Teenager lernen anders als Erwachsene

Ein einzigartiger Gehirn-Schaltkreis lässt Jugendliche besser lernen!

Das jugendliche Gehirn ist ungewöhnlich verknüpft: Sollen sie durch Belohnung und Erfahrungen lernen, schneiden Jugendliche viel besser ab als Erwachsene. Ein Blick in das Gehirn der Heranwachsenden zeigt, dass bei Jugendlichen ihnen  zwei Hirnregionen stark miteinander verbunden sind, die normalerweise kaum zusammenarbeiten. Dieser einzigartige Schaltkreis scheint eine geniale Anpassung an das Leben als Teenager zu sein, berichten Forscher im Fachmagazin "Neuron"

Die besondere Verknüpfung zwischen 
Striatum und Hippocampus könnte Jugendlichen
 helfen, sich besser zu erinnern.
© Juliet Davidow/ Shohamy Lab

Jugendlichen wird oft nachgesagt, nur auf die akute Befriedigung ihrer eigenen Bedürfnisse fixiert zu sein – und tatsächlich scheint der Drang nach Belohnung das Verhalten von Teenagern ungewöhnlich stark zu bestimmen. So legen zum Beispiel Studien an Tieren nahe, dass bestimmte Hirnregionen bei ihnen viel stärker belohnungsorientiert sind als bei Erwachsenen. Das beeinflusst offenbar auch das Lernverhalten der Jugendlichen, wie Experimente zeigen.

Wissenschaftler um Juliet Davidow von der Harvard University in Cambridge sind diesem Phänomen nun genauer nachgegangen. Sie wollten wissen, ob Teenager dank ihrer Belohnungsorientierung beim Lernen durch positive Verstärkung sogar besser abschneiden als Erwachsene – und wenn ja, wie diese Unterschiede im Gehirn sichtbar werden.

Versuch und Irrtum

Für ihre Studie ließen die Forscher 41 Jugendliche im Alter zwischen 13 und 17 Jahren und 31 Erwachsene im Alter zwischen 20 und 30 Jahren ein bilderbasiertes Lernspiel spielen. Dabei mussten die Probanden vorhersagen, auf welche von zwei gezeigten Blumen ein Schmetterling fliegen wird.
Durch Versuch und Irrtum konnten die Teilnehmer im Laufe des Spiels bestimmte Muster erkennen und auf diese Weise immer bessere Vorhersagen treffen. Lagen sie richtig, blinkte das Wort "korrekt" auf dem Bildschirm auf. Bei einem Fehlversuch erschien "nicht korrekt". Während des Experiments zeichnete ein Magnetresonanztomograf (fMRT) die Hirnaktivität der Teilnehmer auf. 

Hyperaktives Belohnungszentrum?

Es zeigte sich, dass die Teenager tatsächlich häufiger die richtige Blume wählten als ihre Erwachsenen Mitstreiter. Sie schienen die Regeln des Spiels im Laufe des Experiments besser gelernt zu haben. Die unterschiedlichen Leistungen, so vermuteten Davidow und ihre Kollegen, sollten auch im Gehirn der Spieler zu sehen sein. Das Striatum, ein Hirnareal, das beim Lernen durch Belohnung erwiesenermaßen eine entscheidende Rolle spielt, müsste bei den Jugendlichen hyperaktiv sein. "Doch überraschenderweise konnten wir zwischen Erwachsenen und Teenagern keine Unterschiede in der Aktivität dieser Hirnregion erkennen", sagt Davidow.

Eine unerwartete Verknüpfung entdeckt

Stattdessen entdeckten die Forscher, dass eine andere Region den entscheidenden Unterschied macht: der Hippocampus. Dieser Hirnbereich ist unter anderem für das Speichern von Erinnerungen zuständig – er wird typischerweise jedoch nicht mit bestärkendem Lernen in Verbindung gebracht.
Doch im Teenagerhirn wurde der Hippocampus beim Spielen – anders als bei den Erwachsenen – besonders aktiv. Gleichzeitig schien seine Aktivität eng auf jene des Striatums abgestimmt zu sein. Die beiden Hirnbereiche waren offenbar miteinander verknüpft und arbeiteten beim Lernen der Jugendlichen zusammen.

