Neurobiologie

Neurobiologie im Biologieunterricht

• Neuron und Stromkabel

Unterrichtsidee

Helfen Sie der Fachgruppe Biologie!

Die jüngsten Sparmaßnahmen haben auch das Fach Biologie an unserer Schule schwer getroffen. Selbst die herausragende Arbeit der Fachgruppe im letzten Schuljahr konnte es nicht verhindern, dass nun auch in diesem Fach gespart werden muss. Als erstes musste die Anschaffung der neuen Modelle für die Biologiesammlung gestrichen werden. Ein findiger Referendar, der seine Abschlussprüfung zum Thema Neurobiologie machen möchte, schlägt der Fachgruppe nun die Anschaffung eines Stromkabels als Ersatz für das teure Funktionsmodell einer Nervenzelle vor.

Übung

Helfen Sie der Fachgruppe bei Ihrer Beratung über die Eignung des Kabels als Modell der Nervenzelle.

• Fertigen Sie dazu in Partnerarbeit eine Tabelle an, in der Sie Gemeinsamkeiten und Unterschiede von Kabel und Nervenzelle festhalten.
• Geben Sie der Fachgruppe abschließend eine begründete Empfehlung!

Hintergrundinformation:

In den Metalldrähten eines geschlossenen Stromkreises fließen Elektronen. Die Elektronen transportieren negative Ladung vom Minus- zum Pluspol des Netzgerätes oder der Batterie. Wenn man Spannung an die Enden des Kabels anlegt, werden die (freien) Elektronen durch den Draht getrieben. Im einfachsten Fall fließt ein zeitlich konstanter Strom. Einen solchen Strom nennt man Gleichstrom. Neben dem Gleichstrom gibt es auch noch den Wechselstrom. Wechselstrom zeichnet sich dadurch aus, dass die Stromrichtung periodisch wechselt (beim Haushaltsstrom in Europa beispielsweise 100 mal pro Sekunde). Die Frequenz des Stromes gibt an, wie oft pro Sekunde der Strom in dieselbe Richtung fließt, dementsprechend hat der europäische Haushaltsstrom eine Frequenz von 50 Hz. Einem Wechselstrom kann natürlich keine Richtung zugeordnet werden.

Aus Gründen der Sicherheit sind die Kabel an elektrischen Haushaltsgeräten durch eine Gummiummantelung isoliert.

Neurowissenschaften

Die Neurowissenschaften haben sich in den letzten Jahren so rapide weiterentwickelt, dass es kaum noch möglich ist, einen Überblick zu behalten. Wer sich jedoch die Mühe macht, sich mit dieser Materie auseinanderzusetzen, stößt automatisch auf Prof. Gerhard Roth, Professor für Verhaltensphysiologie an der Universität Bremen.

•  Wie das Gehirn die Seele macht

(Lindauer Therapiewochen, Vorträge und Vorlesungen 2001)

Prof.Dr.Dr. Gerhard Roth - Direktor am Institut für Hirnforschung der Universität Bremen - Rektor des Hanse-Wissenschaftskollegs Delmenhorst - Vortrag am 22. April 2001 bei den 51. Lindauer Psychotherapiewochen (www.lptw.de)

"1. Was ist aus neurobiologischer Sicht Bewusstsein und was das Unbewusste?

2. Wo und wie im Gehirn entstehen Affekte und Emotionen?

3. Wo im Gehirn existiert das Ich und wann und wie entsteht es?

4. Hat das Ich Kenntnis von den Faktoren, die es determinieren, und in welchem Maße lenkt es oder das Unbewusste unser Handeln?

5. Was sind aus neurobiologischer Sicht psychische Erkrankungen, und wie ist Psychotherapie möglich?"

• Es könnte sein, daß wir völlig blind sind

Der Gehirnforscher Prof. Gerhard Roth zu Intelligenz, Bewusstsein und der Physik des Geistes (www.morgenwelt.de)

• Wolf Singer

"... (* 9. März 1943 in München) ist ein deutscher Hirnforscher, der sich mit hochkomplexen Vorgängen im menschlichen Gehirn beschäftigt, z.B. der Entscheidungsfindung. Er wird als einer der angesehensten deutschen Wissenschaftler bezeichnet. ..." (Wikpedia)

• Wolf Singer: Essays und Interviews Unter anderem:

Entscheidungsgrundlagen: Keiner kann anders als er ist. Verschaltungen legen uns fest: Wir sollten aufhören, von Freiheit zu reden. (Frankfurter Allgemeine Zeitung. Feuilleton 8. Januar 2004, Nr.6, S. 33) als pdf-Dokument

Selbsterfahrung und neurobiologische Fremdbeschreibung. Zwei konfliktträchtige Erkenntnisquellen (DZPhil, Berlin 52 (2004) 2, 235-255)

• Die Sendung Geist & Gehirn mit Manfred Spitzer online bei br-alpha

"Wie lernt unser Gehirn? Wie funktionieren Wahrnehmung und Denken? Wie wirken Gefühle? Die aktuelle Gehirnforschung kann auf diese Fragen zum Teil verblüffende Antworten geben. Es vergeht kaum ein Monat, in dem nicht wichtige, neue Erkenntnisse zu Tage gefördert werden. Prof. Dr. Dr. Manfred Spitzer, Direktor der psychiatrischen Uniklinik in Ulm, erklärt in der Sendereihe "Geist & Gehirn", wie das Wunderwerk in unserem Kopf funktioniert.

Alle Folgen auch als Online-Video: Begleiten Sie Manfred Spitzer auf seiner verblüffenden und höchst unterhaltsamen Reise in die Tiefen unseres Denkapparates. Klicken Sie einfach auf die Nummer der Folge, die Sie sehen möchten..."

• 3D-Illustration zur Impulsübertragung Sinne-Gehirn und Gehirn-Muskeln bei GEO kompakt

Kritik

Bei den neurophilosophischen Thesen mehrerer Neurowissenschaftler bzw. Neurophilosophen (Roth, Singer, Spitzer, Metzinger u.a.) handelt es sich um ein simples Dogma zur Begründung einer neuen Leitwissenschaft, die jeglichen Willen ohne Ansehung seiner Gründe/Inhalte als naturgegebenes Schicksal deutet. Neurowissenschaftliche Experimente und falsche Schlußfolgerungen daraus werden dazu genutzt, um Willen und Bewußtsein als Ausfluß biologischer Determination zu interpretieren. Das so entworfene Menschenbild affirmiert den Zeitgeist einer Welt, in der menschliche Anpassungsroboter in einem globalisierten Konkurrenzwesen vor sich hin funktionieren, dessen Interessen und Widersprüche damit neurobiologisch eingemeindet sind. (siehe auch: Cechura 2008)

Diskussionen in der Presse

• Hirnforschung: Wer deutet das Denken?

Gegen die Hybris der Hirnforscher, den Menschen neu erklären zu wollen, wehren sich nun auch die Psychologen. Ein Streitgespräch zwischen Wolfgang Prinz und Wolf Singer über Neurowissenschaften und den freien Willen (Quelle: ZEIT.DE WISSEN)

• Manifest: Psychologie im 21. Jahrhundert (pdf)

Führende deutsche Psychologen über Lage und Zukunft ihres Faches und die Rolle der psychologischen Grundlagenforschung (Gehirn&Geist 7-8 2005). Sie wehren sich gegen "das populäre Missverständnis, die Neurowissenschaften könnten einen besser fundierten Zugang zum Verständnis psychischer Prozesse anbieten."

Literatur

• Suitbert Cechura: "Kognitive Hirnforschung. Mythos einer naturwissenschaftichen Theorie menschlichen Verhaltens." Hamburg 2008, Inhaltsverzeichnis, Einleitung und ein Kapitel

• Gerhard Roth: Fühlen, Denken, Handeln, Suhrkamp Dezember 2003 ISBN 3518292781

• Gerhard Roth, Vera F. Birkenbihl: Auf der Suche nach dem Bewußtsein, Spektrum der Wissenschaft (Januar 2002)

• GEO kompakt: Wie wir denken. Das Gehirn: Intelligenz, Gefühl, Bewusstsein, Nr. 15, Gruner + Jahr: Hamburg 2008, ISBN 978-3-570-19785-1

Linkliste

• Evolution des Gehirns bei GEO kompakt
• Anatomie des Gehirns (PDF)
• Gehirnforscher Gerhard Roth - unzurechnungsfähig?
• Hirnforschung widerlegt nicht Freiheit