http://www.oki.hu/oldal.php?tipus=cikk&kod=oecd-Schuttler-Agy 2008. nov. 2.
Az agy működése Ez a kiadvány helyzetjelentés egy rohamosan fejlődő tudományterület legfrissebb eredményeiről. A „Tanulás és az agy” elnevezésű projekt keretében az OECD-CERI1 megkísérelte közelíteni egymáshoz a különböző érintett tudományágakat annak érdekében, hogy ismereteikkel kölcsönösen segítsék egymást. A kiadvány fő céljai a következők: A párbeszéd élénkítése a különböző tudományágak között, információcsere a kutatási eredményekről. Feltárni, hogy felfedezéseivel hogyan tudja a kognitív neurológia segíteni a pedagógiát, az oktatáspolitikát, és viszont. Meghatározni azokat az emberi tanulás megértésével kapcsolatos kérdéseket, vitatott állításokat, melyek tisztázásához az oktatás más tudományágaktól vár segítséget. Az emberi tanulással kapcsolatos, alább felsorolt tíz alapvető fontosságú kérdés az, amit ennek a kiadványnak tisztáznia kell. 1.
Az örökletes tényezők vagy a környezet játszik nagyobb szerepet a sikeres iskolai előmenetelben? A génjeink életfogytiglani ítéletet jelentenek számunkra? Vagy képesek vagyunk például megtanulni gyorsabban tanulni? Hogyan fogjuk megtalálni a kompromisszumot a két szélsőség: a genetikai meghatározottság és a „minden elérhető a jó családi háttér és a jó iskola esetén” fikciója között?
2.
Mennyire fontosak a korai életévek az egész életen át tartó tanulás szempontjából? Azokat, akik az általános-, a középiskolában és a felnőttoktatásban szükséges pozitív attitűdök, nélkülözhetetlen készségek és biztos alapok megszerzésében meghatározó szerepet tulajdonítanak a korai életéveknek, gyakran vádolják meg azzal, hogy fenntartás nélkül fogadják el a korai életévek tanulás-mítoszát. Milyen fejlettségű az újszülött vagy a csecsemő agya? Hogyan tudjuk serkenteni az egészséges fejlődést?
3.
Mennyire szignifikáns a különbség a természetes fejlődés és a kultúra elsajátítása között? A gyerekek – a súlyosan sérültek és a teljesen elhanyagoltak kivételével – maguktól megtanulnak járni és beszélni nagyjából ugyanabban az életkorban. A trigonometria vagy a tangó tanulása a fentiektől eltérően már nem megy magától. Nincs egy olyan életkor, amikor kialakulnak ilyen készségek, sőt nem is tanulja meg mindenki ezeket. Habár az utánzás kulcsfontosságú stratégia mind a természetes fejlődés, mind a tanulás esetében, a két folyamat mégis különbözőnek tűnik. Valóban így van ez? Programozva van-e az agy a természetes fejlődésre valamilyen speciális módon? Vagy másképpen, a műveltség elsajátításakor általában érzékeny (vagy sem) az agy a tanulási tapasztalatokra?
4.
Ha a különbség szignifikáns, hogyan tudjuk a legjobban segíteni ezt a kétféle tanulási típust? Ha létezik a korai életévek mítosza, akkor az a kétféle tanulástípus közötti hibás különbségtételből ered. A természetes fejlődés úgy tűnik, nem igényel többet, mint megfelelő, jó környezetet, elég jó szülőket, biztonságos otthont, elegendő élelmet. A szeretet, az ingerek, a táplálék, a tapasztalatok, a törődés és a jó légkör valószínűleg biztosítja mindazt, amire egy gyermeknek szüksége van az egészséges, természetes fejlődéshez. A kultúra elsajátítása más dolog: a kezdetektől fogva szükség van egy tanárra, aki megtanít olvasni, táncolni vagy autót vezetni. Milyen mértékben valósítható meg a kultúra elsajátíttatása a korai életévekben, és hogyan tudnánk a legjobban fejleszteni azt?
5.
Mennyire életkorfüggő a speciális attitűdök, készségek és a tudás elsajátítása?
Az érési folyamatokkal együtt járó tanulás természetesen életkorfüggő. Például pubertás korban növekedik az odafigyelés és az érdeklődés a másik nem iránt. Mi a helyzet azokkal az attitűdökkel, készségekkel és tudással, amelyeket az iskolai tanterv formál? A dolgok nevét, a színeket és a csoportmunkát például az óvodában tanuljuk. És mi a helyzet az olvasással, az idegen nyelvek tanulásával, a szülői szerepekkel, a toleranciával, a szörfözéssel, a problémamegoldással, a zongorázással, a sakkal, az önismerettel és még sorolhatnánk tovább? Fogékonyabb-e az emberi agy ezek közül valamelyikre egy meghatározott életkorban? Ha igen, miért és hogyan? 6.
Miért olyan nehéz a reedukáció? Ez talán a másik oldala az előző kérdésnek. Azoknak a gyerekeknek, akiknek fejlődésében, sérülés vagy károsodás miatt, valamilyen zavar mutatkozik, nehéz behozni a lemaradásukat. Ha nem tanult meg valaki tízéves koráig járni vagy beszélni, valószínűleg csak nagy küzdelmek árán tanulhat meg később. Vajon az agy ilyen módon fokozatosan válik kevésbé fogékonnyá más tanulási formák, így az iskolai tananyag iránt?
7.
Mit mondhatunk a különböző tanulási stílusokkal kapcsolatban? Úgy tűnik, a kulcskérdés az, hogy az embereknek különböző-e a tanulási stílusa, velünk született adottság-e, vagy a felnövekedés során fejlődik ki vagy sajátítható el? Gyakran mondják, hogy vannak úgynevezett vizuális típusúak, vannak hallás után könnyebben tanulók, másokat a tapintás és az átélés segít a tanulásban. Igazság szerint valójában mindannyian ezeknek a tanulási modelleknek különböző variációit részesítjük előnyben. A tanulási stílusok gondolatának egy másik megközelítése szerint megkülönböztetünk az elejétől végéig mindent megtanulókat, a gondolati vagy tapasztalati úton tanulókat; azokat, akik egy vagy több tárgyat szeretnek csak, a csoportosan vagy egyedül tanulókat stb. Még nincs egységes teória a tanulási stílusokkal kapcsolatban. Mit tud az agykutatás mondani ezekről a kérdésekről?
8.
Mi az intelligencia? Több mint egy évszázada az IQ-elmélet határozza meg az oktatást. Melynek nagyon leegyszerűsített lényege a következő: az intelligencia egy önálló entitás, születésünk pillanatában adott, amely mint valami láthatatlan akadály határozza meg az egyén számára sikeres tanulás, előmenetel lehetőségeit. Ez bizonyára hiányos és pontatlan összegzése az emberi intelligenciának. Mégis, néhány ember képes arra, hogy gyorsabban tanuljon. Vagy ezek az emberek csak néhány dolgot tudnak gyorsabban tanulni, mint a többiek? Mi a különbség azoknak a gyerekeknek az agya között, akikre a „buta” vagy az „okos” címkét tesszük? Összetett intelligenciánk van, vagy egységes?
9.
Mi az érzelmi intelligencia? Ha az agyban a limbikus rendszer az érzelmek központja, az agykéreg pedig a gondolkodási képességé, akkor mit jelent érzelmi intelligenciáról beszélni? Azonosítható-e ez az érzelmeink természetes érésével, vagy érzelmek nevelésének, alakításának kérdése ez is? Milyen paradox helyzet az, hogy míg az IQ-elmélet elégtelennek látszik, de az intelligenciára mégis mérhető dologként tekintünk, addig az érzelmi intelligencia nem mérhető, de meglétét elfogadhatónak és valószínűnek tartjuk.
10. Hogyan hat a motiváció? Mit tud mondani a tudomány arról, hogyan szeretünk, és nem szeretünk dolgokat? Miért különböznek az emberek abban, hogy mi érdekli, hozza izgalomba, untatja, vagy éppen undorítja őket? Mi okozza a különbséget az agyban akkor, ha valamit „csak úgy” akarunk, vagy ha „nagyon” akarunk? Mi történik, ha a motivációnk változik, vagy ha valaki más ösztönöz bennünket új célok elérésére? Lehet, hogy ezek a kérdések túl általánosak. Egy olyan jelentés, mint ez, jól bemutathat értékes felismeréseket, de túlzott elvárás lenne azt várni tőle, hogy a tanulásnak egy teljesen kidolgozott új rendszerét adja; de az talán elvárható tőle, hogy status quóját újraértelmezze. Annak a többlettudásnak a birtokában, amit az utóbbi években az agyról szereztünk, időszerűtlenné váltak a hagyományos oktatási modellek és tantervek.
Oktatási vonatkozások
„Az iskola olyan, mint átvészelni egy hajótörést, de a mélyben kincsre lelhetsz.” Ez az idézet egy iskolás fiútól származik, és szellemesen fejezi ki a modern oktatás paradoxonját: vagyis, hogy egyszerre tud értékes és kiábrándító is lenni. A XIX. században létrejött fejlett társadalmak azon nagy reményeit, hogy megvalósítják a mindenki számára általánosan elérhető, kötelező, ingyenes alapfokú oktatást, nem sikerült teljes mértékben megvalósítani. Helyette nagyon sok fiatal arról számol be, hogy utálja az iskolát, tanulási kudarcaik miatt abbahagyják tanulmányaikat, vagy iskolakerülővé válnak. A tudás az egészség, a gazdagság és a boldogság forrása. A tudás pénz, a tudás hatalom. A hatékony tanulás, ami a születés pillanatában kezdődik és folytatódik idős korig, megadja minden egyén számára a sikeres élet legteljesebb reményét. Ez a gondolat az új tanuláselmélet elsődleges prioritásaként, az „élethosszig tartó tanulás mindenkinek” (lifelong learning for all) kifejezésben fogalmazódik meg. Ez a kifejezés szemlélteti, hogy milyen mértékű attitűd- és szemléletváltásra lesz szükség az oktatásban a közeli jövőben.