Um dieser Verbindung auf den Grund zu gehen, ergänzten die Wissenschaftler das ursprüngliche Spiel um einen weiteren Bestandteil. Zeitgleich mit dem Hinweis, ob die Entscheidung richtig oder falsch war, wurde nun stets ein weiteres Bild eingeblendet, das nichts mit dem eigentlichen Spiel zu tun hatte. 

Das Ergebnis, je stärker die beiden Hirnregionen miteinander verknüpft waren, desto besser erinnerten sich die Jugendlichen später auch an die vermeintlich unwichtigen Bilder.
Dieser einzigartige Schaltkreis im Teenager-Hirn scheint demnach eine evolutionsbedingte Anpassung zu sein, die die Heranwachsenden befähigt, besser zu lernen und sich besser zu erinnern. "Indem es zwei Teile verknüpft, die eigentlich nicht miteinander in Verbindung stehen, versucht das jugendliche Gehirn in einer wichtigen Phase des Lebens ein umfassenderes Verständnis von seiner Umwelt zu erlangen", sagt Mitautorin Daphna Shohamy von der Columbia University in New York.

Wie die Forscher betonen, offenbaren die Ergebnisse wieder einmal, dass das Teenager-Gehirn nicht "kaputt" oder eine Baustelle ist, sondern schlichtweg hervorragend angepasst: Dank dieser Abweichungen können die Jugendlichen besser aus Erfahrungen lernen. "Als Teenager wird man unabhängig und muss sich schon bald selbständig in der Welt zurechtfinden – das ist ein wirklich guter Zeitpunkt, um besonders gut im Lernen zu sein", schließt das Team.
Quelle: Fachmagazin "Neuron", 2016; doi: 10.1016/j.neuron.2016.08.031/ (Harvard University/ The Zuckerman Institute at Columbia University, 07.10.2016 - DAL)
Bildquellen: Neuron/Harvard University und fotolia

Link: http://www.cell.com/neuron/abstract/S0896-6273(16)30524-4?_returnURL=http%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0896627316305244%3Fshowall%3Dtrue

Kommt ein neues Biedermeier?

Anm.: Diesen Artikel hab ich 2018 geschrieben. In der Zwischenzeit ... mehr Überwachung, mehr Zensur, noch weniger persönliche Freiheit, 2019 zeigt sich, dass es mit rasenden Schritten immer weiter in Richtung neues Biedermeier geht. Viele bleiben heute lieber zu Hause, im Internet und auch öffentlich hält man sich mit seiner persönlichen Meinung stark zurück! Denn schnell wird man falsch eingeordnet oder gar denunziert. Folgen sind im besten Falle: Facebook-, Twitter-, YouTube-Sperren, im schlimmsten Fall Webseiten-Sperre (Code 451) oder schlimmeres. und wir sind mit dieser Entwicklung noch lange nicht zu Ende. - G.H.Eggetsberger

Eine möglich Antwort auf die nahen Probleme der Zukunft?
Ist das neue Biedermeier schon da? Oder sind wir gerade dabei, in eines hinein zu schlittern?
Einige Wissenschaftler sind sich einig: Ein neues modernes Biedermeier wird entstehen!
Rückzug ins traute Heim: Heute ist das kommende Biedermeier nur moderner. Mit Handy, Internet, Facebook, YouTube, Twitter, Skype, Google, Fernseher, Spielkonsolen, einkaufen übers Internet, Essen- Lieferservice nach Hause. Seit einigen Jahren zeichnet sich dieser neue Trend immer mehr ab.

