In diesem Abschnitt wird die Arbeits- und Funktionsweise der Informationsaufnahme besprochen. Im Mittelpunkt steht dabei die Filterfunktion der Aufmerksamkeit und die Frage, wie Aufmerksamkeit beeinflusst und reguliert wird. Insbesondere für schulisches Lernen, ist Aufmerksamkeit ein zentraler Faktor, denn hier gilt: ohne Aufmerksamkeit keine Informationsaufnahme und ohne Informationsaufnahme kein Lernerfolg.

Aufmerksamkeitssysteme

Für Interessierte an neurophysiologischen anatomischen Funktionen gibt Wolf Singer[1] einen Überblick über die im Gehirn involvierten Strukturen. Wie bereits geschildert, setzen sich Aufmerksamkeitsprozesse aus verschiedenen Teilen zusammen. Im Gehirn finden Aufmerksamkeitsprozesse im Hirnstamm statt.

 Es gibt nach Wolf Singer zwei mögliche Aufmerksamkeitsformen: 

1. von außen durch Sinnesreize
2. von „innen“ durch Emotionen oder Empfindungen

Aufmerksamkeit kann durch innere Kommandos erzeugt und verschoben werden (searchlight of attention). Ein äußerer Reiz kann die Aufmerksamkeit auf sich ziehen. Dabei werden die Reizschwellen für andere Reize erhöht (Inhibition). Die Karikatur von Marie Marcks zeigt auf humorvolle Weise einen solchen Vorgang. Ob nun ein Schmetterling, oder das Gespräch der Sitznachbarn, ein herunterfallendes Lineal: die Wirkung äußerer Aufmerksamkeitsreize spielen im Schulalltag eine nicht unerhebliche Rolle.  Nicht alles, was wahrgenommen wird, ist für eine Handlung oder einen Denkvorgang bedeutsam. Aufmerksamkeit kann auch durch verbale Kommandos von außen veranlasst werden, z.B. durch Instruktionen.

Aufmerksamkeit ist ein willentlich beeinflussbarer Vorgang und von der motivationalen und emotionalen Befindlichkeit abhängig. Wie lange einem Reiz willentlich die Aufmerksamkeit gewidmet werden kann, ist wenig untersucht. Aufmerksamkeitsprozesse schwanken in ihrer Intensität. Im Falle einer Reizüberflutung ist die Aufmerksamkeitsschwelle ständig erhöht. Durch einen ständigen Reizwechsel gerät man damit in eine Stresssituation, welche dann für eine organisierte  Aufmerksamkeit hinderlich ist. Dabei leidet die Fähigkeit gezielt zu fokussieren. Aufmerksamkeit flacht durch Gewöhnung (Habituation) ab.

Bei maximaler Aktivierung ist das Gehirn nicht mehr in der Lage, Reize selektiv zu verarbeiten und zu koordinieren. Dies ist z.B. in einer Prüfungs- und Stresssituation denkbar.

Für äußere Reize gilt, dass die  stärksten oder überraschendsten Reize zur höchsten Erregung führen. Dabei kann auch ein dominierender, physikalischer Reiz die gesamte, oder einen Teil (z.B. bei Lärm) der Aufmerksamkeit an sich ziehen. Andererseits ist der Aufmerksamkeitsprozess auch von innen gesteuert, d.h. unsere Erfahrungen und Erwartungen bestimmen, was unsere Aufmerksamkeit erregt.

Burkhart Fischer[2] geht davon aus, dass unsere Aufmerksamkeitssysteme miteinander in Konkurrenzstehen. „Aufmerksamkeit ist ein Auswahlverfahren“: Wahrgenommene Reize werden im Gehirn verstärkt.

Burkhart Fischer unterscheidet zwischen  willkürlicher und unwillkürlicher Aufmerksamkeit. Dabei ist das Unterscheidungskriterium der jeweilige Zeitverlauf. Unwillkürliche , automatische Reizzuwendung wird nur für Sekundenbruchteile aufrecht erhalten. Bewusste Reizaufnahme geht langsamer und wird für einen längeren Zeitraum aufrecht erhalten.

Die Fähigkeit zur Aufmerksamkeit kann man üben, entweder, indem wir lernen, schnell von einem Reiz zu einem anderen zu schalten, oder auf etwas Bestimmtes zu fokussieren. Im Falle einer Reizüberflutung, wird es für das Aufmerksamkeitssystem schwieriger bedeutsame Inhalte herauszufiltern. Fischer geht davon aus, dass unser Aufmerksamkeitssystem durch die größere Reizflut und der Umgehung der Filterfunktion über unbewusste Wahrnehmung, ein Überforderungszustand entsteht. Nach Fischer sind wir von unbewussten Aufmerksamkeitsmechanismen stärker geprägt, als wir annehmen, was sich zum Beispiel an der Wirkung von Logos zeigt (Shell-Muschel / Tankstelle etc.)

