abiweb
online lernen

Die perfekte Abiturvorbereitung
in Biologie

Im Kurspaket Biologie erwarten Dich:
  • 93 Lernvideos
  • 385 Lerntexte
  • 1900 interaktive Übungen
  • original Abituraufgaben
gratis testen

Die molekularen Vorgänge des Lernens

Lernen durch Ausschluss

  • Kinder lernen neue Begriffe bzw. die Bedeutung eines Wortes durch Ausschluss.
  • 20 Gegenstände sind bekannt, so muss #21 dem neuen Begriff entsprechen.

Lernen durch Nachahmen

  • fast auschließlich bei höheren Primaten und Menschen (vgl. nachäffen)

Lernen durch Einsicht – kognitives Lernen

  • planen „in Gedanken" einer neuen Situation
  • ohne Ausprobieren lernen
  • Voraussetzung „inneres Modell" der Wirklichkeit
  • Nachweis: kein anderes Tier hat es vorher gezeigt

Beispiel

  • Schimpanse kann durch Bau eines Werkzeugs an Nahrung kommen
  • Bienen kombinieren Blumenmuster mit Nahrungsqualität und übernehmen diese Erfahrung in ihr Suchverhalten
  • Sie können "im Kopf" eine bestimmte Wegstrecke zurücklegen und simulieren z.B. den Ablauf eines Wettkampfs oder eines bestimmten Ereignisses

Kennzeichen des kognitiven Lernens ist die Fähigkeit Informationen zu generalisieren und zu abstrahieren. Wie auch im Abitur gefordert sind Transferleistungen das was kognitives Lernen auszeichnet.

Die Speicherung bzw. Verarbeitung und Aufnahme von Informationen erfolgt im Gehirn. Dadurch kann sich das Lebewesen auf die jeweilige  Situation einstellen.

Merke

kognitives Lernen = abstrahieren und generalisieren

Die Leistung des Gedächtnisses wird in verschiedene Prozesse unterteilt.

  • sensorisches Gedächtnis
  • Kurzzeitgedächtnis (Arbeitsgedächtnis)
  • Langzeitgedächtnis

So werden Informationen im sensorischen Gedächtnis nur wenige Bruchteile einer Sekunden aufbewahrt. Sind diese Eindrücke wichtig genug, gelangen sie in das Kurzzeitgedächtnis (Sekunden bis wenige Minuten), wird die Information als wirklich wichtig interpretiert, so wird sie im Langzeitgedächtnis für ein Leben gespeichert.

Was wirklich wichtig ist, ist von Person zu Person und von Situation zu Situation sehr unterschiedlich. Die Organisation der Informationsspeicherung ist sehr komplex. Hier sind es Untersuchungen an Amnesiepatienten die einen kleinen Einblick in die Struktur der Gehirnteile geben.

Beispiel

Untersuchungen mit Demenzpatienten geben wichtige Aufschlüsse was uns Menschen "wirklich wichtig" ist. Hier stellt man fest, dass nicht berufsspezifisches Fachwissen oder das Abiturwissen ausschlaggebend ist, sondern es sind viele Eindrücke aus der Kindheit oder von den eigenen Kindern die den Weg in das nicht auszulöschende Langzeitgedächtnis finden!

Grundsätzlich kann das Langzeitgedächtnis in zwei Kategorien unterteilt werden.

1.   das implizite Gedächtnis

hier werden Informationen abgelegt, die über einfache klassische Konditionierung erlernt wurden bzw. über nicht-assoziatives Lernen. Wahrnehmungsvermögen und motorische Geschicklichkeit fallen ebenso in diesen Bereich.

Beispiel

Fahrradfahren oder filigrane Bastelarbeiten (Origami, Sticken,...) benötigt bzw. fördert die Entwicklung des impliziten Anteils des Gedächtnisses.