Das alte Biedermeier, eine Epoche die sich in der kurzen Zeitspanne vom Ende des Wiener Kongresses 1815 bis hin zum Beginn der bürgerlichen Revolution 1848 entwickelte, kann uns heute interessante geschichtliche Parallelen aufzeigen. Das Bürgertum kultivierte damals nicht ohne Grund das Privat- und Familienleben in ganz neuem, großen Ausmaß. Der damalige Wahlspruch war: "Weder kalt noch warm, weder links noch rechts". Kommt uns das bekannt vor? ...

Besser lernen dank Videospielen!

Gesteigerte Aktivität im Hippocampus bringt Videospielern Vorteile beim Lernen
Forschung: Wer regelmäßig actionbasierte Computerspiele spielt, hat offenbar Vorteile beim Lernen. Ein Experiment zeigt: Gamer erfassen unbekannte Situationen schneller und sind besser darin, Muster zu erkennen. Auf diese Weise können sie bei bestimmten Aufgaben besser Wissen generieren als Menschen, die nicht regelmäßig "zocken". Diese Unterschiede zeigen sich auch im Gehirn.

Videospiele sind besser als ihr Ruf: Wer regelmäßig am Computer oder der Spielekonsole spielt, kann nicht nur nachweislich die Wahrnehmung von Kontrasten und die Verarbeitung sensorischer Informationen schulen. Untersuchungen zeigen, dass die Spiele auch das Arbeitsgedächtnis stärken und die Reaktionszeit verkürzen können. Sogar das Moralempfinden soll durch regelmäßiges "Zocken" gefördert werden.

Einen weiteren positiven Aspekt des Computerspielens haben nun Sabrina Schenk von der Ruhr-Universität Bochum und ihre Kollegen aufgedeckt. Für ihre Studie ließen die Wissenschaftler zwei Gruppen von Probanden bei einer Lernaufgabe gegeneinander antreten: 17 Freiwillige, die sich nach eigenen Angaben mehr als 15 Stunden pro Woche mit actionbasierten Videospielen die Zeit vertreiben und 17 Teilnehmer, die höchstens ab und zu spielen.

Und wie wird das Wetter?
Im Experiment absolvierten beiden Gruppen den sogenannten Wettervorhersagetest. Bei diesem Test bekommen Probanden Kombinationen aus drei Spielkarten gezeigt und müssen einschätzen, ob diese Regen oder Sonnenschein vorhersagen. Nach jeder Antwort bekommen sie eine Rückmeldung, ob ihre Einschätzung richtig war oder nicht.

Die verschiedenen Symbolkombinationen sind dabei mit unterschiedlichen Wahrscheinlichkeiten für Regen und Sonnenschein verknüpft. Diese können die Probanden im Laufe der Zeit anhand des Feedbacks deuten lernen und auf diese Weise immer sicherer das Wetter vorhersagen. Wer würde bei diesem Lernprozess besser abschneiden?

Videospieler schneiden besser ab
Das Ergebnis war eindeutig(!): Die Gamer waren signifikant besser darin, die Spielkarten mit den entsprechenden Wetterwahrscheinlichkeiten zu verknüpfen. Vor allem bei Spielkartenkombinationen mit hoher Unsicherheit schnitten sie erstaunlich gut ab, wie die Forscher berichten – zum Beispiel, wenn eine Kombination in 60 Prozent der Fälle Regen und in 40 Prozent der Fälle Sonnenschein vorhersagte.

Dass die Videospieler die Bedeutung der Karten tatsächlich besser durchschaut hatten, belegte auch ein anschließend ausgefüllter Fragebogen, der das Wissen über die Spielkarten abfragte. "Unsere Studie zeigt, dass Videospieler besser darin sind, Situationen schnell zu erfassen, neues Wissen zu generieren und Wissen zu kategorisieren – und das vor allem in Situationen mit hoher Unsicherheit", fasst Schenk zusammen.

