Eine Therapie zur Unterstützung der individuellen mathematischen Lernfähigkeiten? Was noch utopisch klingt, ist für Neuropsychologen schon ganz nah. Die entsprechenden Gehirnregionen sollen elektrisch stimuliert werden.
Eine Unterstützung ihrer individuellen mathematischen Lernfähigkeiten würde viele Schüler von großen Lernqualen erlösen. Der Neuropsychologe Roland Grabner arbeitet daran. Er möchte
- mit Erkenntnissen über den Erwerb komplexen Wissens und wie dieses gefördert werden kann, zur Weiterentwicklung eines evidenzbasierten Schulunterrichts beitragen;
- die elektrische Stimulation von Gehirnregionen zur Verbesserung der Lernerfolge als neue Behandlungsmöglichkeit bei Lernstörungen einführen;
Mathematische Lernfähigkeit
Mathematische Fähigkeiten sind eine zentrale Komponente in der menschlichen Intelligenz und beeinflussen den Erfolg in Bildung und Beruf. Neueste Befunde legen nahe, dass mathematische Kompetenz im Alltag eine ebenso große Bedeutung hat, wie die Fähigkeit zu lesen. Bildungs-Neurowissenschafter konnten sich schon viel Wissen über die Verarbeitung von Zahlen im Gehirn aneignen. Über die Mechanismen, die dem Erwerb mathematischer Fähigkeiten in der Schule zugrunde liegen, sei noch wenig bekannt, so Grabner.
An dieser Stelle setzt sein eigenes Forschungsgebiet an, das von der frühen mathematischen Entwicklung über das Verstehen von Arithmetik bis hin zur mathematischen Hochbegabung reicht.
„Den Wunsch nach einem leistungsfähigeren Gehirn, um den individuellen Lernerfolg zu steigern, gibt es seit Menschengedenken. Heute wissen wir, dass es keine magische Pille gibt, sondern dass erfolgreiches Lernen ein hochkomplexer Prozess ist. Durch den Einbezug neurowissenschaftlicher Methoden haben wir die Chance, unser Wissen über diesen Prozess zu erweitern und auch neue Methoden zur Verbesserung des Lernens zu entwickeln.“ Roland Grabner
Zielgerichtete Unterstützung
In einem noch bis 2020 laufenden Projekt will Grabner die Entwicklung mathematischer Kompetenzen zielgerichtet unterstützen. Ausgangsposition seines Projektes sind zwei Befunde:
- Die unterschiedliche mathematische Begabung von Personen ist an der Aktivität der Gehirnregionen ablesbar, die für die Verarbeitung mathematischer Prozesse zuständig sind. Diese Regionen sind es auch, die eine wichtige Rolle bei Erwerb und Anwendung mathematischen Wissens spielen.
- Erste Studien legen nahe, dass durch nicht-invasive elektrische Stimulation dieser Gehirnregionen der individuelle Lernerfolg gerade in der Mathematik verbessert werden kann.
Eine erste Evaluierung
In dem Projekt will Grabner erstmals eine Evaluierung transkranieller elektrischer Stimulation (tES) durchführen – um ein klares Bild der tatsächlichen Vorteile der Methode zu erhalten. Darüberhinaus will der Neuropsychologe herausfinden, welche Gehirnmechanismen einem erfolgreichen arithmetischen Lernen zugrunde liegen.
Grabner möchte Typ und Art der effektivsten nicht-invasiven (von außen angewendeten) elektrischen Stimulation ermitteln. Zur Anwendung kommen die neurowissenschaftlichen Methoden tES, Magnetresonanz-Tomographie (MRT, MRI) und Elektroenzephalographie (EEG).
Das Projekt läuft unter dem Titel Non-invasive brain stimulation in mathematics learning und endet nach einer Forschungsperiode von drei Jahren am 31. Juli 2020. Die Durchführung wurde durch die Unterstützung des Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) ermöglicht.
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