Miért és ki? A társadalom fejlődésében három fázis figyelhető meg: az arisztokratikus, a meritokratikus és a demokratikus. Az arisztokratikus társadalom a privilégiumokat, a meritokratikus a rátermettséget, a teljesítményt, a demokratikus pedig az emberi értékeket tartja tiszteletben. A születési előjogok ideje lejárt. Úgy tűnik, ez azért történhetett így, mert a meritokratikus, teljesítményelvű társadalom szakított a kiváltságok alapján történő megkülönböztetés gyakorlatával. Ugyanakkor a társadalmi osztályhoz való tartozás, faji, vallási, nemi és életkor szerinti diszkrimináció még mindig létezik az oktatásban a meritokratikus és a demokratikus társadalomban egyaránt. A meritokratikus társadalom alapelve, hogy hatalmat és befolyást azoknak ad, akik bizonyítani tudják, hogy képességeik a legkiválóbbak. A teljesítményelvű társadalomban az oktatás egyik legfontosabb funkciója, hogy kiválogassa az embereket képességeik és adottságaik alapján. Az arisztokratikus társadalom tudta, hogy ki a legjobb ember, és ennek megfelelően jutalmazta. A meritokratikus társadalom megkeresi a legjobbakat, majd bőségesen megjutalmazza őket. Az oktatásban való részvétel és a tanulás lehetősége az alapfokú szint fölött mindkét esetben csak a legjobbaknak adatik meg. Természetesen mind az arisztokratikus, mind a meritokratikus társadalom három fontos tényezőre – a munkaerőpiac igényeire, az intelligencia széles skálájára, és arra a feltételezésre, hogy a jó képességű emberek úgy tudnak a legjobban tanulni, ha elkülönítjük őket az alacsonyabb képességűektől – hivatkozva indokolta meg az oktatási rendszerükben alkalmazott szelekciót. A XIX. század gazdasági élete nagy számban igényelt haditengerészeket, kétkezi munkásokat, háztartási alkalmazottakat, és csak viszonylag kis számban menedzsereket, szakértőket vagy professzorokat. Mára ez az igény az ellenkezőjére változott. És ha egy kicsit a jövőbe pillantunk, a XXI. század egyre több szellemi munkást igényel majd, és egyre kevésbé lesz szükség azokra, akik nem tudnak az izomerejükön kívül semmi mást felkínálni. A munkaerőpiac lassú fejlődése megköveteli az oktatási rendszer fejlődését és az élethosszig tartó tanulást minden egyéntől. Az intelligencia kényes szakkifejezés a pedagógusok számára. A népszerű és nagyon leegyszerűsített IQ-elmélet azt tanítja, hogy az intelligencia önálló entitás, születésünk pillanatában adott, amely mint valami láthatatlan akadály határozza meg az egyén számára sikeres tanulás, előmenetel lehetőségeit. Az elképzelés valószínűleg helytelen. Nagyon sok kutatás bizonyítja, hogy az intelligencia sokrétű, összetett dolog, az érzelmi intelligencia új koncepciója pedig tovább árnyalja a képet. Számtalan ember élettörténete és tanulmányi előmenetele bizonyítja, hogy az az elképzelés, amely szerint az intelligencia egy fix, egész életen át megváltoztathatatlan dolog, megkérdőjelezhető. Sok ember, akiket butának tartottak az iskolában, szerez a későbbiek folyamán egyetemi fokozatot és válik keresetté a munkaerőpiacon. Ugyanúgy vannak, akik az iskolában jól tanultak és mégis sikertelenek a felnőtt életben. Noha igaz, hogy néhány ember gyorsabban tanul, mint mások, a tanulási sebességet (ami valószínűleg kulcsfontosságú tényezője az intelligencia-elméletnek) más tényezők is erősen befolyásolják, olyanok, mint az önbizalom, motiváció és a tanulási környezettel való összhang. Az a gondolat, hogy az emberi intelligencia szigorú korlátok közé szorított és nehezen fejleszthető, túlhaladottnak tűnik manapság. Negyven évvel ezelőtt csak nagyon kevesen folytatták tanulmányaikat a felsőoktatásban az OECD tagországokban. Ma a fiataloknak több mint a 30%-a nyer felvételt az egyetemekre és főiskolákra. Mivel egyre többen és többen fejezik be sikeresen a felsőfokú tanulmányaikat, az emberi intelligencia határaival kapcsolatban biztosan annyit mondhatunk, hogy ismeretlenek és folyamatosan túlszárnyalják az elvárásainkat. Egyik nézőpont se tagadja a valószínűségét annak, hogy genetikai tényezők határozzák meg a tanulási potenciál elérésének feltételeit, vagy hogy a gyerekkori tevékenységek során, az agyban a korai életévekben bekövetkező változások nagymértékben befolyásolják a későbbi tanulást, vagy hogy a siker újabb sikerekhez, a kudarc még több kudarchoz vezet.
Jóllehet a józan ész azt diktálná, mégsem biztos az, hogy a jó képességű emberek akkor tanulnak a legjobban, ha elkülönítjük őket a kevésbé jóktól; viszont minden olyan esetben, úgy tűnik, rosszabbat teszünk a kevésbé jó képességűekkel, amikor elkülönítjük őket a jobbaktól. Több mint fél évszázada folyik kibékíthetetlen vita a komprehenzív és a szegregált oktatás társadalmi előnyeit hirdetők között. Mindkettőjüknek igaza van bizonyos szempontból, mégis egyik oldalnak sem könnyű elfogadni a másik oldal érveinek igazságát, – ami talán elvárható lenne –, mivel mindkét oldal más-más, különböző nézőpontokból megfogalmazott célokért küzd. Abban az esetben, ha mi a meritokratikustól a demokratikus társadalom irányába mozdulunk el, az oktatásban alkalmazott szelekciónak a céljai tűnnek el. A demokratikus társadalom minden tagja számára keresi a kiteljesedés lehetőségeit, nem csak azok számára, akikről olyan ítélet született, hogy jobb képességűek. A társadalom által az alkalmazáskor felkínált lehetőségek megkövetelik és biztosítják a sikeres élethosszig tartó tanulást mindenki számára. A demokratikus társadalom erősen bízik abban, és nagyon reméli azt, hogy mindenki eléri az intelligenciája és a tanulási potenciálja által biztosított lehetőségeit. Szándékában áll megszüntetni a szegregációt és a szelekciót, annak ellenére, hogy néhányan úgy érzik, a szelektív rendszer előnyökkel jár. Az a demokratikus társadalom, amely valóban elkötelezettje az élethosszig tartó tanulásnak, kész szembenézni a megelőző meritokratikus társadalomtól megörökölt oktatási rendszer nagy kihívásaival. A demokratikus társadalmon belül, míg nagyjából egyetértés van az élethosszig tartó tanulás igényeinek kialakításával, elterjedésének ösztönzésével összefüggő feladatokkal kapcsolatban, addig úgy tűnik a célokban nincs még konszenzus. Vannak, akik a gazdasági érveket, vannak, akik a jogegyenlőséget hangsúlyozzák. Mások az ember kiteljesedését tartják elsődleges célnak. Nem lehetséges ezeknek a különböző igényeknek egy időben megfelelni. Választanunk kell. Az érvek közül a gazdasági és az emberi kiteljesedésről szólóak meggyőzően hatnak és összeegyeztethetőek. Az élethosszig tartó tanulás talán csökkentheti az arisztokratikus és meritokratikus örökség egyenlőtlenségeit, de lehetséges, hogy újakat hoz a helyükbe. Az igazi demokraták elutasítják az elitizmust – miközben elismerik, hogy gyakran haszonélvezői ennek a rendszernek.
Mit és mikor Alapvető kérdések, hogy mit és mikor tanuljunk. Ezek éppúgy összefüggenek, mint azok a kérdések, hogy miért tanulunk, és kinek kell tanulnia. Ha a tanulási modellt a korai életévekben megszerzett tudás elsőbbségére alapozzuk, akkor a tantervkészítés is abba az irányba halad, hogy olyan sok értékes tananyaggal lássa el az alap- és középfokú iskolákat, amennyivel csak lehet, attól tartva, hogy tanulók máskülönben elveszítenék a legjobb lehetőségeket képességeik kibontakoztatására. Az érvényben levő nemzeti tantervekkel szemben, amelyeket megpróbálnak minden kívánatos tudással teletömni, ki kell dolgoznunk egy átfogó alapvető minimális tantervet. Mit tartalmazhat ez? Írás-olvasást anyanyelven és legalább még egy idegen nyelven, matematikát, általános műveltséget, személyes és szociális készségeket, értékeket, etikát és a tanulás tanulását stb. Egy ilyen alaptanterv több lehetőséget és időt hagyna a gyorsabban haladóknak, hogy más tárgyakat is felfedezzenek, ismereteiket szélesebb körben gyarapítsák, míg a lassabban haladóknak jó esélyt adna azoknak a dolgoknak a megtanulására, amelyekre mindannyiunknak szüksége van, hogy eredményesek legyünk az életben és a munkában. Hagyományosan egy tanterv három alkotóelemből áll: tudás, készség, attitűd (knowledge, skills, attitudes – KSA). A hagyományos tanterv értékesség szempontjából az attitűd fölé helyezi a készséget, a készség fölé pedig a tudást. A mindennapi életben és a munkában szerzett tapasztalatok egy másfajta prioritást sugallnak. A pozitív attitűdök, mint például felelősség, reményteliség, önbizalom és a bizalom, a kulcsai a harmonikus életnek és az eredményes munkának. A jártasságok, mint például a kommunikáció, csapatmunka, szervezés és a problémamegoldás, szintén alapvetőek. Amikor a világban felhalmozott hatalmas tudáshoz könnyen hozzá lehet férni a könyvekből vagy az interneten, kevésbé fontos, hogy képes legyen valaki ezt fejből felidézni. Ez a változás hívta életre a XXI. század tanulásalapú (és nem tudásalapú) társadalmát, a tanulásalapú társadalomnak egy ASK (attitudes, skills, knowledge), azaz attitűd, készség, tudás hierarchiájára épülő tantervre van szüksége. A felvázoltakon túl az alaptanterv kidolgozásakor még azt a liberális alapelvet vettük figyelembe, melynek lényege: a bizalom a tanuló tanulás iránti igényében. Az a nemzet, amely ezt az alapelvet kívánja követni, hosszú és kemény vitában tudja pontosan megalkotni és bevezetni az oktatásba az alaptantervet. Egy biztos: ami a múltban a legjobb volt, nem szükséges, hogy a jövőben is a legjobb legyen. Amikor egy társadalomban nincs jelentős változás, akkor az öregek bölcsessége és a múltbeli tapasztalatok a fiatalok számára elegendő útmutatást jelentenek. Egy felgyorsult módon változó világban ez már nincs szükségszerűen így. A fiatalok gyakorta jobban meg tudják ítélni, mint az idősek, hogy mennyire alapvető és milyen mélységben kívánatos számukra az, amit tanulnak.
