Grundbegriffe: Was sind Zellen, Moleküle und Atome überhaupt?

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"Denk nicht an das, was du siehst, sondern an das was nötig ist, um das Sichtbare zu produzieren" (Benoit Mandelbrot)

So jetzt ist mir doch gerade aufgefallen, dass ich schon ganz häufig Begriffe verwendet habe, die ja nur die großen Leser dieser Seite verstehen, nicht aber die kleinen. Und um das Ganze noch schlimmer zu machen, wollte ich doch gerade wieder damit anfangen - ein Glück habe ich es noch rechtzeitig gemerkt und kann meinen Fehler bei euch auch gleich wieder gut machen.  ...

Wo fangen wir an - beim kleinsten oder beim größten Begriff? Na, nehmen wir das Kleinste, da haben wir noch Platz nach oben :).

Was ist ein Atom?

Sicherlich habt ihr schon einmal festgestellt, dass ihr die Dinge, die weiter weg sind wesentlich ungenauer seht, als die Dinge, welche viel mehr in eurer Nähe sind. Seht ihr also zum Beispiel von Weitem einen kleinen Vogel auf der Straße, könnt ihr sagen, dass es ein Vogel ist, aber ihr erkennt nicht, was es für ein Vogel ist. Die genauen Farben des Gefieders, die wirkliche Größe und Proportionen könnt ihr erst, wenn ihr nah genug neben dem Vogel steht, erkennen. Steht ihr etwa 1 m von eurem Vögelchen entfernt seht ihr zwar, was es für ein Vogel ist, aber ihr könnt immer noch nicht sagen, wie die Federn im Detail aussehen. Das könnt ihr erst, wenn ihr entweder böse seid und dem Vogel eine Feder mopst oder eine Feder aufhebt, die der Vogel selber verloren hat und so noch näher betrachten könnt. Dann seht ihr, dass die Feder aus vielen kleinen "Zweigen" bestehen, mit kleinen Häkchen, die sich wie bei Reißverschlüssen ineinander verhakt haben. Leider könnt ihr dann nicht viel näher an die Feder heran um heraus zu finden, wie die einzelnen "Zweige" der Federn aufgebaut sind. Was ihr aber machen könnt, ist euch mit einer Lupe kleine Bereiche der Feder vergrößert an zu sehen. Dieses Spiel kann man sehr viel weiter fortsetzen und immer neue Techniken (Mikroskopietechniken) finden, um einen noch kleineren Ausschnitt der Feder wieder etwas genauer und größer zu sehen beziehungsweise abzubilden. Irgendwann kommt man zu kleinen "Kügelchen", die man Atome nennt. Diese kleinen Kugeln kann man nach Eigenschaften sortieren - eine der wichtigsten Eigenschaften ist die Zahl der Bindungsstellen, mit denen sie sich an anderen Atomen festhalten können und die Dicke ihres Bauches. Sortiert man alle Teilchen nach der Dicke ihres Bauches findet man etwa 118 verschieden dicke Teilchen (es werden manchmal neue solche Kügelchen hergestellt), welche man als die Elemente bezeichnet. Alle Elemente sortiert, findet ihr im Periodensystem der Elemente. Beispiele solcher Elemente sind Gold, Silber oder Kupfer. Man kann sich diese kleinen Kügelchen also wie kleine Männchen vorstellen die unterschiedlich dick sind und unterschiedliche Mengen an Ärmchen haben, wobei Elemente maximal 8 Ärmchen haben. Manche dieser Elemente haben die gleiche Zahl an Ärmchen, aber keines der Atome ist gleich dick. Besteht ein Gegenstand, wie eine Feder, nicht nur aus einem Element sondern aus Atomen verschiedener Elemente, dann nennt man das einen chemischen Stoff. Glas ist zum Beispiel ein Stoff oder auch Holz.
Das ist natürlich nur ein vereinfachtes Modell eines Atoms, denn eigentlich haben Atome keine Ärmchen und keinen Bauch, sondern einen Atomkern (=dem Bauch), der immer aus den gleichen Typen von Kügelchen Zusammengesetzt ist, den positiv geladenen Protonen und den neutralen (=nicht geladenen) Neutronen. Ganz genau genommen, bestimmt die Anzahl der Protonen und der Neutronen die Größe und das Gewicht des Atomkerns, jedoch ist nur die Zahl der Protonen wichtig für die Unterscheidung, welches Element das Atom ist. Das heißt alle Atome die man bisher gefunden hat, haben eine Protonenzahl zwischen einschließlich 1 und 118. Zu jedem Proton in einem Atomkern besitzt ein Atom ein negativ geladenes Teilchen, das Elektron, welches um den Kern schwirrt. Die Zahl der Elektronen, die am weitesten außen liegen sind dabei gleich den Ärmchen beziehungsweise den Bindungsstellen. Es ist allerdings so, dass sich nicht alle Ärmchen gleich gern an anderen Atomen festhalten, sondern manche Ärmchen lieber andere Ärmchen des eigenen Atoms festhalten und sich nur sehr widerwillig auf andere Atome einlassen.
Eine andere Möglichkeit euch Atome vorzustellen, ist ein ganz winziges Sonnensystem, wo die Sonne der Atomkern und die Planeten die Elektronen sind und um die Sonne kreisen. Es sollte euch jedoch bewusst sein, dass dieses Atommodell (Bohr'sche Atommodell) nur eine Vorstellung ist, mit der man bestimmte Phänomene (Dinge, die so auftreten) erklären kann. Die Wirklichkeit ist viel komplizierter. Zwei Beispiele: eigentlich kreisen die Elektronen nicht um den Atomkern, sondern es gibt verschiedene "Schalen" die unterschiedliche "Aufenthaltswahrscheinlichkeiten" der Elektronen beschreiben. Und ein zweites Beispiel ist, dass Elektronen nicht nur als Teilchen, sondern auch als "Welle" betrachtet werden können. Das genau zu verstehen ist am Anfang aber gar nicht so wichtig. Ihr solltet euch nur nicht wundert, wenn manchmal bestimmte Dinge nicht mit euren Vorstellungen zusammen passen.

