Gedächtnis

Das Gedächtnis

Das Gedächtnis bildet eine der zentralen Säulen menschlichen Lernens und menschlicher Leistung. Von besonderer Bedeutung sind das menschliche Gehirn, seine Fähigkeit zu Lernen und Anpassung, die Neuroplastizität und die vielfältigen Gedächtnisformen. Zusammen bilden diese Aspekte den weiteren gedächtnisbezogenen Rahmen, in dem Ultima Memoria (UM) steht.

Das Gehirn

Das menschliche Gehirn ist ein hochkomplexes Organ

Das menschliche Gehirn ist wohl das faszinierendste und komplexeste Organ des Körpers. Milliarden von Nervenzellen (Neuronen) und ein Vielfaches an Kontaktstellen (Synapsen) bringen Fähigkeiten hervor, die kein Supercomputer erreicht — vermutlich auch in absehbarer Zeit nicht.

Eine seiner wichtigsten Fähigkeiten ist die Lernfähigkeit.

Das Gehirn in Zahlen

Mit rund 1.500 Gramm ist das Gehirn bemerkenswert: etwa 86 Milliarden Nervenzellen (Neuronen) lassen uns denken, fühlen, schmecken, riechen und vieles mehr.

Das durchschnittliche menschliche Gehirn hat eine Masse von etwa 1.310 g. Im Mittel haben männliche Gehirne eine größere Masse, weibliche hingegen tendenziell eine höhere Dichte.

  • Die Masse des durchschnittlichen männlichen Gehirns: 1.375 g
  • Die Masse des durchschnittlichen weiblichen Gehirns: 1.245 g
  • Die Masse des Gehirns von Albert Einstein: 1.230 g
  • Die Zahl der Elementarteilchen (subatomaren Teilchen) im Universum wird auf 10⁷⁹ geschätzt.
  • Die Speicherkapazität des menschlichen Gehirns wird demgegenüber oft mit etwa 10¹⁵⁰ einzelnen Einheiten angegeben.
  • Das Gehirn ist stoffwechselintensiv. Es macht nur etwa 2 % der Körpermasse aus, beansprucht aber rund 25 % des täglichen Energieverbrauchs. Bei 2.000 kcal am Tag sind das etwa 500 kcal allein für die Hirnfunktion.

Das Gehirn — ein Supercomputer mit unvorstellbarer Speicherkapazität

  • Die Zahl der elementaren (subatomaren) Teilchen im Universum wird auf 1079 geschätzt.
  • Die Speicherkapazität des menschlichen Gehirns wird demgegenüber oft mit etwa 10150 einzelnen Elementen oder Einheiten angegeben.
  • Das Gehirn ist stoffwechselseitig anspruchsvoll. Es macht nur etwa 2 % der Körpermasse aus, beansprucht aber rund 25 % des täglichen Energieverbrauchs des Körpers. Bei einem Tagesbudget von 2.000 kcal sind das in der Größenordnung 500 kcal für die Aufrechterhaltung der Gehirnfunktion.

Lernen & Neuroplastizität

  • Wie das Gehirn arbeitet
  • Wie das Gehirn Neues lernt

Eine der wichtigsten Fähigkeiten des Gehirns ist seine Lernfähigkeit. Doch wie kann ein Netz aus Neuronen überhaupt lernen?

Entgegen früheren Annahmen entstehen Neuronen nicht nur bei der Geburt. Auch das erwachsene Gehirn kann bis ins hohe Alter neue Neuronen bilden.

Täglich entstehen etwa 1.400 Neuronen.

Die Bildung neuer Neuronen*

Hirnzellen bilden fortwährend neue Verbindungsmuster — eine Fähigkeit, die man Neuroplastizität nennt. Neuroplastizität ist ein Sammelbegriff für „die durch Erfahrung bewirkten körperlichen Veränderungen im Gehirn“.

Die Bildung neuer neuronaler Verbindungen — beobachtet von Tag 9 (9 DIV) bis 114 Stunden. (Dauer: 120 Stunden / 5 Tage)

"Our brain is capable of constantly improving, adapting and integrating new cells into its networks [...]"

*Hongjun Song, Perelman School of Medicine (University of Pennsylvania); Johns Hopkins University

Diese neu gebildeten Neuronen sind beweglicher als die vorhandenen und knüpfen leichter neue Verbindungen. Das wirkt sich unmittelbar auf Gedächtnis, Lernen und letztlich Intelligenz aus.

Das Gedächtnis als Grundlage der Lernfähigkeit

Lässt sich die Lernfähigkeit systematisch verbessern?