Hogyan és hol? Hogyan és hol tudnak az emberek a legjobban tanulni? Ebben is nagyon különbözőek vagyunk. Az otthoni tanulás (home-school) eredményei figyelemreméltó következtetéseket eredményeztek, sokféle tanulási stílusra derült fény. Például van olyan, ahol a különböző érzékszervek dominálnak, vagy valamelyik kiemelt intelligenciatípus; van, ahol az elmélet, máshol a gyakorlat részesül előnyben; vannak, akik kiemelik a lényeget, mások mindent apró részletességgel megtanulnak. Sajnos még nem áll rendelkezésünkre megfelelő elmélet vagy gyakorlati elemzés a tanulási stílusokkal kapcsolatban. Azok a tényezők, amelyeket a sikeres tanulás feltételeiként ismerünk, a következők: erős önbizalom és kedvező önértékelés, erős motiváció a tanulásra, erősen ösztönző, alacsony fenyegetettséggel párosuló tanulási környezet. Tanulási kudarchoz a következő akadályok vezethetnek: alacsony önbizalom, a tanuló túlságosan alulértékeli önmagát, gyenge motiváció, valóban nem megfelelő tanulási potenciál, tanulási lehetőségek hiánya. A legvitásabb az utolsó két tényező, mert ezek felvetik a képesség szerinti rangsor, IQ-probléma, és az attitűdök kérdését, az egyenlő esélyek biztosításának és a megelőző intézkedések szükségességét. Elsődleges problémaként az önbizalommal és a motivációval már sokan foglakoztak, ezek a gondolatok széles körben ismertek a tanárok között, és ez termékeny talaja lehet további tudományos kutatásoknak. Ma már mélyebben ismerjük, hogy az emberek hogyan tanulnak a legjobban, hogyan tudjuk a legjobban segíteni őket. Az önbizalom és az önértékelés a sikeres tanuló alapvető tápláléka. Ezek a tulajdonságok jelentik az alapját a hatékony motivációnak, de önmagukban ezek sem elegendőek. A jól motivált tanulók szenvedélyesen vágynak a sikerre: megértették a tanulás hasznosságát, személyes képességek hiányának vagy az alkalmatlanságnak az érzése is távolabb áll tőlük, felfedezik magukban, hogy jó lehetőségeik vannak a tanulásra. Vitathatatlan, hogy a XXI. század tanuláselméletében a motivációnak kiemelkedő szerepe van.
A három fórum A „Tanulás tudománya és az agykutatás” elnevezésű OECD-CERI projektnek a célja az volt, hogy serkentse az együttműködést egyfelől a tanulás vizsgálata és az agykutatás, másfelől pedig a kutatatók és a társadalmi folyamatok alakítói, a politikusok között. Az agykutatás eredményeire alapozott oktatás a jövőben szükségessé fogja tenni az egyes szakterületek képviselői közötti párbeszédet. A projekt egyik alapvető gondolata és kinyilvánított szándéka az volt, hogy együttműködés induljon el a legnagyobb kutatóintézetek között, és kerüljön megszervezésre három tanácskozás a kisgyermekkori, a fiatalkori és a felnőttkori tanulásról. A fejezet e három tanácskozás rövid kronologikus összefoglalója. Az első tanácskozást 2000 júniusában rendezték meg New Yorkban. A tanácskozás arra a kérdéskörre összpontosított, hogy az agy fejlődése és működése szempontjából melyik elmélet a meghatározóbb. A plaszticitás, az egész életen át tartó alkalmazkodás gondolata, vagy a szenzitív periódus elmélete, mely szerint az agy meghatározott életszakaszokban nagyobb fogékonyságot mutat bizonyos dolgok elsajátítására. A tanácskozás által elfogadott jelentés nagyon sok fontos megállapítást tartalmaz a kisgyermekkori tanulással kapcsolatban, ilyenek a nyelvtanulással, a korai észleléssel, az olvasás mechanizmusaival, a matematikai gondolkodással és az érzelmi kompetenciákkal kapcsolatos állásfoglalások. A nyelvelsajátítással kapcsolatos kutatás az idegen nyelv tanulásának vizsgálatára terjedt ki, megállapította, hogy a grammatika elsajátítása életkorhoz kötött. Minél korábban kezdi valaki tanulni, annál könnyebben és gyorsabban tudja a nyelvtani szabályokat elsajátítani. Ez a felfedezés azt sugallja, hogy az idegennyelv-tanítás hatékonyabb az általános iskolában, mint a középiskolában. Annak ellenére, hogy az agy az egész életen át, folyamatosan képes új szemantikai információk felvételére. A második tanácskozást a spanyolországi Granadán tartották 2001 februárjában. A tanácskozásnak két fő témája volt. Az egyik téma, hogy a kognitív neurológia felfedezéseit hogyan lehet az oktatás számára hozzáférhetővé tenni. A másik pedig a serdülőkori agyműködés vizsgálata, mivel a legfrissebb eredmények azt mutatták, hogy az agy tömegének növekedése és a mielinizáció2egészen a serdülő-, sőt még a fiatal felnőtt korig is eltart. A Tokióban 2001 áprilisában megtartott harmadik tanácskozás a felnőtt populáció agyműködését és a normál öregedési folyamatokat, a különböző időskori neurodegeneratív3 elváltozásokat, betegségeket állította a középpontba.
A tanulás vizsgálata neurológiai nézőpontból A kognitív neurológia izgalmas felfedezései és a kognitív pszichológia folyamatos fejlődése új gondolkodási módokat kínál az agyi tanulás mikéntjével kapcsolatban. Korábban a tudományos elmélet és a módszer különálló
diszciplínák voltak. Az agykutatás technológiai fejlődésével egy új összetett tudomány jött létre a kognitív neurológia. A kognitív neurológusok figyelme az oktatásra irányult, úgy is, mint a kognitív neurológia által feltárt ismeretek alkalmazási, és úgyis, mint számukra fontos kutatási területre. A következőkben a kognitív neurológia -– az OECD három nemzetközi tanácskozásán bemutatott – kutatási eredményeit foglaljuk össze. Nagyon sok téma került itt megvitatásra, ezek közül a legfontosabb felismerés, hogy minél egyértelműbb, a munkát segítő, tartalmas információt kell adni a tantervfejlesztés, a tanulási gyakorlat és a később itt bemutatandó, tanulási stílusokkal kapcsolatban a felhasználók részére. Ehhez a következő területek vizsgálata szükséges: az írás-olvasás- és matematikatanulás, és az érzelmek szerepének tisztázása a tanulásban, illetve az élethosszig tartó tanulásban. De mielőtt ezeknek a témáknak az ismertetésébe belekezdenénk, szükséges az agy működésével kapcsolatos alapfogalmak és az agykutatás által napjainkban használt eszközök, technológiák és módszerek rövid áttekintése. Végül neuromitológiák elnevezéssel összefoglaljuk a tudománynak azokat a népszerű, téves értelmezéseken és félreértéseken alapuló állításait, amelyek felülvizsgálatra szorulnak.
Az agy szerveződésének és az idegi információfeldolgozásának törvényszerűségei Neuronok, mentális állapot, tudás és tanulás Az agyban az információfeldolgozás alapeleme a neuron, ami egy elektromos tevékenységre, töltés tárolására és vezetésére alkalmas sejt. Az emberi agyban hozzávetőlegesen 100 billió idegsejt található, melyek mindegyike idegsejtek ezreivel létesít kapcsolatot, lehetővé téve információs jelek nagymennyiségű, több irányba történő egyidejű áramlását. Egy adott pillanatban nagyon sok neuron van egyidejűleg működésben, a működésben lévő neuronok hálózatát „aktivitási mintának” nevezzük, amely megfelel egy sajátos mentális állapotnak. Az elektromos impulzus a neuronok szinaptikus kapcsolódásán áthaladva neuronok újabb hálózatainak továbbítja az ingerületet, minek következtében az agy mentális állapota megváltozik. A komputerek bináris elven történő működésével szemben a neuronok aktivitási szintje folyamatosan változó, és ez az agy állapotának hihetetlen szövevényes variációit és árnyalatait teszi lehetővé. Ha az idegi aktivitás mintázatai eredményezik az agy különböző állapotait, akkor a tudás úgy definiálható, mint egyik mentális állapotból egy másikba történő kognitív impulzusáramlás. Ez azt jelenti, hogy a tanulás új szinapszisok létrejöttét eredményezi, amelyek vagy erősítik, vagy gyengítik a már meglévőket. Természetesen mindkét mechanizmusra vannak példáink. Talán érdemes megjegyezni, hogy bármilyen hosszabb távú tudás létrejötte magának az agynak az anatómiai változását vonja maga után.