Was ist ein Molekül?

Beispiel für Moleküle: Kohlenwasserstoffnanoröhrchen
Bild: ↗Max-Planck-Forschung 07.08.2014;
Empa/ Juan-Ramon Sanchez

Da Atome freie Ärmchen, beziehungsweise freie Außenelektronen besitzen, können sie sich bei anderen Atomen "festhalten". Und alle Atome, welche keine vollen 8 Außenelektronen haben (bis aus Wasserstoff und Helium, die haben schon mit 2 Außenelektronen alle Hände voll) möchten gern andere Atome zum Festhalten finden. Nun sind es ja keine Ärmchen sondern Elektronen, die um den Atomkern schwirren, sodass sich die Atome gern mit anderen Atomen immer Elektronen "teilen" können. Dafür verringert sich der Abstand der Atome und beide, oder mehrere Atome, halten in etwa gleich stark an den verbundenen Elektronen fest, sodass es nach außen wie EIN Teilchen aussieht, welches man dann Molekül nennt. Es gibt auch andere Fälle: Ist ein Atom viel stärker als ein anderes kann es sich einfach ein ganzes Elektron mopsen, so dass 2 "geladene Atome" entstehen, die dann aber nicht mehr Atom, sondern Ionen heißen. Es gibt auch ganze "Moleküle" denen ein Elektron fehlt, oder die eines zuviel haben, auch diese nennt man Ionen. Ein Ion mit einem Elektron zu wenig ist einfach positiv geladen und ein Ion mit einem Elektron zu viel ist einfach negativ geladen.
Wie funktioniert das jetzt mit der Händchen- beziehungsweise Elektronenaufteilung? Die Elektronen schwirren nicht nur um den Atomkern, sondern "drehen" sich auch um sich selbst und dafür gibt es für jedes Elektron genau zwei Möglichkeiten, den so genannten Spin. Bei den Außenelektronen ist es dabei so, dass die ersten 4 möglichen Außenelektronen eines Atoms immer den gleichen Spin haben und sich deswegen nicht untereinander anfassen. Alle weiteren Außenelektronen (Außenelektron 5-8) besitzen hingegen den entgegen gesetzten Spinn, sodass sie gern Pärchen mit den ersten 4 Außenelektronen bilden. Diese Elektronenpärchen bleiben häufig lieber unter sich, als sie mit anderen Atomen neue Elektronenpärchen eingehen, es ist jedoch häufig möglich Verbindungen mit Außenelektronen anderer Atome zu bilden. Dies ist aber nur eine Information am Rande für spätere Erklärungen. 

Bei Gegenständen aus einem einzigen Element entscheidet das Element unglaublich viele Eigenschaften. Bei Gegenständen aus mehreren Elementen bestimmen zum einen die Elemente, aber auch die Anordnung der Atome und Moleküle zueinander einen großen Anteil der Eigenschaften. Beispiele dieser Eigenschaften sind Farbe, Leitfähigkeit für Wärme und Strom, Brennbarkeit, Biegsamkeit (=Elastizität), Dichte (Gewicht eines Gegenstandes pro Größe/Volumen), Sprödigkeit, Festigkeit, chemische Widerstandskraft und so weiter. 

Was ist eine Zelle? (+Bakterium und Virus)

