4.

• Das Gehirn verantwortlich für Verarbeitung von Informationen

• „Kommandozentrale“ unseres Nervenystems

• Gewicht bei Erwachsenen ca. 1300 – 1500g

• Besteht aus unterscheidbaren Strukturen

... ist vielfach gefaltet und gefurcht= Maximierung der Oberfläche

... besteht aus vier Lappen und Assoziationsfeldern

• Hier wird der Input aus sensorischen und motorischen Feldern integriert/ verarbeitet

• Die größeren Bereiche des Cortex lassen sich anhand der allgemeinen Funktionen beschreiben:

Frontallappen: zuständig für die Verhaltensorganisation/ für die menschliche Fähigkeit der Vorausplanens

Parietallappen: Verarbeitung räumlicher Informationen/ Steuerung der Integration des Sinnesinputs mit den im Gedächtnis gespeicherten Informationen

Okzipitallappen: vorranigig an der Verarbeitung visueller Informationen beteiligt

Temporallappen: mit Gedächtnis, visueller Erkennung & der Verarbeitung von Emotionen/ akustischer Information verknüpft

–>Der Cortex teilt sich in zwei (rechte/linke) Hemisphären

• Corpus callosum: Dicke, dichte Bündelung von Nervenfasern, die die beiden Hemisphären miteinander verbindet

• Cerebrale Lateralisierung: Bestimmte Funktionen sind schwerpunktmäßig mit Aktivierungen der einen oder anderen Hemisphäre assoziert. (Bsp: Sprache: Prosodie: rechts; semantische Bedeutung: links)

• Dies hat dazu geführt, dass beide Hemisphären als auf verschiedene Verarbeitungsmodalitäten “spezialisiert” betrachtet wurden= unsachgemäßen Vereinfachung

–> An den meisten komplexen Verarbeitungsprozessen sind Areale aus beiden Hemisphären, mit unterschiedlicher Gewichtung beteiligt

• Neurone: spezialisierte Zellen für das Senden/ Empfangen elektrischer Impulse zwischen Gehirn und allen Teilen des Körpers sowie innerhalb des Gehirns

• Zellkörper

− Zellkern enthält alle wichtigen Zellorganellen für das Überleben der Zelle und zur

− Bildung von Neurotransmittern zur Kommunikation der Neurone untereinander

• Dendriten:

- weitverzweigte Ausläufer von Fasern, die zum Zellkörper des Neurons hinführen

- Signalempfänger: leiten ankommenden Information an den Zellkörper weiter

• Axon:

- Wegleitung von Information an andere Informationen

- Können zwischen einigen Mikrometern und mehr als einem Meter lang sein

• Synapse:

− Verbindungsstelle zwischen sendendem und empfangendem Neuron, an der die Signalübertragung zwischen Neuronen passiert

„graue“ Substanz:

• Vorwiegend Zellkörper der Neurone, sowie Dendriten, und unmyelenisierte Axone

„weiße“ Substanz:

• Vorwiegend Gliazellen; also Stütz- und Nährgewebe und

• myelenisierte Axone; ermöglichen schnellere und effizientere Reizleitung

• Gehirn entwickelt sich bis ins hohe Erwachsenenalter

• Reifungsprozesse sind Anlage-& umweltabhängig

–> Insgesamt verschieben sich bei der nachgeburtlichen Hirnreifung die Anteile weißer und grauer Substanz hin zu mehr weißer Substanz

–> Das Gehirn reift vom vom Hirnstamm zur Großhirnrinde und der Kortex von posterior nach anterior

• Neurogenese (Bildung von Neuronen): Höhepunkt vorgeburtlich; anschließend

Migration und Differenzierung und Ausbildung von Dendriten und Axonen

• Synaptogenese (Vernetzung von Neuronen): Prozess der Vernetzung von Neuronen. Lebenslanger, jedoch in der Intensität zwischen Hirnregionen zeitversetzter Prozess (z.B. visuelle Areale vor präfrontalen Arealen => Phasen maximaler Plastizität -> sensible Phasen, in denen spezifische Erfahrungen maximale Wirkung haben)

• Pruning (Abbau synaptischer Verbindungen): Eliminierung überschüssiger synaptischer Verbindungen. Analog zur Synaptogenese ebenfalls lebenslang zeitversetzt in verschiedenen Regionen