„Wir wissen noch nicht wirklich, wie das Gehirn arbeitet…“

Ein einziges menschliches Gehirn kann mehr Wissen speichern als alle Bibliotheken der Welt zusammen. Alles, was die Menschheit je gebaut, hergestellt, geschrieben, gedichtet oder komponiert hat, begann als Gedanke im menschlichen Geist. Doch das Innenleben des Gehirns — wie es arbeitet und wozu es im vollen Umfang fähig ist — bleibt bei weitem nicht vollständig verstanden. Vieles ist noch unbekannt.

Gedächtnisarten — das menschliche Gedächtnis ist ein wahres Meisterwerk

  • Ultrakurzzeitgedächtnis (UKZG): Behalten für wenige Millisekunden
  • Kurzzeit- / Arbeitsgedächtnis (KZG/AG): Behalten von wenigen Sekunden bis zu Minuten. Die Kapazität des Kurzzeitgedächtnisses ist genetisch bestimmt und durch Training nicht steigerbar.
  • Langzeitgedächtnis (LZG): dauerhaftes Langzeitbehalten

Das Gehirn ist das aktivste unserer Organe — oft im Vergleich als Supercomputer bezeichnet.

Neuere Forschungen von

  • Department of Psychological Sciences, University of Missouri, Columbia (Missouri)
  • Department of Psychology, Washington University in St. Louis, St. Louis (Missouri)
  • Indiana University Bloomington, Bloomington (Indiana)

haben gezeigt, dass die Kapazität des Arbeitsgedächtnisses beim Menschen bei etwa 3,35 Einheiten zusammenläuft. Zusammengefasst scheint eine Kapazität von rund 3,35 Einheiten die Norm zu sein.

Anforderungen an die Gedächtnisleistung

Ein leistungsfähiges Gedächtnis und ein leistungsfähiges Gedächtnissystem des 21. Jahrhunderts müssen an klar bestimmten, genauen und messbaren Kriterien beurteilt werden können. Dazu gehören der Umfang des Gedächtnisses, die Geschwindigkeit des Einprägens und Abrufens, die Ausdrucksform und Genauigkeit der Wiedergabe, die zeitliche Verfügbarkeit des Gelernten, der Grad des Abrufs und der genauen Wiedergabe sowie die Messbarkeit und der praktische Wert des Gedächtnisses.

Diese Kriterien bilden zugleich den Maßstab, nach dem klassische, moderne und Ultima Memoria (UM)-eigene Auffassungen des Gedächtnisses eingeordnet und verglichen werden. Ihre systematische Beurteilung verlangt die genaue Operationalisierung der zugrunde liegenden Parameter. Auf dieser Grundlage wurde Ultima Memoria (UM) als Gedächtnissystem entwickelt, das diese Parameter in messbare Strukturen überführt.

Was kann / muss ein gutes Gedächtnis / Gedächtnissystem leisten, bezogen auf:

  • 01Der Umfang des Gedächtnisses
  • 02Die Geschwindigkeit des Gedächtnisses
  • 03Die Ausdrucksform und Genauigkeit des Gedächtnisses
  • 04Die zeitliche Verfügbarkeit des Gelernten
  • 05Der Grad des Abrufs und der genauen Wiedergabe
  • 06Die Messbarkeit der genannten Gedächtniskategorien
  • 07Der praktische Wert des Gedächtnisses
  • 08Lernmethoden / Lernsysteme
  • 09Der praktische Wert der Lernmethoden / Lernsysteme
  • 10Anatomie und Physiologie des Gedächtnisses
1|Der Umfang des Gedächtnisses
Klassische Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Der Umfang des Gedächtnisses wurde nicht erfasst.
Moderne Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Der Umfang des Gedächtnisses wurde bestimmt.
  • Im Mittel beträgt er 3,35 Informationseinheiten — (Items/Chunks).
Auffassung von Ultima Memoria (UM) — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Der Umfang des Gedächtnisses wurde standardisiert gemessen und festgehalten als exakter Wert.
2|Die Geschwindigkeit des Gedächtnisses
Klassische Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Die Geschwindigkeit des Gedächtnisses wurde nicht erfasst.
Moderne Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Die Geschwindigkeit des Gedächtnisses wurde erfasst.
Auffassung von Ultima Memoria (UM) — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Die Geschwindigkeit des Gedächtnisses wurde standardisiert gemessen und festgehalten als exakter Wert.
3|Die Ausdrucksform und Genauigkeit des Gedächtnisses
Klassische Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Die Ausdrucksform und Genauigkeit des Gedächtnisses wurde nicht erfasst.
Moderne Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Die Ausdrucksform und Genauigkeit des Gedächtnisses wurde erfasst.
  • Mit der Zeit nimmt die Ausdrucksform und Genauigkeit deutlich ab.
Auffassung von Ultima Memoria (UM) — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Die Ausdrucksform und Genauigkeit des Gedächtnisses wurde standardisiert gemessen und festgehalten als exakter Wert.
  • Die Ausdrucksform und Genauigkeit bleibt konstant.
4|Die zeitliche Verfügbarkeit des Gelernten
Klassische Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Die zeitliche Verfügbarkeit des Gelernten wurde nicht erfasst.
Moderne Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Die zeitliche Verfügbarkeit des Gelernten wurde erfasst.
Auffassung von Ultima Memoria (UM) — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Die zeitliche Verfügbarkeit des Gelernten wurde standardisiert gemessen und festgehalten als exakter Wert.
  • Die zeitliche Verfügbarkeit des Gelernten ist ein konstant-linearer Parameter.
5|Der Grad des Abrufs und der genauen Wiedergabe
Klassische Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Die Grade des Abrufs und der genauen Wiedergabe nehmen mit der Zeit deutlich ab.
  • Die Grade des Abrufs und der genauen Wiedergabe sind veränderliche Funktionen der Zeit und damit zeitabhängig.
  • In der Regel ist eine wiederholte Auffrischung des Gelernten in bestimmten Zeitabständen erforderlich.
Moderne Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Die Grade des Abrufs und der genauen Wiedergabe nehmen mit der Zeit deutlich ab.
  • Die Grade des Abrufs und der genauen Wiedergabe sind veränderliche Funktionen der Zeit und damit zeitabhängig.
  • In der Regel ist eine wiederholte Auffrischung des Gelernten in bestimmten Zeitabständen erforderlich.
Auffassung von Ultima Memoria (UM) — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Die Grade des Abrufs und der genauen Wiedergabe bleiben konstant.
  • Die Grade des Abrufs und der genauen Wiedergabe sind konstante Funktionen der Zeit.
  • Eine Wiederholung des Gelernten ist nicht erforderlich.
6|Die Messbarkeit der genannten Gedächtniskategorien
Klassische Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Die Messbarkeit der Gedächtnisfähigkeiten wurde nicht erfasst.
Moderne Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Gedächtnisfähigkeiten wurden teilweise als messbare Parameter erfasst.
Auffassung von Ultima Memoria (UM) — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Gedächtnisfähigkeiten wurden vollständig als messbare Parameter erfasst.
7|Der praktische Wert des Gedächtnisses
Klassische Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Der praktische Wert des Gedächtnisses für den Einzelnen wurde nicht erfasst.
  • Der praktische Wert des Gedächtnisses für die Gesellschaft wurde nicht erfasst.
Moderne Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Der praktische Wert des Gedächtnisses für den Einzelnen wurde erkannt.
  • Der praktische Wert des Gedächtnisses für die Gesellschaft wurde erkannt.
Auffassung von Ultima Memoria (UM) — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Der praktische Wert des Gedächtnisses für den Einzelnen wurde umfassend erfasst.
  • Der praktische Wert des Gedächtnisses für die Gesellschaft wurde umfassend erfasst.
8|Lernmethoden / Lernsysteme
Klassische Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Lernmethoden beruhen in der Regel auf wiederholter Auffrischung des Lernstoffs.
Moderne Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Lernmethoden beruhen in der Regel auf wiederholter Auffrischung des Lernstoffs.
Auffassung von Ultima Memoria (UM) — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Das Lernsystem Ultima Memoria (UM) verlangt keine wiederholte Auffrischung des Lernstoffs und beschränkt sie, falls überhaupt nötig, auf höchstens drei Durchgänge.
9|Der praktische Wert der Lernmethoden / Lernsysteme
Klassische Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Der praktische Wert der Lernmethoden für den Einzelnen wurde nicht erfasst.
  • Der praktische Wert der Lernmethoden für die Gesellschaft wurde nicht erfasst.
Moderne Auffassung — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Der praktische Wert der Lernmethoden für den Einzelnen wurde erkannt.
  • Der praktische Wert der Lernmethoden für die Gesellschaft wurde erkannt.
Auffassung von Ultima Memoria (UM) — Anforderungen an das Gedächtnis | Zusammenfassung
  • Der praktische Wert des Lernsystems Ultima Memoria (UM) für den Einzelnen wurde umfassend erfasst.
  • Der praktische Wert des Lernsystems Ultima Memoria (UM) für die Gesellschaft wurde umfassend erfasst.