Eine Makroaufnahme einer menschlichen dendritischen 

Zelle von ↗tpsdave auf pixabay

Jeder Gegenstand und jedes Lebewesen ist also aus Molekülen und Ionen aufgebaut. Die einen besitzen etwas kompliziertere Strukturen mit mehr unterschiedlichen Elementen, die anderen etwas einfachere. Was aber unterscheidet Leben von nicht Leben? Jeder ist als Kind davon fasziniert, dass es Dinge in unserem Alltag gibt, denen wir eindeutig die Eigenschaften lebendig zuordnen können. Was sagt die Wissenschaft dazu? Nun die Wissenschaft sagt dazu, dass wir bei allen größeren Strukturen wie Pflanzen, Hunde, Chinchillas oder Autos und Häusern das sehr eindeutig sagen können. Aber bei kleineren Strukturen ist das wieder schwieriger. Daher hat man die kleinste Einheit des Lebens, die Zelle, definiert. Eine Zelle besteht aus vielen tausend Molekülen und ist wieder wie ein Atom eine Art Baustein, aus dem jedes Lebewesen aufgebaut ist. Diese tausende einzelnen Moleküle arbeiten dabei so zusammen, wie das die Organe in unserem Körper auch tun, nur nennt man es in Zellen die Zellorganellen. Besteht ein Lebewesen nur aus einer einzigen Zelle, so nennt man es Einzeller. Hat das Lebewesen mehrere Zellen, sind es Vielzeller. Das gilt für alle Lebewesen, also auch für Pflanzen, Tiere und Pilze. Lustiger Weise gibt es aber auch z.B. Schleimpilze, die sowohl einzeln leben, als auch zu vielzelligen Lebewesen werden können, wenn sie das "wollen". Was kennzeichnet nun also so eine Zelle? Ein Lebewesen hat immer:

• einen sich selbst erhaltenen Stoffwechsel (es braucht also Nahrung und scheidet verwertete Nahrung wieder aus)
• einen Informationsaustausch mit seiner Umgebung (es kann Reize seiner Umgebung aufnehmen, verarbeiten und darauf reagieren)
• Wachstum
• die Fähigkeit zur Fortpflanzung
• und die Fähigkeit auf Evolution (Mutation und Selektion - jeder Nachwuchs kann also kleine Veränderungen hervorbringen)

Zellen haben daher immer eine Art Hülle, die Zellmembran und pflanzliche Zellen haben sogar noch eine zweite Hülle, die Zellwand. Außerdem haben Zellen immer eine Erbinformation, die DNA oder RNA, in ihrer Mitte, die etwas abgegrenzt zu den restlichen Bereichen der Zelle liegt. Diese Erbinformationen sind dabei ein (oder mehrere) ganz lange(s) Molekül(e), das aus Buchstaben wie eine Art Text ergibt, mit Informationen für den Rest der Zelle, die erklären was zu tun ist um zu leben. Sehr oft sind Zellen viel größer als die meisten Moleküle und manche kann man sogar mit dem bloßen Auge erkennen. Es gibt aber auch sehr kleine Zellen und einige sind so klein, dass sie Platz haben sich in größeren Zellen zu verstecken und damit krank machen. Besonders manche Bakterien können das. Bakterien sind nämlich ganz kleine einzellige Tiere, die überall auf der Welt vorkommen - manche helfen dabei den Menschen beim Leben, andere machen ihn krank oder schaden ihm und wieder andere kümmern sich völlig um ihren eigenen Kram. Und dann gibt es da noch Viren. Viren sind keine Lebewesen, obwohl sie den Einzellern sehr ähnlich sind und sogar eine Erbinformation haben. Jedoch sind Viren nicht in der Lage sich selber Fortzupflanzen oder zu wachsen und sie haben auch keinen Stoffwechsel. Viren können sich immer nur Fortpflanzen, indem sie ihre Erbinformation in eine lebende Zelle spritzen und die lebende Zelle dann einen neuen Virus bastelt, weil die Viruserbinformation die Erbinformation der Zelle so umschreibt, dass die Zelle "denkt", dass sie neue Viren bauen muss. Die Zelle baut dabei solange neue Viren bis sie platzt und die ganzen Viren in die Umgebung gelangen.

--anja--

Wie funktioniert Impfen?

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"Was man zu verstehen gelernt hat, fürchtet man nicht mehr." (Marie Curie)

Influenzaviren, welche die Atemwege befallen; Quelle: http://www.cdc.gov/flu/images.htm 

Viele Eltern sind verunsichert, ob sie ihren Kindern mehr Gutes als Schlechtes tun, wenn sie ihre Kinder nicht Impfen. Da es gerade in aller Munde ist und auch schon Kinder an Masern gestorben sind, möchte ich hier (als Dipl.-Ing. Biosystemtechnik) einen kurzen und sehr einfachen Abriss über die bisher bekannten Funktionsprinzipien des Impfens geben. 

Zuerst ein "kleines Allgemeinbrötchen" zum Thema Medizin. Man sollte sich darüber im Klaren sein, dass so gut wie kein Medikament oder medizinische Behandlung ohne Nebenwirkungen auskommt. Das Gleiche gilt auch für Impfungen. Es müssen also bei jeder Behandlung die Vor- und Nachteile abgewogen werden. Daher möchte ich nicht grundsätzlich alle und jede Impfung gut heißen: wer nicht vor hat nach Afrika zu Reisen, braucht keine Impfung gegen Malaria, wer schwanger ist sollte die meisten Impfungen auch nicht ins Auge fassen. Wessen Kind eine Immunschwäche hat, sollte ebenso vermeiden bestimmte Impfungen vornehmen zu lassen.

Jetzt gibt es aber Krankheiten, die, wie zum Beispiel die Masern, Hepatitis oder Tetanus, sehr schwere Folgen haben und teilweise sogar tödlich verlaufen. Gerade bei solchen Krankheiten sollte man das Prinzip der aktiven Impfung verstehen und verantwortungsvolle Handlungen daraus ableiten.

