass die Art der 'neuen' Ergebnisse die Erinnerung an 'alte' Theorien wieder wach rufen:

Wer sich näher mit (Lern-)Psychologie befasst hat, erinnert sich vielleicht noch an Theorien, wie z.B. "Lernen durch Versuch und Irrtum" oder an jene, von der damals noch völlig neuen Computertechnologie angeregte, kybernetische Lernmodelle (Test-Operate-Text-Exit). Diese Lernmodelle waren es auch, welche mir beim Lesen zu den dort geschilderten Ergebnissen aus der Hirnforschung in den Sinn gekommen sind.

Hat hier nun die Hirnforschung ein fast 50 Jahre altes psychologisches theoretisches Lernmodell, mit naturwissenschaftlichen Ergebnissen untermauert? Ich meine ja und freue mich, dass damit aus meiner Sicht der "Wahrheitsgehalt" einer beinahe vergessenen Theorie anhand der Funktionsweise unserer "Hardware" (= Gehirn) bestätigt wurde.

Ich möchte Sie zunächst auf eine kleine "Zeitreise" in die Geschichte der Psychologie mitnehmen, um danach wieder im hier und jetzt, d.h. im erwähnten Gehirn&Geist-Artikel zu landen:

Ein Blick in die Geschichte
Bildquelle:computerhistory.org
In den 50er Jahren wurden große Hoffnungen in die neue Computertechnologie und ihre Möglichkeiten gesetzt. Man dachte an neue Formen "künstlicher Intelligenz". Die Entwicklung der neuen Computertechnologie führte zur Unzufriedenheit und damit auch zur Überwindung streng behavioristischer Lernparadigmen. [1]
In the Historical Addendum to Newell and Simon’s Human Problem Solving [3] they say: ‘1956 could be taken as the critical year for the development of information processing psychology’ (p. 878). This is not difficult to justify. 1956 was the year that McCarthy, Minsky, Shannon and Nat Rochester held a conference on artificial intelligence at Dartmouth that was attended by nearly everyone working in the field at that time.
So kam es zur sog. "Kognitven Revolution"[1]
By 1960 it was clear that something interdisciplinary was happening. At Harvard we called it cognitive studies, at Carnegie-Mellon they called in information-processing psychology, and at La Jolla they called it cognitive science.
der "enge" behavioristische Blick "weitete" sich: [1]
Interdisciplinary activities I argued that at least six disciplines were involved: psychology, linguistics, neuroscience, computer science, anthropology and philosophy. I saw psychology, linguistics and computer science as central, the other three as peripheral.
und es begann ein Paradigmenwechsel in der Psychologie, die sog. "Kognitive Wende". So war man also von der Erforschung des Geistes zunächst zu streng mess- und untersuchbaren Lernvorgängen (hauptsächlich in Tierversuchen) = Behaviorismus, wieder bei der Erforschung der geistigen, d.h. inneren Vorgänge gelandet. Zwei Beispiele von Jerome S. Bruner aus dieser Zeit:
Value and Need as Organizing Factors in Perception (1947) Jerome S. Bruner and Cecile C. Goodman[1] Harvard University First published in Journal of Abnormal and Social Psychology, 42, 33-44.
So much for the first hypothesis, that socially valued objects are susceptible to behavioral determinants in proportion to their value. Consider now the second hypothesis, that the greater the subjective need for a socially valued object, the greater will be the role of behavioral determinants of perception
On the Perception of Incongruity: A Paradigm Jerome S. Bruner and Leo Postman (1949)
Harvard University First published in Journal of Personality, 18, 206-223.

Merkmale der Kognitiven Wende [2]+ [3]:

Zentral ist die Computermetapher. Sie prägt in der kommenden Zeit die Vorstellungen über das menschliche "Denken": So gilt nun der "sense-think-act cycle" [Sinneswahrnehmung - Denken - Handeln Kreislauf], d.h. man nimmt etwas mit seinen Sinnen wahr, man denkt darüber nach, man handelt und dann geht der Kreislauf wieder von vorne los.