 Detlev Linke[3] geht davon aus, dass die neuen Medien die Arbeitsweise unserer Gehirne verändert hätte. Für Detlev Linke bestimmt die Art der Reize und ihre Verarbeitungs-anforderungen auf welche Art und Weise unser Aufmerksamkeitssystem „ausgebildet“ wird. Der Mensch stelle sich quasi auf eine bestimmte Form der Verarbeitungsmodi ein. Bei medialen Aufmerksamkeitsprozessen werden durch kurze Einblendungen/ Episoden, Aufmerksamkeit provoziert. „Als Korrektiv wäre daher schon auch einmal gut, darüber nachzudenken, in welchem Maße wir bei so kurzatmigen Informations-verarbeitungsvorgängen eigentlich die Fähigkeiten verlieren, die Implikationen einer Information noch in ihren Verästelungen zu verfolgen.“[3] Aufmerksamkeitssysteme konkurrieren miteinander. Welches System in den Vordergrund tritt, dürfte möglicherweise die Frage von kontrollierenden Kognitionen sein.

Wie Wahrnehmung und Aufmerksamkeit unser Verhalten steuert

Wahrnehmen, denken und handeln bilden nach G. Roth[1] eine Einheit

Ad 1) Die Reizaufnahme über die verschiedenen Sinnesorgane unterliegt gewissen Beschränkungen. Die Aufnahme erfolgt auf der Grundlage bisheriger Lernerfahrungen, der „biologischen Reife“ der entsprechenden Sinnesorgane und der von der Umwelt vorgegebenen, sowie vom Individuum getroffenen Informationsauswahl.

Beispiele für Beschränkungen sind entwicklungsabhängige Prozesse (Ausreifung des entsprechenden Sinnesorgans, Lernprozesse im Sinne der Nutzung des Sinnesorgans) und die begrenzte Aufnahmekapazität, auch bei vollständig entwickeltem Sinnesorgan. Die Reizaufnahme erfolgt sowohl bewusst, als auch unbewusst (z.B. Cocktailparty-Effekt:  in selektiver Form werden irrelevante Hörreize unterdrückt und relevante Informationen herausgefiltert)[2]

Ad 2) Die Verarbeitung der Sinneswahrnehmungen erfolgt über die „Vernetzung“ der eingetroffenen Informationen im Gehirn. Sie ist angewiesen auf funktionierende Interaktionen

• a) zwischen den jeweiligen sinnesverarbeitenden Systemen (auditiv, visuell, motorisch, olfaktorisch etc.),
• b) zwischen den sinnesverarbeitenden Systemen und den „informationsbewertenden“ Bereichen des Gehirns.

Die Qualität der Verarbeitung ist dabei abhängig von der „Qualität“ der selektiv aufgenommenen Informationen, der Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung, den angeborenen Fähigkeiten zur Informationsverarbeitung und der Art und Weise der Einbindung individuell erworbener Vorerfahrungen.

Ad 3)  Auf der Grundlage der verarbeiteten Sinneswahrnehmungen werden sowohl automatisch, als auch bewusst (je nach Anforderung) entsprechende Verhaltensweisen generiert.

Der Prozeß zur Generierung von Verhalten

Der Prozeß zur Generierung von Verhalten gliedert sich nach G.Roth somit in die drei Abschnitte der Wahrnehmung, Verarbeitung, Codierung mit einem „Verhaltensresultat“. Damit ist nicht gemeint, dass dieser Prozeß nur unidirektional und eindimensional verläuft.

            Abb.:  Grundlage der Verhaltenssteuerung  nach G. Roth

 Jeder einzelne Bereich gliedert sich in mehrere Module auf:

 1.  Wahrnehmung:

Wie in den Abschnitten zur visuellen und auditiven Wahrnehmung bereits angesprochen, muss unser Sinnessystem die Umweltereignisse codieren. Der „Codierungsumfang“ wird gem. G. Roth (Zitat)[3] bestimmt durch:

• -        Modalität(Sehen, Hören usw.) und Qualität (Farbe, Tonhöhe)
• -        Intensität (dunkel/hell, leise/laut)
• -        Zeitstruktur (Beginn/Ende, kurz/lang, periodisch)
• -        Ort (relativ, zweidimensional)

2. Verarbeitung:

Das Subjekt hat aus den o.g. Bereichen durch seine unbewusste oder bewusste selektive Aufmerksamkeit einzelne Wahrnehmungsbereiche „hervorgehoben“. Wahrnehmung und Verarbeitung sind eng miteinander verflochten und laufen quasi automatisch ab.