Funkcionális szerveződés Az agy különböző területei különböző információkat dolgoznak fel. Ez az adott területhez kötött működés alapelve, amely az agy majdnem mindegyik szerveződési szintjére igaz. Az agy egy strukturális szerkezet, amelyik a gerincvelő tetején helyezkedik el. Az alacsonyabb rendű struktúrák feladata koordinálni az alapvető testi funkciókat (pl. légzés, emésztés, automatikus mozgás), működtetni az alapvető szükségleteket (pl. éhség, szexuális vágyak) és az elsődleges érzelmek feldolgozása, pl. félelem. A magasabb rendű struktúrák, amelyek később alakulnak ki és az alacsonyabb rendűek felett állnak, sokkal fejlettebbek az ember idegrendszerében, mint az állatokéban. A törzsfejlődés során legkésőbb megjelenő része az agynak, az agykéreg (neocortex), ami neuronokból álló vékony réteg és az agy tekervényes felületét alkotja. Ez az a terület, ahol a gondolkodás történik, itt található az emberi agy neuronjainak háromnegyede. Az agykéreg két féltekére oszlik, jobboldalira és baloldalira. Közöttük egy idegrostokból álló köteg, melynek neve kérgestest (corpus callosum) képez hidat, lehetővé téve a két félteke közötti információcserét. Mindkét félteke további lebenyekre oszlik, melyek különböző funkciók ellátására specializálódtak. A frontális lebeny feladata a tervezés és a cselekvés. A temporális lebenyhez kötődik a hallás, a memória és a tárgyak felismerése. A parietális lebenyhez kötődik az érzékelés és a téri tájékozódás. Az okcipitális lebenyben található a látás központja. Ezek a legjellemzőbb funkciók, természetesen mindegyik lebeny további alközpontokra bontódva, a neuronok összetett hálózati rendszerén keresztül részt vesz egy-egy meghatározott speciális információ feldolgozásában. Akármelyik komplex készség, legyen az az összeadás, vagy a szófelismerés az agy különböző területein lévő különféle speciális központok összehangolt működésétől függ. Akármelyik központ, vagy hálózati kapcsolat sérülése, vagy bármiféle anomáliája annak a készségnek a működési zavarát eredményezi, amelynek az alapját képezi. Végül meg kell jegyeznünk nincs két egyforma agy. Szignifikáns egyéni különbségek nemcsak az egyéni képességekben mutatkoznak, hanem azoknak a neuronoknak a sokaságában is, melyeknek feladata meghatározott funkciók ellátása, sőt még az egyes funkciókat ellátó központokban és az agy egész
szerkezetében is. Mert a legtöbb neuron funkcionálisan felcserélhető, egy neuron, amelyiknek meghatározott feladata van, képes átvenni egy másik feladatát, ami a természet vagy környezet és a tanulás kérdéseinek tisztázásában nem sokat segít, de kimondja, hogy minden agy egyedülálló és a működése egész életen át tart.
Kutatási eszközök, módszerek és oktatásügyi vonatkozások: az agy képi megjeleníthetőségének hatásai A neurológiai kutatási technikák változatosak, lehetnek közöttük olyanok, amelyek behatolnak az agyba, ezek közé tartoznak az agysebészeti eljárások. Napjainkban a legismertebb és használatosabb eszközök az agysérülést nem okozó agyba bepillantást nyújtó technológiák. Ezeket az eszközöket két nagy kategóriába sorolhatjuk, az egyik térbeli, a másik pedig időbeli információkat ad az agy működéséről. Azok közül a műszerek közül, amelyek az agy térbeli működéséről adnak információt a legismertebbek a pozitronemissziós tomográf (PET) a funkcionális működésről pedig mágneses rezonanciás képalkotás (MRI). A PET radioaktív izotópot használ, monitoron követi az agy működését, az oxigén és glükóz felhasználást és az agyi vérkeringést. Az MRI mágnesesség és rádió hullámok segítségével vizsgálja a molekuláris változásokat. A korszerű technológia lehetővé teszi a különböző tevékenységek végzésekor működő agyterületek lokalizálását, illetve az agyban lezajlódó folyamatok nyomon követését. A hatékony kognitív neurológiai kutatások a különböző technológiákat együttesen alkalmazzák annak érdekében, hogy minél több információt kapjanak a tanulással kapcsolatos agytevékenységek térbeli helyéről és időbeli változásairól. A jelenlegi kognitív neurológiai módszerek is szükségszerűen csak bizonyos kérdéstípusokra tudnak választ adni. Például arra a kérdésre, hogy „Hogyan tanulja meg az ember felismerni az írott szavakat?” sokkal könnyebb válaszolni, mint arra, hogy „Hogyan hasonlítja össze a különböző történetek témáit?”. Azért, mert az első kérdés az inger-válasz tanulmányozását igényli, és ez könnyebben kontrollálható és elkülöníthető más feladattól. A második kérdés túl sok olyan tényezőt foglal magába, amelyek nem különíthetőek el sikeresen egymástól a kísérleti helyzetben. Ez az oka, hogy a társadalom által előnyben részesített iskolai feladattípusok összetettebbek annál, mint amit a kognitív neurológia vizsgálni tud.
Írás-olvasás és számolás Nyelvtanulás A New York-i fórumon az írás-olvasás magában foglalta mind a nyelvtanulást, mind az olvasást, mint azokat a területeket, amelyeken a kognitív neurológia kutatásokat végez és megpróbál segítséget nyújtani az idegennyelvtanulás és a diszlexiával kapcsolatos problémák megoldásában. Dr. Helen Neville felhívta a figyelmet arra, hogy az idegen nyelv tanulása magában foglalja mind a megértést, mind az alkotó alkalmazást, ebből következően a nyelvtanulással kapcsolatos különböző folyamatok alapos ismeretére van szükség. A folyamatok közül kettőnek, a nyelvtannak és a szemantikának az agyban más-más neurológiai rendszer az alapja. A nyelvtan elsajátítása során a bal félteke frontális területe lép működésbe, míg a szemantikai feldolgozás (pl. szótanulás) során a hátsó laterális terület aktiválódik mind a két féltekén. A nyelv, úgy általában, nem egy agyi területhez, hanem szerte az agyban különböző neurológiai központokhoz kötött folyamat. A nyelvelsajátításban résztvevő agyi területek azonosítása újabb ismereteket ad arra vonatkozóan, hogy az idegen nyelv tanulásának milyen hatása van ezekre az agyi alközpontokra. Ez érdekes lehet a nyelvtanítás számára. A kutatás rámutatott arra, hogy a nyelvtan későbbi tanulása során aktívabbá válik az agy, a nagyobb aktivitás gyakran azt jelenti, hogy az agy bizonyos feladatokat nehezebben tud megoldani, például egy szófelismeréses feladatban egy kiválóan olvasó agya kisebb aktivitást mutat, mint egy olvasni tanulóé. Az anyanyelv elsajátításakor a nyelvtani információk feldolgozása a bal agyféltekében zajlik. A második nyelv tanulásánál ebben a folyamatban mindkét félteke részt vesz. Az agy aktivitásának ez a fajta változása arra készteti az agyat, hogy a második nyelv tanulásakor a nyelvtan elsajátításához más stratégiát használjon. Az ellenőrző vizsgálatok rámutattak továbbá arra, hogy azoknak a kísérleti személyeknek, akiknek mindkét féltekéjük aktivitást mutatott, a nyelvtan helyes használata szignifikánsan nehezebbnek bizonyult. Más szóval, mindkét félteke működése ebben az esetben valószínűleg nehezítette a tanulást. Az idegennyelv-tanulással kapcsolatban elmondhatjuk, hogy minél korábban találkozik egy gyerek egy nyelvvel, annál könnyebben és gyorsabban sajátítja el. A szemantikai tanulás tanulható és folyamatosan tanuljuk egész életünkön át, elsajátítása életkorhoz nem köthető. A nyelvtan tanulásával kapcsolatos kutatások éppen úgy szolgáltatnak példákat a szenzitív periódus gondolatának alátámasztására, mint a tapasztalatfüggőére. A későbbi elsajátítás során a nyelvtantanulás hatékonysága és alapossága nem csökken, csak nehezebb a tanuló számára, mivel abban a biológiailag meghatározott életkori szakaszban nem jutott hozzá azokhoz a releváns tapasztalatokhoz, amelyek megkönnyíthetnék azt.
