Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilung
Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen
Fachgesellschaften, Wolfgang Müller M.A., 22.02.2008

Lernen als lebenslange Aufgabe - Welche Bedeutung kommt den
Neurowissenschaften zu?

Herr M. drückt auf den Knopf. Er weiß: in dieser Runde gibt es etwas
zu gewinnen, und wenn er die Zahl richtig erkennt und jetzt schnell
reagiert, bekommt er 50 Cent. Das ist nicht viel, aber egal - es ist
nun mal ein Spiel und da möchte er gewinnen. Herr M. liegt während des
Spiels in einem Magnetresonanztomografen, trägt Kopfhörer und schaut
aufmerksam auf das kleine Monitorbild. Seit einiger Zeit ist er
Proband, also freiwilliger Versuchsteilnehmer bei Prof. Emrah Düzel an
der Klinik für Neurologie II in Magdeburg. Das ist für den 76Jährigen
eine willkommene Abwechslung im Rentneralltag. Herr M. ist stolz
darauf, dass er in der gesunden Kontrollgruppe ist, er hat sein Leben
lang gearbeitet, war nie schwer krank und auch jetzt im Alter ist er
rüstig geblieben. Nur mit dem Gedächtnis hapert es manchmal, da fallen
ihm die Namen seiner alten Klassenkameraden plötzlich nicht ein oder
er hat beim Einkaufen die Kartoffeln vergessen, aber beim Kopfrechnen,
da macht er seinen Enkeln immer noch etwas vor.

Dr. Björn Schott, ein junger Magdeburger Mediziner, hat Herrn M. und
mehr als 40 weitere Probanden und Patienten zu der Studie eingeladen,
weil ihn interessiert, ob junge und alte Menschen unterschiedlich
lernen. Dabei will er vor allem der Frage auf den Grund gehen, was
Junge und Alte beim Lernen motiviert - ist es bereits die Aussicht auf
Gewinn oder Erfolg, oder muss sich der Erfolg erst eingestellt haben,
um bekräftigend zu wirken?

Dabei kam Erstaunliches zu Tage: zunächst einmal können die Alten (in
dieser Studie Rentner zwischen 62 und 78) ebenso gut lernen wie die
Jungen (19-28jährige Studenten), sie brauchen nur etwas länger, um den
richtigen Knopf zu drücken. Die Aussicht auf Belohnung wirkt sich
allerdings ganz unterschiedlich aus: während die jungen Versuchs-
teilnehmer schneller und korrekter antworten, wenn sie einen Gewinn
erwarten können, lösen die Senioren die Aufgabe in Spielrunden mit und
ohne Aussicht auf Belohnung gleich gut. Heißt das, die Alten freuen
sich nicht mehr über Belohnung? Sind sie inert gegenüber
Gewinnaussichten oder fällt es ihnen lediglich schwerer, sich auf die
bloße Verheißung von Gewinn einzulassen?

Um diese beiden Möglichkeiten zu unterscheiden, kommt die funktionelle
Bildgebung ins Spiel: Was passiert in den Bereichen des Gehirns, die
für die Verarbeitung von Belohnungserwartung oder von tatsächlich
eingetretener Belohnung zuständig sind? Diese Bereiche liegen im
Streifenkörper und im Mittelhirn, wo Dopamin als neurochemischer
Botenstoff wirkt. Bei den jungen Probanden sind diese Hirnregionen
besonders aktiv, wenn eine Belohnung erwartet werden kann, und dabei
ist es ganz egal, ob es sich um einen Geldgewinn, um Süßigkeiten oder
einfach nur um ein Lob handelt, und es ist auch egal, ob die Erwartung
später tatsächlich erfüllt wird. Bei den alten Probanden ist das ganz
anders: die Belohnungszentren des Gehirns werden erst aktiv, wenn der
Gewinn wirklich eingetreten ist, und nicht, wenn er in Aussicht
gestellt wird.