3. Codierung:

Im Codierungsvorgang sind zahlreiche weitere Bereiche des Gehirns involviert, welcher die Informationen entweder emotional und unbewusst, emotional und teilbewusst oder in einer Kombination emotional und kognitiv bewusst gesteuert und kontrolliert verarbeitet. Die Ãœbergänge bewusst – unbewusst sind vermutlich fließend. Dabei können Verhaltens-automatismen wohl der emotional-unbewussten Kategorie zugeordnet werden. Neu zu erwerbendes Wissen bzw. Verhalten  wird mit unterschiedlicher Kognitionsqualität  und Bewusstheit erworben. Je nachdem wie hoch der kognitive Kontrollmechanismus genutzt wird, werden entsprechend mehr Ressourcen im Sinne von neuronalen Netzwerken im Gehirn genutzt:

“Treating consciousness as awareness or attention greatly underestimates it, ignoring the temporary levels of organization associated with higher intellectual function (syntax, planning, logic, music). The tasks that require consciousness tend to be the ones that demand a lot of resources. Routine tasks can be handled on the back burner but dealing with ambiguity, groping around offline, generating creative choices, and performing precision movements may temporarily require substantial allocations of neocortex.”[4]          

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• [1] Vgl. Gerhard Roth, Seite 153: Das Verhältnis von Wahrnehmen, Denken und Handeln aus neurobiologischer in: Konrad Bundschuh (Hrsg.) (2000): Wahrnehmen – verstehen – handeln, Klinkhardt Verlag, Bad Heilbrunn
• [2] Hörbeispiel Cocktailparty-Effekt: http://www.dradio.de/magazin/hoerspiel/spunk/beethoven.html v. 04/2008
• [3] Vgl. Gerhard Roth, Seite 51, Die Konstruktivität des Gehirns: Der Kenntnisstand der Hirnforschung, in: Hans Rudi Fischer (Hrsg.), 1995, Die Wirklichkeit des Konstruktivismus, Carl Auer Verlag, Heidelberg
• [4]Vgl. Abstract: William H. Calvin, "Competing for Consciousness: A Darwinian Mechanism at an Appropriate Level of Explanation." Journal of Consciousness Studies 5(4)389-404 (1998).  Quelle online: http://WilliamCalvin.com/1990s/1998JConscStudies.htm

Jeder Informationsverarbeitungsvorgang beinhält damit einen emotionalen Kontrollvorgang, welcher im limbischen System des Gehirns, stattfindet:

Funktionale Einheit: Limbisches System (rosa u. rot markiert)            Bildquelle:http://emotions.psychologie.uni-saarland.de/vorlesung/gehirn_limbisch.html vom 22.04.2008

Intern repräsentiert werden:

• Modalitäten (Sehen, Tasten usw.) - repräsentiert durch den „Ort“ im Gehirn = modalitätsspezifische Repräsentationen, welche ihrerseits wieder unterteilt ist in „Submodalitäten“.
• Qualitäten (Farbe, Rorm usw.; Druck, Wärme)

Im Gehirn sind die Repräsentationen und Funktionen in zahlreiche, auch räumlich unterschiedlich gelagerte Module untergliedert. Eine komplexe Reizkonfiguration mit Objekten, Worten, Stimmen etc. aktiviert gleichzeitig unterschiedliche lokale Netzwerke im Gehirn. Wie unser Gehirn die Informationen innerhalb dieser Netzwerke sinnvoll verschaltet ist bislang nicht bekannt.

Entscheidend für die Wahrnehmung selbst ist das Gedächtnis, denn die eingegangenen, unzusammenhängenden Informationen müssen zu einem bedeutungsvollen Ganzen zusammengefügt werden.

Art der Informationsverarbeitung

Informationen werden nach G. Roth auf zwei Arten verarbeitet:

 1. Nach festen Prinzipien

Gesetzmäßigkeiten der sinnesverarbeitenden Systeme (visuell, auditiven etc.), welche sich z.B. bei Wahrnehmungstäuschungen, Farb- und Größenkonstanzen, Maskierungseffekten, Hörschwellen etc. zeigt.

2. Nach dem Prinzip von Versuch und Irrtum unter Berücksichtigung von Kohärenz, Konsistenz, Plausibilität und Übereinstimmung mit früheren Erfahrungen.

Roth fasst seine Ausführungen folgendermaßen zusammen:

 â€žWahrnehmung ist also nicht nur stets konstruktiv, sondern auch im wesentlichen Maße selbststabilisierend: Die Welt wird im allgemeinen so gesehen, wie sie der Vorerfahrung entsprechend aussehen müsste. Nur bei stärkeren Abweichungen kommt es zu einer Neu-Justierung der Konstruktionskriterien und Erwartungen.“[1] Vgl. Gerhard Roth, Seite 156,: Das Verhältnis von Wahrnehmen, Denken und Handeln aus neurobiologischer Sicht

Die Bedeutung von Emotionen in der Wahrnehmung

(cc) Monika Armand: vereinfachtes Modell von Lern- und Behaltensprozessen nach Prof. Dr. Markowitsch