• Myelenisierung („Isolation“ von Axonen zur effizienteren Reizleitung) bis ins Erwachsenenalter; zunächst innere (z.B. limbisches System), dann äußere (Cortex) Regionen; zunächst hintere Areale (z.B. sensorischer Kortex), dann weiter vorne liegende (präfrontaler Cortex)

–> Im Prozess der Ausbildung neuer Verbindungen/ Eliminierung werden erst einfachere Verbindungen zwischen Nervenzellen geformt

–> später komplexere Netzwerke

–> es reifen zuerst sensorische Netzwerke, dann die die an sprachlichen Funktionen beteiligt sind

–> zuletzt die mit Beteiligung an höheren kognitiven Funktionen

=Phasen maximaler Plastizität

–> Vorstellung,dass ein kortikaler Bereich jeweils eine spezifische Funktionen ausübt, ist irreführend.

–> Je komplexer geistige Funktion, desto mehr Netzwerke daran beteiligt

–> Ein bestimmter Bereich kann für eine Fähigkeit entscheidend sein, das bedeutet nicht, dass die Steuerung und Kontrolle dieser Fähigkeit allein in diesem einen Bereich lokalisiert wäre, z.B. Spracheverarbeitung

= Veränderbarkeit des Gehirns aufgrund von Erfahrung

Drei Systemebenen neuronaler Plastizität:

auf synaptischer Ebene

funktionelle Plastizität:

• durch wiederholte Aktivierung derselben Verbindungsstelle wird die Effizienz der Signal- übertragung gesteigert (z.B. Langzeitpotenzierung)

• mehr Transmitterausschüttung präsynaptisch oder Bildung von mehr postsynaptischen Rezeptoren

strukturelle Plastizität:

• Bildung bzw. Abbau synaptischer Verbindungen

• Bildung bzw. Rückzug neuer Dendriten und Axon

auf neuronaler Ebene

strukturelle Plastizität

• Neubildung und Abbau von Nervenzellen z.B. im Hippocampus

auf Kortexebene

• Veränderung neuronaler Karten (z.B. nach Amputation von Gliedmaßen/ Lernen eines Instruments)

–> Sinneseindrücke verschiedener Körperareale laufen im Kortex örtlich organisiert zusammen => somatotopische Organisation–> es ergibt sich Bild eines Homunculus

–> kortikalen Repräsentationen ≠ starr, sondern veränderbar

–> Zunahme grauer Substanz durch langfristiges intensives Lernen

• aktuelle Forschung widerlegt „Neuromythen“

Stattdessen:

• Konzept „sensibler Phasen“ entsprechen Phasen maximaler Plastizität:

–> maximale Empfänglichkeit für bestimmte Einflüsse; prinzipiell ist das Gehirn

aber dauerhaft lernfähig

• Informationen auf mehreren Sinneskanälen darbieten–> möglichst viele Aktivierungen bei allen Lernenden

• Rolle von Wiederholung und Übung: intensives Training führt zu nachweisbaren Veränderungen

ABER: Die pädagogische Gehirnforschung steht noch am Anfang

• Arbitrarität des Zeichens (Wörter i.d.R. nicht lautmalerisch)

• Kreativität / Generativität (aus einer endlichen Menge an Zeichen kann eine unendliche Menge an Bedeutungen generiert werden)

• hierarchische Struktur: (Sprachliche Äußerungen bilden aus aufeinander aufbauenden Ebenen)

• metalinguistische Kompetenz

• Sprache = artspezifisch und universell

• Bei nicht-menschlichen Primaten, die unterrichtet wurden, entwickeln sich nur sehr begrenzte sprachliche Fähigkeiten

• Sprachverarbeitung ist auf Gehirnebene klar funktional lokalisierbar

–> Überwiegend in der linken Hemisphäre des cerebralen Kortex

–> Evidenz hierfür: Aphasien Schädigungen; Studien:

• Broca – Aphasie: Defizite in der Sprachproduktion, einzelne Wörter, und fehlende grammatische Struktur

• Wernicke Aphasie: Schädigung im auditiven Cortex =>Beeinträchtigung im Sprachverstehen, Defizite in der Semantik

• Analoge Symptomatik bei Gehörlosen mit Gebärdensprache

• bis zum Alter von 5 Jahren; später scheint Spracherwerb erschwert und weniger erfolgreich:

Deprivationsfälle:

• “Wolfskind”; gefangen und in menschliche “Gesellschaft” gebracht im Alter von ca. 12 Jahren

• Genie: von ca. 2 bis 13 Jahren isoliert eingesperrt

–> Beide entwickelten trotz Förderung nur rudimentäre sprachliche Fähigkeiten

–> unklar, inwiefern geistige Beeinträchtigungen vorhanden waren

• Hirnverletzungen im Erwachsenenalter mit größerer Wahrscheinlichkeit permanente Schäden als in der Kindheit

• Evidenz aus Zweitspracherwerb in Kindheit, Jugend- und Erwachsenenalter:

– Zweitspracherwerb im Kleinkindalter (1. – 3. Lj.): als Erwachsene auch für die Zweitsprache normales Muster größerer linkshemisphärischer Aktivität bei grammatischen Aufgaben

– Später Zweitspracherwerb: keine sprachtypische Lateralisierung für die Zweitsprache, sondern stärker rechtshemisphärische Verarbeitung

–> Es wird unterschieden zweischen der Entwicklung des Sprachverstehens und der Sprachproduktion

–> Das Sprachverständnis geht der Sprachproduktion voraus

Komponenten der Sprache

• Phonem: elementare bedeutungsunterscheidende Lauteinheiten einer Sprache (Bsp: Mehrzahl –s im Englischen, Bank - Dank)

• Phonologische Entwicklung: Erwerb des Wissens über das Lautsystem einer Sprache

• Morphem: Kleinste bedeutungstragende Einheit einer Sprache, die aus einem oder mehreren Phonemen zusammengesetzt ist (Lexikalische und grammatikalische Morpheme)

• Semantik: System, mit dem in einer Sprache Bedeutung ausgedrückt wird ( z.B. Wortbedeutungen)

• Syntax: sprachlichen Regeln, die spezifizieren, wie Wörter verschiedener Wortklassen kombiniert werden können

• Pragmatische Entwicklung: Erwerb des Wissens über die Verwendung der Sprache (sprachliches Handeln)

• Metalinguistisches Wissen: Reflexives Verstehen der Sprache auf unterschiedlichen Ebenen

Sprachwahrnehmung

• Prosodische/ phonologische Kompetenzen bei der Wahrnehmung der eigenen Umgebungssprache entwickelt sich in den ersten Lebensmonaten (erkennen der Sprachmelodie, Lautmustern, etc.)

• Darauf basierend können sprachliche Einheiten unterteilt und analysiert werden

• Ende des ersten Lj.: verstehen erster Wörter

Sprachproduktion

• Vorläufer auf lautlicher / pragmatischer Ebene

• Ab etwa. 10 Monaten erste Wörter, die holophrastisch (z.B. “Wau” – Da läuft ein Hund.) und häufig überdehnt (z.B. “Wau” für alle Vierbeiner) verwendet werden

• Erste Worte Ende des ersten/Beginn des zweiten Lebensjahres

• Mit 19 Monaten erfolgt ein „Vokabelspurt“

• Kinder, die mit 24 Monaten noch keine 50 „aktiven“ Wörter haben, gelten als gefährdet für Sprachentwicklungsstörungen („late talkers“)

• Ab ca. 2. Geburtstag Bildung einfacher Sätze gebildet

• Zwischen 18 Monaten und 5-6 Jahren lernen Kinder durchschnittlich 5 bis 10 neue Wörter pro Tag

• Ca. 18 Monate 200 Wörter rezeptiv, 50 produktiv; mit 20 Monaten schon ca. 170 Wörter produktiv

• Ab ca. 3 Jahren Funktionswörter (z.B. Präpositionen, Artikel, Hilfsverben)

• 3./4. Lj.: Was ist / Warum-Fragen -> Fördern Erwerb neuer Wortbedeutungen

• Schulbeginn: ca. 2000 bis 3000 aktive Wörter, mind. 10000 rezeptiv, bis Ende der Schulzeit ca. 30000 bis 50000 Wortbedeutungen

• Wortschatz mit 24 Monaten sagt schulische Kompetenzen (Buchstaben, Zahlenkenntnis, Selbstregulation) im frühen Schulalter vorher

• Phonologisches Arbeitsgedächtnis mit 4 Jahren sagt Wortschatzentwicklung ein Jahr später voraus; Kinder mit Sprachentwicklungsstörung mit niedrigerer phonologischer Arbeitsgedächtnisleistung