Wie funktioniert unser Immunsystem:

Dringen Fremdstoffe (Pollen, Nahrung, Bakterien, Pilze, Viren, Gifte...) in unseren Körper ein, gibt es in jeder Region unseres Körpers verschiedene, spezialisierte Zellen mit Rezeptoren, welche sofort registrieren, dass Fremdstoffe eingedrungen sind und darüber entscheiden, ob diese gefährlich sind oder nicht. Nebenbei: Es können auch körpereigene Strukturen oder ungefährliche Fremdstoffe fälschlicherweise als Gefahr eingestuft werden. Die Folgen daraus sind entweder Autoimmunerkrankungen oder Allergien (über die genauen Ursachen, welche bisher dazu bekannt sind, schreibe ich später).

Diese Zellen, mit den Rezeptoren, können daraufhin Signale (Botenstoffe) aussenden, die andere Zellen und das Gehirn darüber informieren, wo genau und welche Art von Eindringling sich einen Weg in unseren Körper gesucht hat. Benachbarte Zellen, welche diese Botenstoffe mit ihren Rezeptoren erkennen, können wiederum diese Signale verstärken oder manchmal auch abschwächen, indem sie gegenteilige Informationen mit Botenstoffen versenden. Auch das Gehirn kann diese Reaktion der Signalverstärkung abschwächen oder stoppen, indem es wiederum Signale an Drüsen geben kann, die Botenstoffe zur Unterdrückung dieser Befallssignale produzieren.

Je nach Ort und Art des Befalls entscheidet der Körper über den Weg der Bekämpfung. Hat man zum Beispiel Krümel eingeatmet, wird man Niesen oder Husten, hat man hingegen etwas Schlechtes oder zu stark mit Keimen Belastetes gegessen wird man Erbrechen müssen oder Durchfall bekommen.

Eine weitere, und für die Prinzipien der aktive Impfung entscheidende, Form des Einfalls von Fremdstoffen sind Bakterien oder Viren, welche in unser Gewebe oder Blutkreislaufsystem einbrechen. Jeder Virustyp und jeder Bakterienstamm hat bestimmte Oberflächenmoleküle, die Menschen nicht haben und daher von unseren Immunzellen als fremd erkannt werden. Daraufhin werden, mit den bereits erwähnten Botenstoffen, zum einen andere Immunzellen an den Ort der Infektion gelockt und zum anderen wird das Gehirn darum gebeten, mehr Energie und bessere Bedingungen für das Immunsystem zur Verfügung zu stellen und andere Prozesse, wie die Verdauung oder Wachstumsprozesse, ein wenig zu benachteiligen. Manche der Zellen, die den sofortigen Erregerbefall bemerken, fangen an die Erreger zu verdauen und einige der fremden Oberflächenmoleküle zu verarbeiten und an ihrer Oberfläche  für andere Immunzellen zu präsentieren.

Nun ist ein Prinzip des menschlichen Immunsystems die Produktion von Zellen, welche lauter ähnliche Oberflächenrezeptoren besitzen, um fremde Moleküle zu erkennen. Jedoch werden bei jeder solch einer produzierten Immunzelle die Rezeptoren an einer kleinen Stelle ein kleines bisschen variiert. Damit kann jeder dieser Zellen ein bestimmtes Oberflächenmolekül besser (oder überhaupt erst) erkennen als andere. Trifft jetzt eine Zelle mit passendem Rezeptormolekül auf eine Zelle, die einen Erreger verdaut hat und dessen Oberflächenmoleküle herumzeigt, aufeinander, dann bekommt diese Zelle mit ihren spezialisierten Rezeptoren den Auftrag sich zu Teilen und wieder andere Zelle zu finden, die kleine Moleküle herstellen (Antikörper), welche die gleiche Erkennungsstruktur haben, wie die spezialisierten Rezeptoren der anderen Immunzellen.

Diese kleinen Moleküle (Antikörper) sorgen wiederum dafür, dass die Krankheitserreger im Gewebe oder Blut verklumpen und sich damit nicht mehr vermehren können und dann von wieder neuen Zellen verschlungen und verdaut werden.

Das klingt nicht nur kompliziert, sondern ist sogar noch viel komplizierter und aufwendiger, als hier erklärt. Und vor allem braucht es jede Menge Zeit - es müssen passende Zellen gefunden werden mit passenden Rezeptoren, die wiederum sich teilen müssen und Antikörper produzieren müssen und so weiter und sofort. Meistens sind auch nicht gleich die super - passenden Rezeptoren da - höchstens ungefähr passend, sodass durch die Veränderung der Erkennungsstruktur an den Rezeptoren durch neue Zellteilungen (Mutation) und Zellreifung, eine Weile gesucht werden muss. Daher hat der Körper eine schlaue Idee - jede Krankheit die er je so bekämpft hat, merkt er sich indem er die Zellen mit passendem Rezeptor sicher aufhebt. Bei einer neuen Infektion kann diese sofort wieder eingesetzt werden. Diese Zellen werden auch Gedächtniszellen genannt. Wobei diese Zellen auch, je nach Krankheit, nicht ewig Leben, weshalb Impfungen auch hin und wieder aufgefrischt werden müssen.