2.   das deklarative Gedächtnis

Diese Arbeitsweise des Gedächtnisses ist wesentlich komplexer! Neben dem eigentlichen Ereignis werden alle zu dieser Zeit empfundenen oder aufgenommenen Eindrücke abgespeichert. So werden Informationen wie Geruch, Stimmung, Töne usw. ebenso mit im Langzeitgedächtnis dokumentiert wie das eigentliche Ereignis.

Merke

Abspeichern von Information

=> sensorisches Gedächtnis - Kurszeitgedächtnis - Langzeitgedächtnis

Die molekularen Grundlagen des Lernens

Merke

synaptische Theorie = „use it or loose it"

Die molekularen Grundlagen des Lernens konnten vom späteren Nobelpreisträger Kandl an der Meeresnacktschnecke Aplysia gezeigt werden. So kommt es zu einer Anpassung (Habituation) eines monosynaptischen Reflexes, wenn die Meeresschnecke oft an der gleichen Stelle gereizt wird.

Reflex:

Wasserstrahl trifft auf Atemöffnung -> Kiemenmuskulatur wird zusammen gezogen.

Durch eine klassische Konditionierung wird der Reiz Wasserstrahl mit einem gleichzeitigen Elektroschock am Schwanz kombiniert. Nach einigen Durchführungen der Reizkombination ist der Elektroschock ausreichend um die Kiemenmuskulatur zu aktivieren.

Kandl und seine Mitarbeiten konnten feststellen, dass das sensible Neuron (Atemöffnung) nicht nur mit dem Motoneuron, sondern auch über ein Interneuron mit dem Schwanz verbunden ist.

Das Interneuron schüttet bei Reizung den Neurotransmitter Serotonin aus, welcher in den Signalweg des sensiblen Neurons aktivierend eingreift.

Der Serotonin-Rezeptor ist ein G-Protein, das Adenylatcylase freisetzt. Diese wandelt ATP in cAMP um, welches eine Proteinkinase aktiviert. Die Proteinkinase vermindert den Kaliumfluss aus der Zelle heraus, damit wird diese leichter erregbar! Nur sehr kleine Mengen des Neurotransmitters Serotonin sind über die Verstärkung mit dem second messenger cAMP nötig, eine Transmitterausschüttung des sensiblen Neurons zu ermöglichen.

Untersuchungen bei Drosophila zeigen ebenso einen cAMP-Signalweg. Hier konnten einzelne Gene direkt der Funktion in der Informationsweitergabe zugeordnet werden.

Reifung von Nervenzellen

"Schlafen hilft beim Lernen"

Diese alte Weisheit stimmt tatsächlich, denn Nervenzellen werden aus Stammzellen im Gehirn gebildet die heranreifen müssen. Wird der REM-Schlaf (rapid-eye-movement) gestört, so vermindert sich die Neurogenese bei Mäusen drastisch.

Methode

Nicht vergessen: Pausenzeiten und Schlafzeiten in die abschließende Abiturlernphase einplanen! Das Wissen muss "in Ihren Nervenzellen reifen können", sonst haben Sie sich die Lernarbeit umsonst gemacht!

Bild von Autor Dr. Martina Henn-Sax

Autor: Dr. Martina Henn-Sax

Dieses Dokument Die molekularen Vorgänge des Lernens ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Neurobiologie.

Dr. Martina Henn-Sax verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.
Vorstellung des Online-Kurses NeurobiologieNeurobiologie
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Neurobiologie

abiweb - Abitur-Vorbereitung online (abiweb.de)
Diese Themen werden im Kurs behandelt:

[Bitte auf Kapitelüberschriften klicken, um Unterthemen anzuzeigen]