Das T.O.T.E.-Modell
Miller, G.A., Galanter, E. & PribramK.H. haben daraus in Ihrem 1960 erschienenen Buch " Plans and the structure of behavior" eine kognitive Handlungstheorie entwickelt, welche kurz gefasst als das T.O.T.E.-Modell in die Geschichte der Psychologie eingegangen ist. Das Test-Operate-Test-Exit-Modell besagt nichts anderes, als dass wir eine Handlung vornehmen, diese mit unserer Zielsetzung vergleichen und - falls notwendig wieder durch eine neue Handlung korrigieren. Waren wir erfolgreich wird die Handlung beendet. Wobei hier nicht nur sichtbare "Handlungen" gemeint sind, sondern durchaus auch unsichtbare "Denkvorgänge".
Umgangssprachlich könnte man dies als das "Handeln-Prüfen-Handeln- Fertig-Modell", oder Denken-Prüfen-Denken-Fertig-Modell bezeichnen. Eine "wissenschaftliche" und abstraktere Erläuterung zum Modell finden Sie im Buch "Grundlagen der Sozialpsychologie:
Google-Buch: theoretische Erklärung zum T.O.T.E.- Modell "Grundlagen der Sozialpsychologie " von Lorenz Fischer, Günter Wiswede erschienen 2002 im Oldenbourg Wissenschaftsverlag
Wie 1960 die "neuen" theoretischen Überlegungen aufgenommen wurden, vermittelt diese Buchbesprechung aus dem Jahre 1960:
(Buchbesprechung)GEORGE A. TALLAND, Ph.D. Book Review: George A. Miller, Eugene Galanter und "Plans and the Structure of Behavior" - 1960
TOTE stands for test-operate-test-exit and is a cybernetic alternative for the stimulus-response connection modeled on the reflex arc, which the authors reject as the fundamental pattern for the organization of behavior.[...]Perhaps the most serious defect of the theory is that it does not clearly state how Plans are set into operation. [..] To those who believe that, in spite of its lively controversies, psychology is in need of more theoretical systems anchored in empirical data, this essay offers an important contribution to the literature.
FAZIT:
Die Entwicklungen in der "Computerwissenschaft (computer science)", heute würde man sagen in der Informatik, führten zu einem Paradigmenwechsel in der Psychologie. Man hegte ähnliche, noch etwas weniger gewagte Zukunftsvisionen (künstliche Intelligenz) als heute. Da die Tierexperimente nach dem behavioristischen Lernparadigma keine neuen Fortschritte aufwiesen, orientierte man neue Vorstellungen über das Lernen u.a. eben auch an dem Aufbau und der Funktionsweise der seinerzeit neu aufkommenden "Computerwissenschaft". Das T.O.T.E.-Modell erinnert daher an den Aufbau einfacher Computerbefehle (Algorithmen).

Damit möchte ich unsere kleine 'Zeitreise' beenden um an die Situation heute anknüpfen:

Wie bereits Talland in der Buchbesprechung "Plans and structure of behavior" angemahnt hatte:
To those who believe that, in spite of its lively controversies, psychology is in need of more theoretical systems anchored in empirical data, this essay offers an important contribution to the literature.
führt uns die Weiterentwicklung bildgebender Verfahren in den Neurowissenschaften nun zu den dort angemahnten "empirischen Daten".
Wie ich bereits im Beitrag zum Buch "Gedankenlesen" von Stephan Schleim ("Bilder" vom Gehirn und was wirklich "dahinter" steckt....) berichtet habe, ermöglichen erst die hohe Leistungsfähigkeit moderner Computer die Auswertung der Daten, welche in der neurowissenschaftlichen Forschung gewonnen werden:

Bildquelle: (c)MPI Köln
Dr. Markus Ullsperger, Arzt und kognitiver Neurobiologe ist Leiter einer jungen, engagierten Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für neurologische Forschung in Köln. In der aktuellen Ausgabe von Geist&Gehirn(4/2008) "Subtile Lehrmeister : Fehler erkennen" berichtet er auf sehr anschauliche und vor allem verständliche Weise über die aktuellen Erkenntnisse aus der Hirnforschung:

Im frontomedianen Cortex (pFMC) wurde nun das "Überwachungszentrum" für unser Verhalten entdeckt. Dort werden Fehler erkannt und Korrekturen veranlasst, so dass wir unser Verhalten ständig optimieren können. Dort wird verglichen ob die herbeigeführte Aktion stimmig ist. Diese "innere" Kontrolle läuft völlig automatisch ab: So wurde festgestellt, dass bei einer falschen Entscheidung das elektrische Potential abfällt, so dass quasi ein "gedankliches Innehalten" eingeleitet wird und die fehlerhafte Aktion korrigiert werden kann.

Damit bestätigen diese Forschungsergebnisse inhaltlich das T.O.T.E.-Modell, wobei in den aktuellen Forschungen die Rolle von "Belohnungen" für das Funktionieren unseres "Überwachungssystems" untersucht wurden:
Denn Belohnungen sind die Indikatoren für eine "richtige" oder "falsche" Entscheidung. Dass Belohnungen für das Lernen wichtig sind, wissen wir seit vielen Jahrzehnten (=> operantes Konditionieren => Behaviorismus => Lernexperimente mit Tieren) Belohnungen und Motivationsreize sind die Grundlage für eine Entscheidungsfindung bzw. für zielgerichtetes Verhalten. Damit - so wird angenommen - bauen wir die 'Wertesysteme" für unser Verhalten auf. Belohnungen nehmen so eine Schlüsselposition in Entscheidungsprozessen ein.