Nun ist das Problem bei einigen Krankheitserregern, dass sie keine Moleküle haben, welche leicht als grundsätzlich fremd erkannt werden. Entweder, weil sie zum Beispiel bestimmten Blutgruppenmolekülen oder schlichtweg bestimmten Nährstoffen, wie Zucker, sehr ähnlich sind. Wieder andere Erreger produzieren zu schnell und zu viel Gift, als dass der Körper am Anfang sich davor schützen kann und deshalb auf die Geschwindigkeit der Immunantwort mit Gedächtniszellen angewiesen ist.

In solchen Fällen hat man heraus gefunden, dass es manchmal reicht Erreger mit Proteinen zu zerkleinern und bestimmte Oberflächenmoleküle "aus dieser Suppe" heraus zu filtern oder die Krankheitserreger zu töten und dann dem Menschen in den Körper zu spritzen, sodass dieser Gedächtniszellen herstellt, die bei einer tatsächlichen Infektion sofort angreifen können. Da, wie bereits gesagt, manche Moleküle vom Immunsystem schlecht als fremd erkannt werden, hat man die Möglichkeit gefunden, dass man nicht nur tote Erreger oder Bruchstücke der Erreger spritzt, sondern zusätzlich besonders gut erkennbare Stoffe mit dazu gibt, damit das Immunsystem auf diese speziellen, gewünschten Oberflächenmoleküle aufmerksam wird. Dies nennt man auch Impfverstärker und dazu gehört zum Beispiel Aluminiumhydroxid. Diese Stoffe stehen jetzt in der Kritik, dass sie ja ungesund sind, weshalb sie ja in sehr geringen!!! Mengen eingesetzt werden, damit der Körper den Befall als handlungsbedürftig erkennt. Sicherlich kann man in einigen Fällen darüber diskutieren oder suchen ob es "bessere" Stoffe gibt. Man sollte jedoch nicht vergessen, dass zum einen der Körper diese Stoffe ja als fremd erkennt und daher beseitigt, sie nur in sehr geringen Mengen verabreicht werden, uns drittens in jedem Fisch mehr Gift verabreicht wird und viertens die Erreger, gegen die man impft auch ein, zum Teil tödliches, Gift sind. Und nebenbei: Auch reines, klares frisches Wasser, welches ich literweise auf einmal trinke, ist ein Gift, ebenso wie Salz grammweise tödlich ist und doch in geringeren Mengen unentbehrlich bleibt. Man kann sicherlich auch grundsätzlich über die moralische Seite/ Interessenskonflikte mancher Firmenpraktiken sprechen, jedoch finde ich es sehr gewagt, das grundsätzliche Impfprinzip in Frage zu stellen.

Es sollte aber jedem klar sein, dass wenn er sich nicht impft, er dadurch auch andere (Babys, die noch zu klein zum Impfen sind und immungeschwächte Menschen wie alte Menschen, Schwangere und Menschen mit Autoimmunerkrankte) bewusst in Gefahr bringt. Wer sein Kind bei Masernparties oder ähnliches absichtlich anstecken lassen möchte, begeht damit den Strafbestand der vorsätzlichen schweren Körperverletzung. Stirbt ein Kind daraufhin, ist es sogar vorsätzliche Körperverletzung mit Todesfolge.

--anja--

Diskussion - Lernen mit Stress - gut für das Gedächtnis?

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  "Der Mensch soll lernen, nur die Ochsen büffeln." (Erich Kästner) 

Neuere Studien mit Ratten haben die Forscher zu dem Schluss geführt, dass moderater Stress dem Erinnerungsvermögen dienlich sei; vergleiche "↗Gedächtnis unter Strom".

Um meine kurze Aussage diesbezüglich auf ↗Twitter (20. Feb.: "@blackmac42 @BlessTheTeacher @zeitpodcast - Problem ist, so gelerntes Wissen ist nicht für kreative Prozesse abrufbar vgl. Manfred Spitzer" ) etwas genauer zu erklären:

Prinzipiell ist dieser Zusammenhang schon seit längerem bekannt und logisch. Stress ist - vor allem in dem erwähnten Zusammenhang - oft eine Beschreibung des Zustandes eines Wesens, der durch Angst ausgelöst wird. Angst wird empfunden, wenn etwas eine Gefahr darstellt. Da Menschen in festen Sozialstrukturen leben und auf diese angewiesen sind, führt auch eine subjektiv wahrgenommene Bedrohung der persönlichen Sozialgefüge zu Stress. (Dazu schreibe ich gern ein anderes Mal mehr. Nur so viel: ich sehe in den Medien und den populären Wirtschaftsmodellen eine große Verfälschung/Fehleinschätzung unter anderem durch starke Vereinfachung, was Menschen auszeichnet).