Es zeigt sich eine gesteigerte Aktivität im Hippocampus
Die Neuropsychologin und ihre Kollegen glauben, dass die Gamer bessere Ergebnisse erzielen, weil Computerspielen bestimmte Hirnregionen stimuliert. So zeigte ein Blick ins Gehirn der Probanden mittels Magnetresonanztomografie: Während des Lernprozesses war der Hippocampus bei den Videospielern deutlich aktiver als bei der Kontrollgruppe. Dieser Hirnbereich spielt eine entscheidende Rolle für Lernen und Gedächtnis.

"Wir glauben, dass Videospiele bestimmte Gehirnregionen wie den Hippocampus trainieren", sagt Schenk. "Das ist nicht nur für junge Leute spannend, sondern auch für Ältere. Denn im Alter führen Veränderungen im Hippocampus dazu, dass die Gedächtnisleistung nachlässt. Vielleicht könnte man das in Zukunft mit Videospielen therapieren", schließt die Forscherin.
Quellen: Behavioral Brain Research, 2017; doi: 10.1016/j.bbr.2017.08.027, Ruhr-Universität Bochum, 02.10.2017 - DAL/
Link: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016643281730390X?via%3Dihub

Ersatz von Antidepressiva durch Computerspiele

Oft werden Computerspiele verteufelt. Neue Forschungen zeigen aber, dass Computerspiele auch unsere psychische Gesundheit und geistige Leistungsfähigkeit verbessern können!
Forschung: Computerspiele, die die grauen Zellen anregen, sind womöglich genauso wirksam gegen schwere Altersdepression wie Medikamente - oder sogar noch effizienter. Das ergab eine neue Untersuchung, die im Fachmagazin "Nature Communications" veröffentlicht wurde.
Die Wissenschaftler untersuchten eine Gruppe von 60- bis 89-Jährigen, bei denen Antidepressiva nicht geholfen hatten.

Schon nach 4 Wochen zeigte sich die positive Wirkung! 
Nachdem sie vier Wochen lang Computerspiele gespielt hatten, welche die geistige Fitness steigern sollen, lebten die Senioren merklich auf.

Eigene Spiele wurden extra für ein entsprechendes Gehirntraining entwickelt.
Die Computerprogramme waren entwickelt worden, um eine Theorie zu testen, der zufolge das alternde Gehirn durch intensive Praxis regeneriert werden kann, indem verlorene Lern- und Gedächtnisfunktionen wiedergefunden und Entscheidungsprozesse verbessert werden - was wiederum Depressionen lindern kann. Vorherige Studien hatten ergeben, dass eine Minderung intellektueller Fähigkeiten auch dazu führt, dass Antidepressiva nicht so gut wirken. Forscher aus den USA und China ließen nun elf Menschen ein vierwöchiges Computer-Trainingsprogramm durchlaufen. Sie testeten danach die Verbesserungen bei intellektuellen Fähigkeiten und Depressionen. Sie verglichen die Testpersonen mit einer Gruppe von 33 älteren Menschen aus einer anderen Studie, denen das Antidepressivum Escitalopram  gegeben worden war.

Die Spiele sind genauso wirksam wie Medikamente
Den Ergebnissen zufolge war die Computertherapie genauso wirksam gegen Depressionen wie das Medikament Escitalopram - "aber innerhalb von vier Wochen statt zwölf", schrieben die Autoren der Studie. 72 Prozent hätten sogar eine volle Rückbildung ihrer Depression gehabt, hob Ko-Autorin Sarah Morimoto vom Institut für Geriatrische Psychiatrie in New York hervor.
Zudem seien durch das Computertraining Entscheidungsfunktionen des Gehirns stärker verbessert worden als durch das Medikament. Die Wissenschaftler räumten allerdings ein, dass unter anderem aufgrund der kleinen Gruppe von Testpersonen die Ergebnisse weiter überprüft werden müssten.
Quelle: Fachmagazin "Nature Communications"

Spannendsten Action-Spiele können die Lernfähigkeit und die Hirntätigkeit deutlich steigern

Bisher hieß es oft "actionreiche Computer- und Videospiele machen automatisch dumm - doch neue Forschungen zeigen, das Gegenteil ist der Fall: Action-Spieler lösen im Vergleich zu Nichtspielern bestimmte Aufgaben deutlich schneller und besser.
Action-Spiele helfen dabei das Gehirn besser zu optimieren!