Ezeknek a kutatási eredményeknek – hogy tudniillik az idegen nyelv (amelynek a nyelvtani szerkezete jelentősen különbözik az anyanyelvétől) tanulása során 13 éves kor után különösen a grammatika elsajátítása nehezebb –, világos oktatáspolitikai konzekvenciája van. Ez az eredmény az oktatási gyakorlat számára jelentős, mivel számos országban az idegen nyelvet pontosan 13 éves korban kezdik el tanítani. A másik fontos oktatáspolitikai konzekvenciája az, hogy ha azonosíthatóvá válna, hogy az agyközpontok közül melyek azok, amelyek aktiválódása a szenzitív periódushoz kötött, és melyikeké nem, ezen ismeretek alapján az oktatásirányítók feladata lehetne nevelési programok és rehabilitációs programok kidolgozása és megvalósítása. Egy dolog tudni általában, hogy a későbbi nyelvtanulás rendszerint nehezebb, és más dolog bevezetni egy ezen a tudáson alapuló, a közoktatásra vonatkozó döntést. Alapvető kérdés az idegen nyelv tanulásával kapcsolatban, hogy tekintetbe véve az agy nyelvtanulással kapcsolatos működését, hogyan tudjuk biztosítani a tanulás hatékonyságát. Köztudomású, hogy a japán anyanyelvűeknek nagyon nehéz különbséget tenni az angol „r” és „l” hangok között. Az a tény, hogy ez a nehézség megmarad még akkor is, ha éveket töltenek el angol nyelvterületen, azt az elgondolást támasztja alá, hogy a fonetikai különbözőségek elsajátításában lennie kell egy szenzitív időszaknak. A probléma ezzel az elképzeléssel, dr. Bruce McCandliss szerint az, hogy azt a téves következtetést eredményezi, hogy a tanulási deficitek tartósan megmaradnak a szenzitív periódus hiányában. Hangsúlyoznunk kell, hogy ebben az esetben erről szó sincs, itt egy teljesen új kutatási szempontot kínálnak a felnőttekkel végzett vizsgálatok. A kísérlet során, amelyben az „r” és „l” hangokat mint nyelvi jeleket oly mértékben változtatták meg, hogy a japán anyanyelvűek képesek legyenek érzékelni a köztük lévő különbséget. A rövid távú tréning alkalmával a kísérleti személyek az újonnan kialakított képességeiket a nem megváltoztatott beszéd hallgatásakor is képesek voltak alkalmazni. A korszerű neurológiai vizsgálóeljárásoknak köszönhetően világossá vált, hogy ennek a tréningnek a hatására ugyanazok a kérgi területek léptek működésbe, mint az anyanyelven hallott beszéd észlelésénél.
Olvasási készségek Amikor a gyerekek 4 és 7 éves koruk között iskolába mennek, mindannyian kiválóan tudnak vizuális formákat felismerni és a hangingereket nyelvi jelekké alakítani. Rendelkeznek azokkal a speciális neurológiai kapcsolatokkal, amelyek megléte szükséges ezekhez a készségekhez, amelyek genetikailag programozottak. Ezen felül még birtokában vannak a mondatok és a szövegösszefüggés megértésének. Abban az olykor küzdelmes folyamatban, míg valaki kimond egy szót, automatikusan felismeri, majd megtanulja elolvasni, különböző agyi mechanizmusok aktiválódnak. Ez az oktatás számára azért fontos felismerés, mert lehetőséget ad azoknak a fiataloknak és felnőtteknek a megsegítésére, akiknek olvasás-megértési problémáik vannak. Amikor iskoláskorú gyerekek sikertelenek az olvasásban, és a probléma hátterében valamilyen rendellenességet tételezünk fel, diszlexiának hívjuk. Legalább egy agyi területen úgy tűnik, jelentős különbségek figyelhetőek meg a diszlexiásoknál. Ez a terület, a temporális lebeny bal felső tekervénye (gyrus temporalis superior) vesz részt a szavak hangsorrá alakításában a fonémák szintjén. A kutatásokból úgy tűnik, hogy a megvizsgált 10 éves diszlexiás gyerekeknél ezt az agyterületet nem sikerült kellőképpen aktiválni az olvasási és fonológiai készségeket igényelő feladatoknál. Ugyanakkor a normálisnál nagyobb aktivitás mutatkozott az agy frontális területén, ami a tanulóknak deficitjük kompenzálására tett kísérletét jelzi. A diszlexia működés közbeni tanulmányozásával a neurológusok és a pedagógusok együttesen keresik arra a kérdésre a választ, hogy olyan gyerekek, akikről feltételezhető, hogy normál intellektussal rendelkeznek, miért nem tanulnak meg olvasni, vagy legalább tapasztalatot szerezni arról, hogy mik az olvasástanulás kiemelkedő nehézségei. Az első lökést annak felismerésében, hogy a tanulási nehézségek agyi problémák következtében jönnek létre, az adta, hogy kezelésük pusztán pedagógiai eszközökkel nem volt megoldható. Fordulatot jelentett még, hogy köszönhetően a kognitív neurológiai eszközöknek, a sérült készség szerepét sikerült meghatározni az információ feldolgozásának folyamatában és ennek alapján korrekciós programok váltak kidolgozhatóvá. Egy ilyen programot dolgozott ki dr. Bruce McCandliss és Isabelle Beck diszlexiások számára, a diszlexiás gyermekek olvasási készségeinek épen működő elemeire építve fejlesztettek ki egy új módszert a szavak kiejtésének tanítására. Természetesen annak mély megértése, hogy egy készség hogyan és milyen egymástól elkülönült kognitív folyamatokra bontható szét, az ép gyerekek tanításában alkalmazható jobb módszerek megtervezéséhez is hozzásegíthet bennünket.
Matematikai készségek A matematikai gondolkodás majdnem mindig nehézséget jelent az iskolába lépő gyerekek számára. Annak ellenére, hogy dr. Stanislas Dehaene szerint a kisgyerekeknek van egy velük született számfogalmuk és egy ennek alapján kialakított kezdetleges számelméletük. Ezért a képességért az intraparietális barázda a felelős terület az agyban, itt alakul ki a számok mennyiségtartalma és ez a terület teszi képessé a kisgyerekeket, hogy megértsék a különbséget a sok és a kevés között. Az iskolai matematika tanulás során arra kell ösztönözni a
gyerekeket, hogy tudatosabbá váljanak az ösztönösen alkalmazott készségek, különbséget tudjanak tenni a különböző számok között, és meg tudjanak oldani matematikai műveleteket. A legújabb matematikatanulással kapcsolatos kognitív neurológiai kutatások azt mutatják, hogy az agy különböző területeket mozgósít a különböző feladatok elvégzéséhez. A „Triple Code Model” szerint a három számokkal kapcsolatos alaptevékenység – látás, hallás, megértés – esetén három különböző agyterület lép működésbe. A számjegynek mint vizuális jelnek az észlelésekor a fusiformis gyrus4, amikor halljuk, vagy olvassuk a számot mint szót, akkor a Sylvius-árok körüli terület5, és amikor a számot megértjük mint mennyiséget, akkor a parietális lebeny aktivizálódik. Ez a kutatás rávilágított arra, hogy a két félteke sokkal inkább együtt dolgozik, és nem elkülönülten. Az agy bármilyen sérülése vagy károsodása az agy neuronhálózatának összehangolt működését veszélyezteti, működési zavart idézhet elő, amit acalculiaként vagy dyscalculiaként ismerünk. Az ezzel a zavarral küzdő emberek nem értik a számok mennyiségi jelentését. Például nem tudják elvégezni azt az egyszerű műveletet, hogy háromból egy, vagy nem értik mi a különbség a kettő és négy között. A kutatók azt állítják, hogy agysérülésektől és a diszfunkcióktól eltekintve, legalább két oka lehet a matematikatanulási nehézségeknek. Az egyik lehetséges ok abban a neuronhálózatban kereshető, amelyik a mennyiségfogalommal áll kapcsolatban, és ha károsodik, megnehezíti a hozzáférést azokhoz az információkhoz, amelyek a számfogalom kialakításához szükségesek. A másik ok, ami valószínűleg sokkal közismertebb, hogy sok gyerek még nem tanulta meg a mennyiséget összekapcsolni a verbális és vizuális szimbólumokkal. Ez nehezíti számukra a műveletvégzést, legyen az a szimbolikus gondolkodás vagy a tapasztalatok feldolgozása.
