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Das menschliche Gehirn ist äußerst aktiv und leistungsstark und benötigt trotz seiner geringen Masse einen hohen Bedarf an Energie und Sauerstoff. Das Gehirn umfasst nur rund zwei Prozent der menschlichen Körpermasse, doch braucht es zum effizienten Funktionieren rund 20 Prozent des gesamten Bedarfs an Energie und Sauerstoff.
Dafür ist dann auch die erbrachte Leistung vergleichbar mit jedem Supercomputer. Die hohe Leistung des menschlichen Gehirns ist dabei vor allem durch die vielen parallelen Verbindungen begründet. Zusätzlich zu der parallelen Verarbeitung ist das menschliche Gehirn als neuronales Netz in der Lage, während der Verarbeitung auch gleichzeitig wichtige Informationen zu speichern.
Allerdings werden die wichtigen Daten in einem mehrstufigen Prozess hinterlegt. Diese Vorgehensweise ermöglicht so dem Menschen zwischen wichtigen und unwichtigen Informationen zu unterscheiden. Erscheinen Inhalte als unwichtig, so werden diese nur temporär vorgehalten und nach einem bestimmten Zeitraum wieder gelöscht. Relevante Daten werden in einem mehrstufigen Lernprozess in einer hierarchischen Struktur in dem bereits vorhandenen Datennetz abgelegt.
Zur Verarbeitung nutzt dazu das menschliche Gehirn rund 100 Milliarden Nervenzellen, die wiederum durch Synapsen eng miteinander verbunden sind. Eine weitere Steigerung der Leistungsfähigkeit erzielt das Gehirn durch eine arbeitsteilige Aufgliederung der Funktionen.
So werden die Informationen der Sinnesorgane im sensorischen Umfeld verarbeitet, Bewegungen des Körpers werden über motorische Felder gesteuert. Im vorderen Teil des Gehirns ist das eigentliche Zentrum des Denkens und des Erinnerns angesiedelt. Genau dieser Bereich unterscheidet den Menschen von anderen Individuen und lässt sich durch gezieltes Gehirnjogging noch weiter verbessern.
Grundsätzlich weist ein menschliches Gehirn zwei unterschiedliche Hälften auf, die auch verschiedene Aufgaben übernehmen. Dabei lässt sich ein einfacher Oberbegriff für die Art der Aktivitäten nennen. In der linken Hirnhälfte ist eher der Intellekt angesiedelt, der Bereiche wie Sprache, Lesen oder Logik umfasst. Hier findet das eigentliche Denken statt. Im Gegensatz dazu finden in der rechten Hirnhälfte Gefühle, Intuition und Spontanität statt. Hier ist die Kreativität beheimatet. Beide Hälften sind natürlich eng miteinander verbunden.
Unter dem Begriff Gedächtnis versteht nun die Fachwelt die Fähigkeit, Informationen zu speichern, unter bestimmten Gesichtspunkten zu ordnen und gezielt diese Daten wieder abzurufen. Abhängig von der betreffenden Gehirnhälfte müssen die relevanten Daten abgelegt werden. Dies geschieht in drei Stufen: das Ultrakurzzeitgedächtnis, das Kurzzeitgedächtnis und das Langzeitgedächtnis.
Das Ultrakurzzeitgedächtnis erhält seinen Input über die unterschiedlichen Sinnesorgane und überprüft die eingehenden Daten anhand von speziellen Mechanismen auf deren Bedeutung und Wichtigkeit. Dies geschieht meist im Millisekundenbereich, daher wird dieser Bereich auch als sensorisches Gedächtnis bezeichnet. Hier werden Informationen zwischengespeichert, die nur für den Augenblick eine Bedeutung haben, dabei ist es auch maßgeblich, über welchen Sinn die Daten kommen. Akustische Reize werden meist als wichtiger eingestuft, als optische Impulse.
Werden Informationen als wichtig eingestuft, gelangen diese nun in das Kurzzeitgedächtnis. Hier lassen sich die Daten bereits vom Menschen wieder abrufen, verarbeiten und verweilen so eine gewisse Dauer in diesem menschlichen Speicher. Allerdings ist die Kapazität des Kurzzeitgedächtnisses nur sehr begrenzt, daher wird auch häufig vom Arbeitsgedächtnis gesprochen. Werden neue Informationen aufgenommen, muss das Kurzzeitgedächtnis ständig geräumt werden, um den neuen Input zu verarbeitet. Stuft der Mensch die Daten als besonders wichtig ein, werden die betreffenden Daten in das Langzeitgedächtnis verschoben. Hierzu bedient sich der Mensch speziellen Techniken (Mnemotechnische Faktoren), die er gezielt anwenden kann.
Das Langzeitgedächtnis stellt den eigentlichen, langlebigen Speicher des Gehirns dar. Dabei lässt sich dieses Gedächtnis eher als Speicherform für unterschiedliche Daten umschreiben, die in Sachen Kapazität und Speicherdauer keine Grenzen kennt. Die besondere Leistungsfähigkeit wird dadurch bestimmt, dass nicht nur neue Informationen permanent abgelegt werden können, sondern diese Inhalte auch behalten und abgerufen werden können. Zudem können bei Bedarf auch bestimmte Informationen rekonstruiert werden. Natürlich gibt es auch im Langzeitgedächtnis das Vergessen, wobei dieser Vorgang fast gänzlich unerforscht ist.
Mit diesen Annahmen lassen sich aus Sicht des Gehirntrainings zwei wichtige Anknüpfungspunkte finden: a) das verbesserte Überführen von relevante Informationen in das Langzeitgedächtnis und b) das gezielte Abrufen von bereits gespeicherten Inhalten.
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