Gefühle sind die Grundlage für verschiedene Lernvorgänge. Ein kleiner "Beweis" findet sich bei Kindern, welche durch Gendefekte über kein Schmerzempfinden verfügen und daher selten alt werden (ein - kein wissenschaftlicher - dafür aber frei verfügbarer Bericht darüber findet sich in der ↗Zeit). Aber auch weniger "körperliche" Gefühle, wie Freude durch Anerkennung, Erfolg oder Ärger durch Misserfolg oder Verachtung tragen zum Lernen bei (vergleiche hierzu zum Beispiel ↗S. Neumann-Poenisch/A. Höller, ... ). Da Gefühle eine subjektive Bewertung einer konkreten Information oder Situation sind, geben sie uns also den Anhaltspunkt für die Kategorien gefährlich, interessant, aufregend und uninteressant, unwichtig, vernachlässigbar. Durch diese Kategorisierung "entscheiden" Gefühle somit über die subjektive Wichtigkeit einzelne Sachverhalte zu speichern bzw. zu lernen, um in späteren neuen Situationen darauf zurück zu greifen. Unser Gehirn speichert dabei aber nicht nur "tote" Informationen, sondern verknüpft diese gleichzeitig mit dem Gefühl, welches wir beim Lernen hatten. Darüber hinaus entscheidet das Gefühl beim Lernen mit darüber, wie und in welcher Gehirnregion diese Informationen abgespeichert werden, sodass auf bestimmte Informationen schneller zugegriffen und somit auch schneller reagiert werden kann, als auf andere. Ein schneller Zugriff erlaubt jedoch keine tiefgründige Auseinandersetzung mit dem Inhalt. Außerdem werden die Ressourcen eines Menschen unter Stress (Angst) der Vermeidung dieser Gefahr gewidmet und nicht der Findung besonders raffinierter neuer Lösungen/ Konzepte. Da das erlernte Wissen mit einem Gefühl verknüpft ist, wird dieses beim erneuten Aufruf, ebenfalls erneut im Körper erlebt. Nebenbei wäre es aus evolutionärer Sicht furchtbar unsinnig, gefährliche Sachverhalte nicht besonders schnell zu erlernen und stattdessen diese Erfahrungen mehrfach zu wiederholen. Ist der Stress hingegen zu groß, stehen einfach keine Ressourcen für den Lernvorgang zur Verfügung, der nebenbei erwähnt sehr energieaufwendig ist. 

Zum Thema Manfred Spitzer und dessen Ansichten:

Ich denke ihm stehen als Forscher 2 Dinge in der Öffentlichkeit im Weg. Das eine ist sein Temperament, was zu absoluten und vereinfachenden Statements führt, wobei der Vorteil in dieser Art der Darstellung natürlich die Provokation und damit die gewonnene Aufmerksamkeit ist. Zum anderen sind seine Aussagen, die er in seinen Büchern wesentlich differenzierter und mit Belegen kommuniziert, nicht das, was Menschen hören möchten und daher auch in ihrer persönlichen Wahrnehmung gern aktiv übersehen. Menschen haben ausgeklügelte Filter um unliebsame Dinge, welche zum Beispiel dem eigenen Selbstbildnis schaden, zu ignorieren (vergleiche hierzu ein Sachbuch von ↗C. Fine).

Zu ersterem möchte ich ein Zitat von Dieter Hildebrandt anmerken "Meine Damen und Herren, ich hoffe Sie verzeihen mir meine Leidenschaft, ich hätte Ihnen die Ihre auch gerne verziehen." 

Zum zweiten Punkt und dem Thema der "digitalen Demenz": 

Spitzer verteufelt ja moderne Rechentechnik auf keinen Fall grundsätzlich - ohne diese Technik wäre seine komplette Forschung nicht durchführbar. Er meint nur, dass der Umgang damit gründlich durchdacht werden sollte und sie gerade bei der Entwicklung von Kindern nicht nur positive Dinge hervorbringt, sondern auch enormen Schaden anrichten kann. Ich möchte an dieser Stelle nicht genauer auf die einzelnen Argumente eingehen, sondern nur kurz anmerken, dass Frankreich zum Beispiel ein Verbot zur Entwicklung von Fernsehprogramm für Kinder unter 3 Jahre eingeführt hat und Deutschland seither auf dem KiKa sein Programm grundsätzlich erst ab 3 Jahren empfiehlt (vergleiche einen Artikel aus der ↗SZ beziehungsweise ein Bericht der ↗Produzenten Allianz). Darüber hinaus hat man in China auch Nachteile des unreflektierten Einsatzes moderner ↗Medien in der Bildung festgestellt. Da mittlerweile in Finnland ab 2016 ↗das Erlernen der Schreibschrift nicht mehr als Ziel auf den Lehrplänen stehen soll, sind viele Kritikpunkte durchaus nicht übertrieben. Die Entwicklung der Motorik ist für unser Gedächtnis unerlässlich, ebenso für unser räumliches Vorstellungsvermögen. Wenn man verschiedene Memotechniken bedenkt, die seit der Antike einsetzt werden, sollte man sich der engen Verknüpfung dieser Aspekte bewusst sein.