• Niedriger sozioökonomischer Status geht einher mit geringerem Wortschatz

• Pragmatische Hinweise: z.B. Aufmerksamkeitsfokus als Hinweis auf die Wortbedeutung (18 M). => Assoziative Verknüpfung

• Intentionalitätshinweise: neues Wort bezieht sich auf absichtlich ausgeführte Handlungen (14-18 M)

• Hinweise aus dem sprachlichen Kontext (3-4jährige)

–>Prinzipien die möglichen Bedeutungen, für ein neues Wort einschränken:

• Referenz auf ganzes Objekt (Ganzheitsconstraint)

• Wörter bezeichnen kategorial verbundene Objekte (z.B. Hunde, nicht Hund und Knochen) (Taxonomieconstraint)

• Annahme, dass jedes Objekt nur eine Bezeichnung hat (Disjnktionsconstraint)

• Schneller Erwerb von Verben und relationalen Wörtern ab. 30. Lebensmonat mit Hilfe: “syntaktischer Steigbügelhalter” (->Zusammenhang von semantischer und syntaktischer Entwicklung)

• Verständnis vor Produktion : Mit 13 bis 15 Monaten Evidenz für syntaktisches Wissen.

–> Präferenzmethode: Wenn Sätze auditiv vorgespielt werden, schauen Kinder eher auf eine Szene, die zum gesprochenen Satz paßt

• Gegen Ende des 2. Lebensjahres Produktion von Zwei-Wort Sätzen: sprachspezifisch korrekte Wortfolge ohne nicht-essentielle Elemente (z.B. Funktionswörter)(z.B. “Papa schläft.”)

• Ab ca. 4 Jahren Beherrschung der hauptsächlichen Satzkonstruktionen der Muttersprache

• Mittlere Morphemanzahl in einer sprachlichen Äußerung bei ca. 6 im Vorschulalter, 7 – 9 Ende GS-Alter, 8 – 11 Endes des Schulalters

• Grundlegende grammatische Morpheme (Zeiten, Plural, etc.) im GS-Alter

• Entwicklung komplexer Konjunktionen und adverbialer Konstruktionen bis zum Ende des Schulalters

1. Erlernen von “festen Einheiten”

2. Regelableitung: z.B. Regelbeachtung und Übergeneralisierung bei der Pluralbildung (Bsp. für Testung siehe unten)

3. Produktion korrekter Wortformen auf Basis eine morphologischen Regelsystems

• „egozentrische“ Sprache: Kinder sprechen mit sich selbst, selbst dann, wenn ein Kommunikationspartner anwesend–> neuere Forschung: schon 2-jährige in der Lage, einfache sinnvolle Gespräche zu führen/ Kommunikationsverhalten anzupassen

– Anpassung an Alter des Gegenüber

– Anpassung an Erfolg/Misserfolg der Kommunikation

– Verstehen und Verwenden indirekter Aufforderungen

• Zunächst auf Basis situativer Hinweise/ auf prosodischer Ebene

• später auf Basis sprachlicher Hinweise / unter Anpassung von z.B. Wortwahl

• Ab GS Alter zunehmende Berücksichtigung des Kenntnisstands des Ggü.

• Im Verlauf des Schulalters länge kohärente Erzählungen mit Nutzung zuhörerspezifscher Stilmittel

– Anpassung des Sprachniveaus an Anforderung des Kontexts

–> Nachdenken über Sprache

• Phonologische Bewusstheit (Beachtung formaler Aspekte: z.B. Reime, Anlaute...)ab Kiga-Alter

• Semantik: GS Alter bis Ende der Schulzeit : Definition zunehmend abstrakter Begriffe auf zunehmend abstrakter Ebene (z.B. GS: „Ein Hund ist ein Tier, das bellt und mit dem Schwanz wedelt“; OS: „Frieden ist ein Zustand, in dem Menschen in Harmonie miteinander leben“)

• Semantik: Bewusstheit für Synonyme und Homonyme von zunächst Bedeutungsebene (z.B: süß = Geschmack und Erscheinung) zur psychologischen und physischen Verbindung (z.B. süß auf Empfindungsebene)

• zunehmendes Verständnis und Verwendung und Erklärung uneigentlicher Sprache (Scherz, Ironie, etc.)

• Syntax: Erkennen falscher Satzstrukturen im frühen GS-Alter