Érzelmek és a tanulás Az érzelmi agy A múltban az oktatás céljairól folytatott eszmecserék legtöbbjének középpontjában az állt, hogy hogyan tudunk az olvasás, írás és matematikai készségekben minél magasabb színvonalat elérni. Azonban a tudósok a kísérletekből arra a felismerésre jutottak, amit a tanárok eddig is láttak az iskolákban, hogy az érzelmek szerepet játszanak a magas szintű kognitív ismeretek elsajátításában gyerekeknél, felnőtteknél egyaránt, ezért nagyobb figyelmet kell az érzelmek tanulmányozására fordítani. A gyereket ért környezeti hatások és a nevelés erőteljes kölcsönhatásban áll a gyerekek idegrendszerének és a természetes tapasztalataiknak fejlődésével. Ez különösen figyelemre méltó abból a pedagógiai nézőpontból, amelyben az érzelmi kompetencia vagy a rugalmasság fontos. Néhány kutató feltette a kérdést: vajon tud-e alkalmazkodni az iskolarendszer az érzelmi kompetenciák fejlődéséhez. Jelenleg ezeket a személyiséggel kapcsolatos nézőpontokat sem az iskolarendszer, sem az oktatáspolitika nem veszi figyelembe, mint olyan létező nevelési változókat, amelyekkel számolnia kellene. A személyiségbeli változatosság neurológiai alapjainak felfedezésével a kognitív neurológia hozzájárult ahhoz, hogy egyértelműbbé és megérthetőbbé váljanak az egyéni különbségek, és az iskolarendszer fejlődését az érzelmi és önszabályozó kompetenciák tanításának irányába mozdította el. Ezeknek a kutatásoknak egyik fontos hozadéka az oktatáspolitika számára, hogy sokkal pontosabbá vált annak ismerete, hogy az önszabályozás típusai hogyan alakulnak ki a gyerekekben, és ezeknek a fejlődése milyen kapcsolatban áll az alapjaikat képező neurológia rendszerek érésével. A kognitív neurológia hagyományosan vizsgálatainak középpontjába a tanulás kognitív aspektusait állította, az érzelmi és indulati területek vizsgálatát elhanyagolta. És még mindig nem ismerte fel az érzelmek szerepét a kognitív funkció sikeres működésében. Erről a területről kevés és hiányos ismeretünk van. A mérési eljárások és az elméleti alapok hiányában korlátozottak az érzelmi szabályozás tanulmányozásának lehetőségei az iskolai gyakorlatban. Jóllehet az érzelmi szabályozás területén végzett neuropszichológiai kutatások hiányosak, a szakemberek az érzelmek kinyilvánításának biológiai összetevőit feltárták. Központilag az emberi agyon belül van egy strukturális alakzat, amit összefoglaló néven limbikus rendszerként ismerünk. A limbikus rendszer fő strukturális alkotója az amigdala és a hippokampusz. Ezt a területét az agynak úgy is szokták nevezni, hogy „érzelmi agy”. Ez a terület kapcsolatban áll a frontális kéreggel. Amikor ez a kapcsolat akár stressz, félelem vagy büntetés elszenvedése miatt sérül, ugyanúgy sérül a kognitív teljesítmény is, mivel ez a tanulás érzelmi háttere. A következő példában jól látható, mi történik, ha az agy emocionális és kognitív része közötti interakció sérül: egy korábban nagyon sikeres és intelligens (a hagyományos kritériumrendszer szerint 130 IQ-val rendelkező) könyvelő agyának egy részét agykárosodás miatt el kellett távolítani. Ennek következtében a kognitív és az emocionális részek közötti kommunikáció szakadt meg. A beavatkozást követően az átlag feletti IQ-ja megmaradt. Azonban szociális ítélőképessége károsodott, ezért elvesztette munkáját, képtelen volt másikat találni, számos kétes üzleti vállalkozásba keveredett és ráadásul 17 évi házasság után elvált a feleségétől és elvett egy nálánál jóval idősebb dúsgazdag asszonyt. Ez a példa jól bemutatja a szociális ítélőképesség elvesztésének egy szélsőséges esetét. A történetből a legfigyelemreméltóbb az oktatási folyamat számára az a tény, hogy az átlagfeletti intelligencia teljesítmény megmaradt a műtét után is.
Minden szociális környezet, különösen az iskolai és a munkahelyi, elvárja hogy a gyerekek emocionális kompetenciájukat tökéletesen működtessék. Az emocionális kompetencia magába foglalja, de nem korlátozódik pusztán csak ezekre, az önmegtartóztatás képességét, az önkontrollt, érzékenységet mások iránt, a konfliktusmegoldó képességet és az együttműködést másokkal. Pszichológiai szempontból az emocionális folyamatokról tudjuk, hogy gyorsan, automatikusan lezajlóak, a figyelem által nem ellenőrzöttek és az impulzivitással állnak kapcsolatban. Ennek alapján beszélhetünk egyéni temperamentumról és személyiségről. Ezt általában figyelmen kívül hagyják a hagyományos kognitív tanítás során, de fontossá válik, ha új tanítási helyzettel állunk szembe. Egy új helyzetben néhány gyerek frusztrációt, félelmet mutat, míg mások pozitív izgalmat. Az amigdala és az érzelmi folyamatok kapcsolatára irányuló kutatások feltárták, hogy az érzelmi kompetenciák kialakítása egy összetett folyamat, mivel az agyban emocionális és kognitív területek közötti kommunikáció kialakítását igényli. A kutatások bebizonyították, hogy az érzelmek segíthetik vagy gátolhatják a tanulási folyamatokat. Ezeknek az emocionális folyamatoknak néhány tényezője feltételezhetően öröklött, így külső környezeti hatásokkal nem könnyű megváltoztatni. Ebből következően a pedagógiai vizsgálatok egyik célja, hogy feltárja, hogyan lehet hatékonyan dolgozni a különböző érzelmi beállítottságú tanulókkal.
Az érzelmi szabályozás Kutatók, mint például dr. Stephen Kosslyn kísérleteket végeztek abból a célból, hogy bebizonyítsák, az érzelmi központok az agy észlelésért felelős területeivel is kapcsolatban állnak. Az okcipitális lebeny az egyik ilyen területe az agynak, amely nem csak az észleléssel, hanem az észleletek belső képpé alakításával és felidézésével áll kapcsolatban. A korszerű kutatási eljárások több ízben megmutatták, hogy a belső képalkotás és felidézés közben több, ugyanazon időben percepciót végző területe aktivizálódik az agynak. Abban a vizsgálatban, amelyben a vizsgálati személyeknek egy részének viszolygást keltő vizuális ingereket adtak (például összevert arcot vagy szétégett testet) azt tapasztalták, hogy ezek az alanyok nagyobb agyi aktivitást mutattak bizonyos területeken, mint azok, akiknek semleges ingert adtak. Ezek a területek magukba foglalják a limbikus rendszeren belüli ún. anterior insulát, amely a test automatikus tevékenységeiért felelős. Mint ahogy dr. Kosslyn megjegyezte, ez a kutatás még az elején jár annak bizonyításában, hogy a viszolygást keltő vizuális események nem csak az agyra, hanem a testre is hatással vannak. Ezek a felfedezések azt sugallják, hogy tanulók képesek érzelmi állapotaikat speciális belső képek formálásával átalakítani. A belső képek alkalmazásának lehetősége az oktatás számára azt jelenti, hogy ezek a képek a szavak sikeresebb megjegyzését segíthetik úgy, hogy a szavakat vizuális dolgokkal kapcsoljuk össze, miáltal mentális segítséget jelenthetnek a félelmek, szorongások, fóbiák leküzdésében. Dr. Kosslyn a belső képeket hormonszabályozókként is megemlítette, amelyek indirekt módon hatással lehetnek a kognitív képességekre. Mint például köztudott, a tesztoszteron hormonszintje hatással van a térbeli tájékozódási képességre. Egy versenyben aratott győzelem emeli ennek a hormonnak a szintjét a vérben, míg egy vereség csökkenti azt. Ebből következően elképzelhető, hogy a vizualizációhoz hasonló helyzetek szintén hatással lehetnek erre a hormonra. Ennek kiderítésére a kutatások éppen most zajlanak.
Erőfeszítést igénylő kontroll: oktatási változékonyság Az agykutatás lehetővé tette annak a kritikus agyi területnek az azonosítását, amelynek aktivitása és fejlődése közvetlenül összefüggésbe hozható az önkontroll fejődésével és megjelenésével. Az egyik klasszikus vizsgálat a kognitív kontroll mérésére az a feladat, amikor szavakat mutatnak a kísérletben részt vevőknek, a szavak színek nevei. A szavak vagy olyan színű tintával vannak írva, mint amilyet jelentenek, vagy más milyennel. A kísérleti személyektől azt kérik, hogy mondják hangosan milyen színű tintával van írva a szó. Sokkal nehezebb a feladat, ha más a szín és más a jelentés. Ennek a feladatnak az elvégzésénél az agynak egy nagyon speciális területe aktivizálódik, amely a homlok középvonalában helyezkedik el, éppen az orbito-frontális kéreg mögött, ez az anterior cingulate, amely nem csak a kognitív folyamatokban felelős a hibák észleléséért és a szabályozásért, hanem emocionálisakban is, és ezáltal mind a szándékos, mind az ösztönös viselkedés kontrolljában meghatározó szerepet játszik. Az önkontroll az egyik legfontosabb viselkedési és emocionális készség, amire a gyerekeknek szükségük van a szociális környezetben. Az a teljesítmény, hogy kontrolláljuk saját impulzusainkat, és ezzel késleltetjük a szükségleteink kielégülését, nagyon fontos tényezője annak az emocionális készségnek, amit önmegtartóztatásnak hívunk. Az oktatás szempontjából a figyelem felkeltése és a viselkedés önkéntes kontrollja jelenti az első lépéseket a tanulás sikere felé. A nevelésben, dr. David Servan-Schreiber szerint, az érzelmeknek az a szerepe, hogy hozzásegítsenek a sikerhez, ahhoz a sikerhez, ami nagyon tág, de mégis jelentőségteljes kritériumok mentén határozható meg. Ilyen kritériumok az élettel való elégedettség, bensőséges kapcsolatok, önsorsrontás elkerülése. Ezek azok, amik hozzájárulhatnak ahhoz, hogy valaki felelős állampolgár legyen.