--anja--

13 Tipps gegen Prüfungsangst, Angst bei Vorstellungsgesprächen, Vorträgen, freies Reden - 5 Minuten Hilfe

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  "So wie das Essen ohne Lust der Gesundheit schädlich wird, so verdirbt das Lernen ohne Wissbegier das Gedächtnis und behält nichts von dem, was es auffängt." (Leonardo da Vinci)

Kuscheltiere am Meer - gegen Prüfungsangst (Anja Kästner, 2010)

Viele Tipps gegen Prüfungsangst betreffen vor allem immer eines: eine tiefgründige, tolle und umfangreiche Vorbereitung. Diese möchte ich auch gar nicht abstreiten, denn das ist unerlässlich, aber häufig reicht eine gute Vorbereitung nicht - manchmal schadet sie auch für die Aufregung, die man spürt, zum Beispiel wenn man dadurch erst sieht, was man alles nicht weiß. Trotzdem sollte man natürlich für Prüfungen lernen, am besten mit Freude am Thema und mit Quervernetzungen zu anderen spannenden Themen (Wissen, was in Verbindung zu eigenen Interessen steht, dazu unten ein Beispiel*). Man kann richtig Lernen mit Memotechniken, wenig Fernsehen, keine Musik beim Lernen und so weiter (dazu gibt es später einen eigenen Beitrag).

Dennoch kann man Angst haben und von einer Sekunde auf die nächsten verspürt man das Gefühl, von diesen Thema noch nie etwas gehört zu haben, man bekommt bei einem Vortrag/Vorstellungsgespräch keinen Satz heraus oder die leichteste Mathematikaufgabe lässt sich 30 Minuten ohne Ergebnis umstellen.

Für Vorträge oder Vorstellungsgespräche gibt es viele Ratschläge, wie man durch einstudierte Verhaltensweisen angeblich mehr Selbstsicherheit ausstrahlt. Meine Erfahrung ist, dass mich diese ganzen Hinweise viel eher verunsichert haben. Außerdem findet kein Mensch aufgesetztes/ gekünsteltes Verhalten gut und es geht Konzentration für die wichtigen Dinge verloren.

Manchmal fragt man sich, warum sich plötzlich diese Angst einstellt, obwohl man sie früher nicht oder nur selten hatte. Zum einen ist es natürlich die spezielle Situation (Thema, Vorbereitung, ... ), zum anderen können aber auch Wetter, Hormonhaushalt, Prüfer und soviel mehr dazu beitragen, dass man Mal mehr oder weniger aufgeregt ist. Auch Menschen, die schon einmal eine ↗Depression hatten oder haben, neigen plötzlich zu erhöhter Anfälligkeit für Stress. Auch schlechte Erfahrungen steigern die Angst von Mal zu Mal und führen so zu neuen, noch schlechteren Erfahrungen.

Es gibt aber ein paar Tipps, wie man langsam lernt besser damit klar zu kommen und sich auch ganz kurzfristig - zum Teil heimlich -  ein wenig helfen kann.  Wunder sind damit natürlich auch nicht möglich.

5 Minuten Tipps:

• Nehmt so genannte Machtposen ein (Männer/ Jungs haben es in diesem Punkt etwas leichter, da in der Gesellschaft Frauen solche Körperhaltungen negativ angerechnet werden). Zu diesen Machtposen gehört sich möglichst groß zu machen, breitbeinig und gerade hinzu stellen oder hinzu setzen, Arme hinter den Kopf legen, die Arme in die Hüfte stemmen oder zu mindestens weit vom Körper entfernt ablegen. Habt ihr die Möglichkeit euch in einem geschlossenen Raum vorzubereiten, wäre eine dieser Posen sicherlich die Füße auf den Tisch zu legen :), wenn man nicht erwischt wird. Dies kann euch auch helfen, wenn ihr abends nicht einschlafen könnt vor Aufregung. 
• Ruft die Person an, welche euch am nächsten steht/ wichtigsten ist. Vor allem bei Mädchen/Frauen hilft laut Forschung die Mutti am besten, wenn ein gutes Verhältnis besteht.
• Achtet auf Kleidung, die euch nicht als "graues Mäuschen" erscheinen lässt ohne zu übertreiben, nicht dass ihr euch am Ende unwohl fühlt.
• Ihr könnt auch versuchen 2 bis 3 Minuten anstrengende Sportübungen zu machen, wenn ihr ein wenig Privatsphäre habt oder kurz vor dem Schlafen gehen völlig aufgedreht seid. Anstrengende Übungen sind zum Beispiel Liegestütze und Halte-Übungen. 
• Ein Ratschlag, der vielleicht nicht immer Hilft: Mir hilft Ärger über etwas oder mit jemandem, um die Angst zu verdrängen. Also wenn ihr immer schon einmal etwas loswerden wolltet, könnt ihr das kurz vor einer Prüfung sicherlich sehr gut nutzen. Ein anderes Gefühl, welches helfen kann, aber nicht muss, ist das Gefühl es nicht für sich selbst zu tun, sondern für jemanden eine Art Beschützerrolle zu übernehmen.  
• Ein wenig mehr Vorbereitung erfordert das mitnehmen eines blauen Kärtchens und/ oder 2 bis 3 sehr schöne Bilder, die euch sehr fröhlich stimmen (eines von mir seht ihr hier am Rand :)), vermeidet aber besonders rotlastige Bilder. Blau ist in unserer Kultur, Gefühls- und Empfindungswelt mit Kreativität, Entspannung und Gelassenheit verbunden. Die Farbe Rot wird hingegen mit Gefahr assoziiert und ist entsprechend weniger geeignet um Angst zu lindern (diese Assoziation ist dabei keinesfalls eine "künstlerische" Interpretation, sondern wurde mit Probanden im MRT untersucht). Schöne kurze Geschichte/ Zitat/ Witze, welche euch immer zum Lachen bringen, passen auch mit ins Portemonnaie oder auf euer Mobiltelefon.
• Betont langsames Atmen mit kurzem Luft-anhalten soll ebenso helfen, wie das bewusste Wackeln mit dem Großen Zeh. Wobei ich beides noch nicht getestet habe und dazu anmerken möchte, dass hierfür das daran Glauben (Placebo-Effekt) zumindest nicht schadet.
• Dinge wie ein Talisman, positive Gedanken, sich über Blumen, Wetter, Vögel oder ähnliches freuen und genügend Schlaf finden sind natürlich auch hilfreich.