Auch diese Annahmen der behavioristischen Lerntheorien wurden mit bildgebenden Verfahren bestätigt. So stieg die Feuerungsrate der Dopamin produzierenden Zellen im pFMC, sobald die Versuchstiere eine Belohnung erhielten.=>[4]+[5]

Das Team um Dr. Ullsperger untersuchte die Feuerungsrate der Dopamin produzierenden Zellen an Menschen. Dabei fand der Psychologe Tilmann Klein heraus, dass Menschen mit reduzierter Dopamin-Rezeptor-Dichte in ihren Nervenzellen (= A1-Träger = 1/3 der mitteleurop. Bevölkerung!), weniger auf Fehler reagieren(= kaum Reaktion im pFMC), als andere mit normaler Dichte.
Die Forscher schließen aus ihren Ergebnissen, dass der frontomediane Cortex (pFMC) für das Lernen aus Fehlern zuständig ist, wobei eine normale Rezeptordichte hierfür Voraussetzung wäre.

Sind nun A1-Träger jene, welche im Alltag daher Probleme haben? Nein, sagen die Forscher, denn im Alltag seien die Reize weit stärker und nicht so subtil, wie in ihren Versuchen. Außerdem gleichen A1-Träger ihre geringere Dopamin-Rezeptor-Dichte mit einer erhöhten Dopaminproduktion aus.

Die geringere Fähigkeit von A1-Trägern, aus schlechten Erfahrungen zu lernen, könnte- neben anderen Faktoren- auch erklären, warum dieser Personenkreis eher zu Suchtverhalten neige.

Näheres dazu von Andreas Jahn in Spektrum der Wissenschaft: » Falsch!

Im Gehirn&Geist - Originalartikel werden die Ergebnisse detailliert beschrieben.


Die Studien und Studienergebnisse des Teams Dr. Ullsperger in ausführlicher und wissenschaftlich anspruchsvollerer Form:
Schematisches Modell der kognitiven Prozesse, die für zielorientiertes und flexibles Verhalten notwendig sind
Handlungsüberwachung und flexibles, zielorientiertes Handeln beim Menschen: Neuroanatomische, physiologische und molekulare Grundlagen
Handlungsüberwachung und flexibles, zielorientiertes Handeln beim Menschen: Neuroanatomische, physiologische und molekulare Grundlagen
Der posteriore frontomediane Kortex
Befunde bei neurologisch kranken Patienten

Ergänzung um neue Erklärungsebenen:

Diese Erklärungsebene findet breite Zustimmung, jedoch neben grundsätzlichem Konsens auch die Kritik, dass in o.g. Studien höhere kognitive Funktionen und soziale Einflussfaktoren unberücksichtigt bleiben. (Lieberman- PDF)
Zwischenzeitlich wurden dazu eigene Studien veröffentlicht, z.B.:
Berkman, E. & Lieberman, M. D. (in press). The neuroscience of goal pursuit: Bridging gaps between theory and data. To appear in G. Moskowitz (Ed.) Goals. Guilford Press. PDF
Weitere, insbesondere sozialpsychologisch orientierte, neurowissenschaftliche Studien im PDF-Format auf der Webseite von Matthew Lieberman.


Wichtig für Einwohner in Köln und Umgebung ;-) Das MPI sucht Teilnehmer für ihre Studien:
Das MPI Köln sucht für ihre wissenschaftlichen Studien Teilnehmerinnen und Teilnehmer im Alter von 10 bis 75 Jahren. (Dauer 1- 1½ Stunden, 10 € pro Stunde Aufwandsentschädigung) Nähere Informationen: hier


Quellenhinweise und Links:
* Bildquelle: Minimax and Alpha-Beta Pruning abgebildet: Allen Newell, Herbert Simon, Carnegie Mellon University
[1] http://www.cogsci.princeton.edu/~geo/Miller.pdf (engl)
[2]Kurzinformation zur kognitiven Wende (dt.)
[3] The Evolution of American Educational. Technology,by Paul Saettler, 2004 (engl.)
[4] T. Ljungberg, P. Apicella and W. Schultz; Responses of monkey dopamine neurons during learning of behavioral reactions, Institut de Physiologie, Universite de Fribourg, Switzerland.
[5] W. Schultz and R. Romo, Dopamine neurons of the monkey midbrain: contingencies of responses to stimuli eliciting immediate behavioral reactions ,Institut de Physiologie, Universite de Fribourg, Switzerland.

Weiterführende Informationen:
>Hirnaktivität kündigt Fehler an

Falsch! Hirnaktivität kündigt Fehler an