  • Neurobiologie - allgemein
    • Einleitung zu Neurobiologie - allgemein
    • Neurobio - Niedersachsen KC
    • Aufbau Nervenzelle
    • Ionen und Erregungsleitung
      • Einleitung zu Ionen und Erregungsleitung
      • Das Ruhepotential
      • Das Aktionspotential
        • Einleitung zu Das Aktionspotential
        • Refraktärzeit
        • Leitungsgeschwindigkeit des Aktionspotentials
      • Synapsenvorgänge
      • Rezeptoren und Neurotransmitter in Nervensystem
      • Informationsverarbeitung I: Art des postsynaptischen Potentials
        • Einleitung zu Informationsverarbeitung I: Art des postsynaptischen Potentials
        • Informationsverarbeitung II: räumliche und zeitliche Summation und präsynaptische Hemmung
        • Rezeptorpotential
        • Second Messenger - Prinzip der Informationsweitergabe
  • Motorische Endplatte
    • Einleitung zu Motorische Endplatte
    • Skelettmuskel
    • Muskelkontraktion
    • Der Reflex - Muskeln reagieren automatisch
    • Experimentelles Arbeiten in der Neurobiologie
      • Einleitung zu Experimentelles Arbeiten in der Neurobiologie
      • Präparation und Isolation von Nervenzellen
      • Patch-Clamp Methode
  • Sinnesphysiologie
    • Einleitung zu Sinnesphysiologie
    • Sinneszellen - Bau und Funktion
    • Reize
      • Adäquater Reiz
      • Rezeptorpotential
    • System Auge - Sehsinn
      • Einleitung zu System Auge - Sehsinn
      • Aufbau des Auges
        • Einleitung zu Aufbau des Auges
        • Bau und Funktion der Netzhaut
        • Fototransduktion - Molekularen Vorgänge in der Retina
    • Ohr - Gehör- & Gleichgewichtssinn
      • Einleitung zu Ohr - Gehör- & Gleichgewichtssinn
      • Sinneswahrnehmung im Innenohr - Das Labyrinth
      • Gehörorgan - Rezeption
      • Gleichgewichtsorgan - Vestibuläre Rezeption
    • Haut: Temperatur- & Tastsinn
  • Nervensystem - bei Wirbellosen und Wirbeltieren
    • Einleitung zu Nervensystem - bei Wirbellosen und Wirbeltieren
    • Nervensystem: ZNS-PNS-ANS
      • Einleitung zu Nervensystem: ZNS-PNS-ANS
      • Gehirn - Aufbau und Funktion
    • Erkrankungen des Nervensystem
      • Einleitung zu Erkrankungen des Nervensystem
      • Bildgebende Verfahren in der Medizin
      • Einfluss von Medikamenten
        • Einleitung zu Einfluss von Medikamenten
        • Einfluss von Drogen
          • Einleitung zu Einfluss von Drogen
          • Alltagsdroge Alkohol
          • Opiate
    • Lernen - ein komplexer Vorgang
      • Einleitung zu Lernen - ein komplexer Vorgang
      • Die molekularen Vorgänge des Lernens
        • Einleitung zu Die molekularen Vorgänge des Lernens
        • NMDA-Rezeptor: die Lösung für Lernvorgänge?
  • Hormone
    • Einleitung zu Hormone
    • Chemie der Hormone
    • Weitergabe der Hormoninformation
    • Homöostase – Prozessregulierung im Körper
      • Einleitung zu Homöostase – Prozessregulierung im Körper
      • Beispiel-Regelkreis - Blutzuckerspiegel
      • Regelkreis Beispiel -Thyroxinhaushalt
    • Stress: Zusammenspiel von Nerven und Hormonen
      • Einleitung zu Stress: Zusammenspiel von Nerven und Hormonen
      • Stress: Was passiert im Körper
  • 54
  • 10
  • 229
  • 27

Unsere Nutzer sagen:

  • Gute Bewertung für Neurobiologie

    Ein Kursnutzer am 22.11.2015:
    "ich lerne gerade für meine biologieklausur und der kurs ist echt prima "

  • Gute Bewertung für Neurobiologie

    Ein Kursnutzer am 21.01.2015:
    "Tolle Vorbereitungsmöglichtkeit! Ich habe mich von 5 Notenpunkten in der ersten Klausur auf 10 Notenpunkte in der zweiten Klausur verbessert!"

NEU! Sichere dir jetzt die perfekte Prüfungsvorbereitung und spare 20% bei deiner Kursbuchung!

20% Coupon: abitur20

Zu den Online-Kursen