Es zeigt sich: Wer sich regelmäßig actionreichen Computerspielen widmet, kann bestimmte Aufgaben schneller meistern. Der entscheidende Effekt sei, dass die Spieler besser auf Modelle im Gehirn zurückgreifen können, die sie zur Bewältigung der Aufgabe benötigen. (Nicht umsonst müssen Piloten und militärische Sondereinheiten Training mittels Action Games absolvieren!)
Die Forscher publizieren nun ihre Forschungsergebnisse im renommierten "Proceedings" der US-nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAS). Generell  kann die Beschäftigung mit Action Games als Zeitvertreib bestimmte Fähigkeiten verbessern helfen.

Sicher ist aber auch: Übermäßiges Sitzen vor Computerspielen könne zur Sucht führen. Das richtige Maß ist wie fast bei allen anderen Dingen auch ausschlaggebend.

Schon frühere Studien hatten gezeigt, dass Piloten und Chirurgen bei ihrer Arbeit profitieren, wenn sie sich in ihrer Freizeit regelmäßig actiongeladenen Videospielen widmen.

Action Gamer - bessere Leistung als Nichtspieler
Forscher um Daphne Bavelier von der University of Rochester (US-Bundesstaat New York) wollten nun herausfinden, was die Ursache dieser Gehirnoptimierung ist: ein besseres Ausklammern von inneren oder äußeren Störungen (höhere Achtsamkeit), ein schnelleres Ausschließen falscher Antworten oder eine verbesserte Repräsentation im Gehirn.

Hintergrund: Bei den Experimenten mussten die untersuchten Probanden in Sekundenbruchteilen entscheiden, ob ein Bild leicht nach links oder rechts geneigt war. Teilweise war dies durch Störungen im Bild erschwert. Bei dieser Aufgabe zeigten die Probanden, die actionreiche Computerspiele mochten, eine deutlich bessere Leistung als diejenigen, die nicht spielten.

Die Menge / Stunden sind entscheidend (50 Stunden in 9 Wochen)
Moderates Spielen kann die Lernfähigkeit fördern! Die Forscher zeigten zudem, dass 50 Stunden Videospiel verteilt auf neun Wochen die Bewältigung der Aufgabe deutlich verbesserten. Dies galt sowohl für den Vorher-Nachher-Vergleich als auch gegenüber einer Kontrollgruppe, die nicht trainiert wurde. Der Trainingseffekt hielt bis zu einem Jahr an, auch wenn die Probanden nach den 50 Teststunden nicht mehr spielten.

Der visuelle Kortex wird optimiert - schnellere und bessere Ergebnisse
Bavelier und Kollegen übertrugen ihre Ergebnisse auf ein neuronales Modell und gelangten zu dem Schluss, dass das Spielen die Verbindungen zwischen zwei Stufen der visuellen Wahrnehmung stärkt.

Schließlich untersuchten die Forscher mit einer veränderten Aufgabe den genauen Lerneffekt. Dabei zeigte sich, dass Actionspieler und Nichtspieler die neue Aufgabe anfangs genauso gut bewältigten, dass aber die Spieler schneller bessere Ergebnisse erzielten.

Daraus folgert das Forscherteam: Action-Spieler "sind wahrscheinlich nicht an sich mit einem besseren Sehvermögen, besseren Fähigkeiten zur Aufgabenlösung oder zur aufmerksamen Verfolgung ausgestattet". Stattdessen profitierten sie von der erworbenen Fähigkeit, spontan die Besonderheiten einer Aufgabe zu lernen.
Quelle: PNAS
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