Ist das ein Ausdruck von Lebensweisheit, die Psychologie des Alters?
Erwarten ältere Menschen weniger, einfach weil sie schon öfter von
unerfüllten Erwartungen enttäuscht wurden? Auf der Suche nach den
neurobiologischen Ursachen für das Altern unserer Erwartungen fanden
Björn Schott und seine Kollegen, dass die funktionelle Kopplung im
mesolimbischen System, also die gemeinsame Aktivität von Mittelhirn
und Streifenkörper, bedeutsam für die neuronale Belohnungsverarbeitung
ist. Wenn Nervenzellen in beiden Hirngebieten gleichzeitig feuern,
dann können wir belohnungsverheißende Reize besonders gut verarbeiten.
Diese Kopplung ist bei Parkinson-Patienten, die an einer Störung des
Dopamin-Systems leiden, stark gestört. Diese Patienten haben neben
motorischen Schwierigkeiten auch mit depressiven Verstimmungen und
kognitiven Problemen zu kämpfen, vermutlich, weil ihr
Belohnungszentrum unter Dopaminmangel nicht richtig arbeitet. Studien
aus Schweden und aus den USA haben gezeigt, dass es auch beim normalen
Altern zu Veränderungen des Dopamin-Stoffwechsels kommen kann, wenn
diese auch deutlich weniger ausgeprägt sind als bei der Parkinsonschen
Krankheit. Hinweise dafür, dass solche Veränderungen sich auf
Lernleistungen auswirken könnten, fand Schotts Kollege Dr. Nico
Bunzeck, ebenfalls aus der Arbeitsgruppe von Prof. Düzel, in einer
weiteren Studie. Er zeigte älteren Probanden bekannte und neue Bilder,
während sie im Tomografen lagen. Die Reaktion des Hippocampus, einer
für Gedächtnisleistung wichtigen Hirnstruktur, auf neue Bilder war
abhängig von einer gleichzeitigen Aktivität in Dopamin-produzierenden
Zellen des Mittelhirns. Und diese war wiederum deutlich erniedrigt,
wenn die Probanden bestimmte subtile MRT-Veränderungen im Mittelhirn
aufwiesen, die auf eine verringerte Dopamin-Produktion hindeuten
könnten.

Die gute Nachricht: Auch wenn das Gehirn Altersveränderungen zeigt,
ist Lernen in unserer Gesellschaft nicht mehr nur eine Domäne der
Jugend - im Gegenteil: Studien aus verschiedenen Arbeitsgruppen
zeigen, dass lebenslanges Lernen sogar den Alterungsprozess des
Gehirns verlangsamen kann. Gedächtnistraining für Senioren, Studium ab
50 oder Sprach- und Computerkurse für Rentner sind nicht nur ein
gigantischer Markt, sie helfen auch mit, das Gehirn jung zu halten.
Außerdem spiegeln sie auch zweierlei Einsicht wider: die der Älteren,
dass man beständig dazulernen muss, um nicht ins gesellschaftliche
Abseits zu geraten, und die der Jüngeren, dass die Gesellschaft von
der erfahrenen Sicht der älteren Generation enorm profitieren kann.
Umso bedeutsamer ist es aber, die neurobiologischen Spezifika vom
Lernen im Alter zu kennen, damit Lehr- und Lernkonzepte nicht an den
Möglichkeiten und Bedürfnissen älterer Menschen vorbei entwickelt
werden.

Menschliches Lernen ist seit langem nicht mehr nur eine Domäne der
Pädagogik und Psychologie, sondern eine zentrale Frage in den
Neurowissenschaften von der Grundlagenforschung bis zur Klinik. Durch
den kombinierten Einsatz der modernen Bildgebungsverfahren sind die
Prozesse im Gehirn, die dabei ablaufen, plötzlich räumlich und
zeitlich auflösbar geworden. Auf der Jahrestagung der Deutschen
Gesellschaft für Klinische Neurophysiologie und Funktionelle
Bildgebung im April in Magdeburg werden Wissenschaftler und Ärzte,
unter ihnen auch Dr. Schott, darüber berichten.

Herr M. hat am Ende des Versuchsspiels übrigens 20 Euro gewonnen,
genug, um seine beiden Enkel mal wieder auf ein Eis einzuladen und
gemeinsam Kopfrechnen zu üben.

Weitere Informationen:
PD Dr. Constanze Seidenbecher
Wissenschaftsmanagement
Leibniz-Institut für Neurobiologie
Brenneckestr. 6
39118 Magdeburg
Tel. 0391-6263-218
Fax 0391-61 61 60
Email seidenc@ifn-magdeburg.de
Web <www.ifn-magdeburg.de>

Nähere Informationen zum Kongress der DGKN finden Sie unter
<www.conventus.de/dgkn2008>.