Az élethosszig tanuló agy A felnőtt agyra irányuló kutatások fókuszában a degeneratív elváltozások és a teljes kognitív hanyatlás állt. A kutatók úgy találták, hogy az elváltozások vizsgálata gyakran vezet új felismerésekhez a normál működéssel kapcsolatban, ami az élethosszig tartó tanulással kapcsolatos elképzeléseinket helyezheti biztosabb alapokra. Egyes adatok azt mutatják, hogy általános teljesítményromlás indul a legtöbb kognitív területen 20 és 80 éves kor között. A teljesítményromlás olyan feladatokban figyelhető meg, mint például betű-összehasonlítás, formaösszehasonlítás, ill. emlékezés, felidézés. Ennek tökéletesen ellentmond azonban, hogy sokaknál éppen a hanyatlónak tartott 70 és 80 éves életkor között figyelték meg a teljesítmény jelentős növekedését. A Tokió fórumon dr. Masao Ito rámutatott arra, hogy népszerű hiedelem az aggyal kapcsolatban, hogy az életkor előrehaladtával folyamatosan hanyatlik. Közismert nézet, hogy az agyunk naponta 100.000 neuront veszít el, a dohányosoké és az alkoholistáké még többet. Ezt a hiedelmet újravizsgálták az új technológiai eszközökkel. Dr. Terry és munkatársai feltárták, hogy ha valaki összeszámlálja az agykéreg minden területén a neuronok teljes számát, akkor nem tapasztal életkorfüggőséget. Életkori függőség csak akkor áll fenn, ha az agykéregben lévő nagy neuronok számát vizsgáljuk. Ezek a nagy neuronok összehúzódnak a kis neuronok számának növekedése következtében, így összesített számuk változatlan marad. Úgyhogy a neuronok kisebbé válásával az idegi kapcsolatok valamelyest csökkennek, várhatóan a szinapszisok száma csökken. Az idegi kapcsolatok számának csökkenése a plaszticitás csökkenését jelentheti, de nem a kognitív képességekét. Ezzel szemben, az idegi hálózatok modellje az tanítja, hogy egy készség megszerzésének következtében néhány kapcsolat leépül, míg mások megerősödnek. A neurológusok egy ideje tudják, hogy az agyban bekövetkező szignifikáns változások részben a tanulási tapasztalatok hatására mennek végbe. Az agy plaszticitásának vagy flexibilitásának ez a fajta, a környezet hatásaira adott válaszként való értelmezése arra sarkallta a kutatókat, hogy jobban megértsék a szinaptogenézis szerepét a felnőtt agy működésében. A tanulás ténylegesen megváltoztatja az agy fizikai szerkezetét, mert újabb és újabb kapcsolatok jönnek létre a neuronok között. Például ha valaki még most is emlékszik egy hat hónappal korábban olvasott könyvből valamire, az azért lehetséges, mert az agya anatómiailag változott aközben, míg olvasott (később aközben is változik, míg felidézi az olvasottakat). A kognitív neurológia felhívja a figyelmet arra, hogy különbséget kell tennünk a korai életévekben bekövetkező és az életen át bennünket érő környezeti hatások következtében létrejövő szinaptogenézis között. A kutatók megkülönböztetnek tapasztalatokra épülő plaszticitást, ami az emberi faj evolúciós jellemzője, és beszélhetünk tapasztalatfüggő plaszticitásról, ami az emberi egyedek agyának természetes állapota, egy olyan tulajdonság, ami lehetővé teszi a tanulást egy életen át, egészen az idős korig, és magyarázatot ad az egyéni különbségekre a tanulásban.
Öregedés és betegség: Alzheimer-kór és az időskori depresszió A felnőtt és időskori agykutatás középpontjában mindig a különböző betegségek megismerése állt. Ez azért van így, mert világszerte nagyon sokba kerül a neurológiai elváltozások, betegségek kezelése. Az Alzheimer-kórcsak az USA-ban egyedül hozzávetőlegesen 4 millió embert érint, az ő kezelésükre évente közel 100 milliárd dollárt fordítanak. A neurodegeneratív rendellenességek hatása az öregedéssel kapcsolatos kognitív működés szempontjából nagyon fontos. A neurodegeneratív betegségek nem csak az egyén szellemét, értelmét veszélyeztetik önmagában, hanem a társadalom által felhalmozott, az idősebb generáció által átörökítendő tudást, bölcsességet is. Azáltal, hogy világszerte elöregedik a társadalom, ez a probléma egyre inkább nő. Az Alzheimer-kór egy irreverzibilis agykárosodás. A betegség tünetei általában idős korban jelennek meg. A tünetek közül a legjellemzőbb a kognitív funkció elégtelensége a memória, a nyelvi és percepciós képességek területén. Az agypatológia szerint az Alzheimer-kórt az agyban képződő plakkok okozzák. Ez a lerakódás különösen a hippokampuszban jelentős, ami az emocionális agy része és ennek a területnek döntő szerepe van a rövid és hosszú távú memóriában. A változás leginkább ezeket a funkciókat érinti. Mivel nincs még megbízható módszer az Alzheimer-kór vizsgálatára, a betegség korai stádiumában pontosabb diagnózist vagy a viselkedésben megnyilvánuló tünetek vagy genetikai vizsgálat alapján lehet adni. A viselkedésben megnyilvánuló tüneteket nehéz meghatározni a korai stádiumban, mivel még keveset tudunk az időskori normál változásokról. Az öregkori kognitív hanyatlás és az Alzheimer-kór kialakulását kísérő, preklinikus tünetek között sok átfedés és hasonlóság van. Néhány kutató szerint legalább két okból kifolyólag is hatékonyabb lenne a kutatási erőforrásokat a figyelmi funkciók vizsgálatára fordítani az Alzheimer-kór korai stádiumának megismerése érdekében. Az egyik ok, hogy azt tapasztalták, bármilyen enyhe hatás éri az egyént, a figyelmi
funkció sérül, ez egy értékes előrejelzése lehet a betegségnek. A második ok, az Alzheimer-kór leginkább diszfunkciós területe a memória, melynek tanulmányozása gyakran kapcsolódik össze a figyelmi funkcióéval. A figyelmi funkciók és az idegi struktúrák kapcsolata egy viszonylag nagy mértékben feltárt terület. Az Alzheimerkór kezdeti szakaszában a szelektív téri figyelem sérülése feltűnő. Az erre a funkcióra épülő feladatok hasznos segítséget nyújtanak a betegség korai diagnosztizálásában. A betegség megismerésének egy másik lehetősége azoknak a felnőtteknek az azonosítása, akik genetikailag veszélyeztettek az Alzheimer-kór szempontjából. A legutóbbi kutatások azonosították azt a gént, amelyik szerepet játszik a betegség átörökítésében. Az Alzheimer-kór korai felismerése és kezelhetősége érdekében végzett kutatások során számos olyan diagnosztizáló eljárást, gyógyszeres és viselkedésterápiás kezelési módot, intervenciós stratégiát dolgoztak ki, amely kiválóan alkalmazható a felnőttek kognitív funkcióinak fejlesztésére, tökéletesítésére is. Az intervenciós eljárások azt bizonyították, hogy a szinaptikus kapcsolatokból felépülő idegi struktúrák az agyban nem állnak közvetlen genetikai irányítás alatt, hanem alakíthatóak és újraformálhatóak a tapasztalatok által egy életen át. A depressziónak a legfontosabb tünete a koncentráció és az érdeklődés hiánya, de idetartozik még az álmatlanság, étvágytalanság, az életkedv csökkenése. Az időskori depressziónak sokkal összetettebb az etiológiája, ebből következően a kezelése is nehezebb, mint fiatalabb korban. Mint minden időskori rendellenesség, így a depresszió is nagy terhet jelent az egészségügy és a társadalom számára. Manapság a depresszió a második leggyakoribb időskori mentális betegség a demencia után. A legnagyobb különbség az időskori és az ifjúkori depresszió között, hogy az időskori kevésbé genetikai vagy organikus eredetű. Az időskori depresszió hátterében inkább a szociális szerepek, az emberi kapcsolatok hirtelen elvesztése, feleslegesség érzése, a munkaerő, a fizikai és szellemi kapacitás csökkenése áll. A társadalom feladata, hogy az idősek ne veszítsék el egyik pillanatról a másikra társadalmi szerepüket, munkájukat, önbecsülésüket.
Az agytréning és szellemi frissesség Dr. Itaru Tatsumi számolt be arról a legutóbbi japán kutatásról, amelyben fiatalok és idősek nyelvi készségeit hasonlították össze. A kísérleti személyektől azt kérték, hogy 30 másodperc alatt annyi szót mondjanak a megadott kategóriákban (ezek szemantikai és fonológiai kategóriák voltak), amennyit csak tudnak. Az idősebbek teljesítménye a szavak számát illetően 75%-a volt a fiatalokénak. A híres emberek nevének felidézése még nehezebbnek bizonyult, teljesítményük csak 55%-os volt. A kísérleti személyek agyi aktivitását vizsgálták a feladatvégzés közben. A fiataloknál a bal elülső temporális és a frontális lebeny volt aktív. Az idősebbeknél a bal inferior temporális lebeny és a bal inferior frontális lebeny (Broca-tájék) aktiválódott. Ezzel szemben az idősebbeknél az aktivált terület általában kisebb volt, mint a fiataloknál, vagy egyáltalán nem aktiválódott. Ezen kívül területek, amelyek a fiataloknál nem voltak aktívak, az időseknél aktivizálódtak a vizsgálatok szerint. Az eredményekből azzal a kikötéssel, hogy további vizsgálatok szükségesek, levonhatóak bizonyos következtetések. Az, hogy más területek is aktivizálódnak a feladatvégzés közben, jelzi azt az erőfeszítést, amit a szó-felidézés hiányosságainak kompenzálására tesz az agy az idősebb kísérleti személyek esetében. Egy másik következtetés, hogy az öregedő agy vitalitásának megőrzése érdekében a feladatvégzés közben az aktivitási szintek csökkennek. Feltételezhetően a feldolgozás nagyobb hatékonysága és az agyi mechanizmusok jobb kihasználtsága érdekében a feldolgozásban részt vevő különböző agyterületek között megoszlottak a feladatok. A legutóbbi longitudinális vizsgálatok adatainak elemzése azt mutatja, hogy nagyon pozitív és erőteljes a kapcsolat a fokozott agytréning és a szellemi frissesség megőrzése között, különös tekintettel a végrehajtó folyamatokra, mint például a mentális folyamatok irányítására vagy kontrolljára. A végrehajtó folyamatokkal kapcsolatban álló agyi területek (pl. frontális cortex és a hippokampusz) nagyobb az életkor előrehaladtával nem teljes mértékben arányos hanyatlást mutattak. Ez a hanyatlás a fizikai állóképesség megőrzésével lassítható. A feladatmegoldásban elért eredmények pozitív korrelációt mutattak a cardio-vasculáris funkció működésével. A speciális tréningek szintén pozitív eredményeket mutattak a téri orientáció, induktív gondolkodás és olyan komplex feladatokban, mint például az autóvezetés. Általában elmondható, hogy ugyan kísérleti, de nagyszámú bizonyíték van arra, hogy a nem gyógyszeres beavatkozások, hanem a viselkedési szokások – beleértve a szellemi kapacitás megőrzését és a tanulást – megváltoztatása hozzájárulhat az időskori teljesítőképesség javulásához. Ezeknek az eredményeknek a laboratóriumokon kívüli alkalmazhatóságára kell irányulnia a jövőbeni kutatásoknak.