aufwendigere Tipps:

• Speichert in eurem Kopf das Gefühl eines lieben Menschen, der euch umarmt und versucht dieses Gefühl hervor zu rufen oder testet andere, etwas aufwendigere, Mittel der Selbstbeeinflussung, wie zum Beispiel autogenes Training. Manche Krankenkassen übernehmen für solche Kurse sogar die Kosten. Und viel Kuscheln am Tag davor hilft auch. Erwachsene können dabei am besten Erwachsenen-Kuscheln einführen. 
• "Konditioniert" euch mit spezieller Musik, die für euch persönlich Beruhigung ausstrahlt und hört diese in besonders entspannten Situationen, damit sie euch hinterher dieses Gefühl auch vermitteln kann. Im Übrigen kann das auch anders herum sehr gut wirken - wenn ihr besonders viel Stress bei einer Aufgabe habt und ihr hört dabei eine bestimmte Musik, könnt ihr damit später dieses Gefühl immer wieder hervorrufen. Ich habe das leider bei Musik "ausprobiert", die ich bei der Vorbereitung eines Vortrages vor über 10 Jahren gehört habe und viel zu spät angefangen hatte - das damalige Stresserlebnis kann ich selbst heute noch damit erzeugen. 
• Übt verschiedene fröhliche Gesichtsausdrücke vor dem Spiegel. Es besteht eine Verbindung zwischen unserer Gestik und Mimik zu unseren Gefühlen, die aus beiden Richtungen funktioniert. Das heißt, schaue ich den ganzen Tag traurig, dann fühle ich mich auch trauriger, als wenn ich den ganzen Tag Lächle und umgekehrt: bin ich traurig, schaue ich unbewusst auch traurig. Wenn ihr also euer Gesicht gut fröhlich aussehen lassen könnt, seid ihr nicht eingeschüchtert oder verängstigt. 
• Seht euch an, ob ihr vielleicht mit Reflexzonenmassage ein wenig Entspannung herbei zaubern könnt. 
• Und der letzte Ratschlag für die Angst vor Vorträgen: Sprecht wildfremde Menschen an und fragt diese nach Uhrzeit, Papiertaschentuch, Weg, Geldwechsel und sonstige Kleinigkeiten, die euch selten verwehrt werden, um positive Erfahrungen zu sammeln, die euch selbstsicherer und offener machen. 

Vermeidet bitte Medikamente im Fall von Pürfungsangst, auch wenn dies am Anfang besonders einfach erscheinen sollte. In aller Regel haben Medikamente Nebenwirkungen, müssen von euren Nieren abgebaut werden, bergen Suchtrisiko und die Wirkmechanismen/ Wechselwirkungen sind häufig nicht bis ins Detail bekannt. Sämtliche Abläufe in eurem Körper sind Regelkreise und insbesondere die neuronalen Regelkreise sind recht empfindlich - Medikamente können da sehr leicht auch Parameter dauerhaft verändern, wodurch dann der ganze Regelkreis anders reagiert. In der Systemtheorie nennt man solche Phänomene Bifurkationen (für den Fall, dass es euch tiefer interessiert). Ein leckeres Stück Schokolade tut hingegen den meisten von euch bestimmt nicht weh :)

*Beispiel: Wer sich nicht für Kunst interessiert aber für die MINT-Bereiche, kann über den Goldenen Schnitt, Fraktale, Neurobiologie (zum Beispiel optische Täuschungen, Kreativität, Farbwahrnehmung ,...) physikalische Effekte (wie "Lichtverlauf",...), Chemie der Farben, Anatomie, Persönlichkeitskonzepte für Filme und so weiter einen Zugang dazu finden.

--anja--