Plaszticitás és az élethosszig tartó tanulás Az agy egész életen át tartó plaszticitásából adódóan képes megőrizni flexibilitását, élénkségét, reakcióképességét. Kezdetben a neurológusok úgy gondolták, hogy csak a kisgyerekek agya plasztikus, mivel ebben az időszakban a szinapszisok száma hihetetlen mértékben gyarapszik az új készségek megszerzésével együtt. Az utóbbi két évtized állatkísérletei is azt bizonyították, hogy az agy képes megőrizni plaszticitását egy életen át. Mivel az agy részeiről, beleértve a hippokampuszt, kiderült, hogy folyamatosan új neuronokat állítanak elő a teljes élettartam alatt.
Az öregedéssel kapcsolatos kutatások legtöbbje különböző betegségek és elváltozások vizsgálata mentén történik. Ezért fontos elkülöníteni az egészségügy szerepét az oktatásétól ezekben az esetekben. A társadalom mindkét szektorának származik haszna a patológiákra összpontosuló kutatásokból, a jelenlegi kutatások azonban nem fordítanak kellő figyelmet a tanulásra. Feladata lehet a tanulásra fókuszáló időskori kutatásoknak minél több agyi funkció plaszticitásával kapcsolatos mérési eredmény és az időskorban is jól működő kognitív funkció feltárása. Az öregedéssel néhány kognitív képesség hanyatlik, rendkívüli esetekben betegség következményeként. Azonban a korszerű agykutatási technológiák fejlődése, a sokkal érzékenyebben megtervezett vizsgálatok, a megőrzést és a helyreállítást segítő stratégiák kidolgozása és a hosszan megmaradó kognitív funkciók feltárása mind az idősek elégedettségét és a társadalomban való aktív részvételüket szolgálhatja.
Neuromitológiák A tudomány elkülönítése a spekulációtól Az új technológiák megjelenésével a kognitív neurológia nagyon fontos, a kognitív teljesítmények neurológiai alapjaival kapcsolatos kutatásokba kezdett. A közkeletű kutatási eredmények különböző értelmezései láttak napvilágot a tudósok, kutatók, oktatási szakemberek és a politikusok között. Mióta a kutatás eredményessége bebizonyosodott, sokan szeretnék tudni, hogyan lehet az oktatási gyakorlatot fejleszteni, gazdagítani ezeknek a kutatási eredményeknek a felhasználásával. Nagyon sok mítosz és tévhit alakult ki a tudományos berkeken kívül az értelemmel és az aggyal kapcsolatban. A tanárok és az oktatási szakemberek türelmetlenül meg akarják valósítani azt, amit népszerű lapokban olvastak, a politikusok, felhasználva a kutatásokon alapuló információkat, oktatáspolitikai törvényeket akarnak alkotni. Az agykutatás oktatási alkalmazhatóságához fűződő elvárások következtében a mítoszok nagyon gyorsan fejlődtek és terjedtek el a szinaptikus fejlődéssel, a félteke dominanciával vagy a tanulás szenzitív időszakával kapcsolatban, hogy csak a legnépszerűbbeket említsük. A múltban a legtöbb kutató azt állította, hogy a születéskor az emberi agy már tartalmazza az összes idegsejtet, nem keletkezik több. Az új technológiák megjelenésével ez a nézet megváltozott. Néhány mechanizmus, mint például a túlélési ösztön, már a születés pillanatában bennünk van, de a legtöbb újszülöttkori mentális kapcsolati séma tapasztalatok eredménye. Az, hogy hogyan és mikor formálódnak ezek az idegi kapcsolatok, még vita tárgya. Néhányan úgy gondolják, hogy ez a folyamat három éves korra befejeződik, mások azon a véleményen vannak, hogy eltart a serdülőkorig, mostanában kezd csak konszenzus körvonala kirajzolódni annak a nézetnek az elfogadásában, hogy a szinaptikus kapcsolatok az egész életciklus alatt létrejöhetnek. Ennek a kialakuló konszenzusnak az egész oktatási rendszert érintő kihatásai vannak. Célunk, hogy feltárjuk több uralkodó mítosz eredetét, hogy megvilágítsuk, miért ártalmasak és/vagy nem túl hasznosak az oktatási gyakorlat szempontjából; és hogy megvitassuk, hogyan lehetne a legjobban értelmezni a tudományos eredményeket. Az 1990 és 2000 közötti időszak az „Agy évtizede” volt az USA-ban. Ez serkentőleg hatott világszerte az agy kognitív és emocionális funkcióinak kutatására. Annak ellenére, hogy nagyon sok ezek közül a kutatások közül magas színvonalú volt, mégis néhány kutatási eredmény alkalmazhatóságát újra kell értelmezni a tanulás szempontjából. A neurológiai eredményeket természetüknél fogva jelzés értékűeknek kell kezelni az alábbi okok miatt: A statisztikai eredményeknek lehet, hogy nem a legmagasabb a relevanciájuk Az eredmények ugyanazon a területen különbözőek lehetnek az elméleti és módszertani tényezőktől függően. A laboratóriumi környezet mesterségesen kialakított körülményei nem minden esetben a legmegfelelőbbek a képességek vizsgálatára. Egy elszigetelt tanulási helyzet nem hasonlítható össze az osztálytermi stratégiával. A népszerű kiadványokban annak érdekében, hogy minél több emberhez eljussanak, a kutatási eredmények nagyon leegyszerűsítve jelennek meg, és ezzel számos tudománytalan, téves elképzelésre és félreértésre adnak lehetőséget.
Félteke-dominancia vagy -specializáció Az aggyal és a tanulással kapcsolatos téves elképzelések talán legközkeletűbb példája a jobb és bal agy elkülönítése a tanulásban. Általában a laikusok azt állítják, hogy amíg a bal félteke a logikai központ, amely a verbális információkat kódolja, addig a jobb félteke a kreatív központ, amely a vizuális információkat dolgozza fel. Gyakran vált sarkítottá ez az elképzelés az idők folyamán, az agy egyes jellegzetességeiről azt gondolták, hogy
azok egyik vagy másik féltekéről származnak. Ezek alapján ragasztják rá a művészekre, hogy „jobb agyúak”, a matematikusokra pedig, hogy „bal agyúak”. Dr. Dehaene által végzett analízis azt mutatta, hogy a bal félteke felelős a számnevek feldolgozásáért, de azt is kimutatta, hogy mindkét félteke aktív volt az arab számjegyek felismerésekor. Hasonló eredményeket mutatnak az olvasás-vizsgálatok is: amikor kisebb összetevőket, alközpontokat vizsgáltak, azt tapasztalták, hogy mindkét félteke aktív volt. Valójában a még kifejezetten jobb féltekés képességként számon tartott téri tájékozódás is mindkét félteke által meghatározott, csak különböző módon. A bal félteke olyan kategorikus téri relációk, mint például az „alatta”, „fölötte” vagy a „jobb”, „bal” kódolásában, míg a jobb félteke a metrikus téri relációk kódolásában aktívabb. A korszerű technológiákkal végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy mind a két fajta téri tájékozódás esetében mindkét félteke aktiválódott, és a különböző területek együtt léptek működésbe. Az agy egy magas színvonalon integrált rendszer, egyes részei ritkán működnek elszigetelten. Vannak bizonyos feladatok, mint például az arcfelismerés és a beszédvezérlés, amikor valamelyik félteke domináns, de a feladatok legtöbbje a két félteke párhuzamos működését igényli.
A szinaptikus fejlődés, környezeti hatások és a „kritikus” időszak A neuronok vagy agysejtek képezik az emberi agy alapját. Az idegsejtek kommunikálnak egymással szinapszisokon keresztül, ahol az idegi impulzusok sejtről sejtre haladnak elősegítve a készségek fejlődését, a tanulási kapacitás és az intelligencia növekedését. Születéskor a szinapszisok száma alacsonyabb a felnőttkorihoz viszonyítva. A második hónap után a tízedik hónapban érve el a csúcsot, a szinapszisok sűrűsége az agyi struktúrában exponenciálisan nő, és túlszárnyalja a felnőtt szintet. Majd tíz éves kor körül folyamatos hanyatlás indul a felnőtt szint eléréséig, amikor ez a folyamat megáll és stabilizálódik a helyzet. A tapasztalatok tükrében állítható, hogy a szinaptogenezis folyamata, mely során új szinaptikus kapcsolatok jönnek létre, egész életen át zajlik, különböző agyterületeken, különböző növekedési időszakokban. A szinapszisok felbomlása, leépülése a növekedéssel, a fejlődéssel szükségszerűen együtt járó természetes folyamat. Általában az emberi élet teljes időtartama alatt a szinpszisok sűrűségének alakulása egy aszimmetrikus Gauss-görbéhez hasonlítható, amely éles emelkedést mutat csecsemő és kisgyermekkorban, felnőttkorban kiegyenlítetté válik, és lassú hanyatlás mutatkozik nagyon idős korban. Patkányokkal végzett laboratóriumi kísérletek azt bizonyították, hogy a szinaptikus kapcsolatok sűrűsége növelhető a környezet ingergazdagabbá tételével. Ez az ingergazdagabb, vagy komplex környezet azt jelentette, hogy társakat és felfedezni való tárgyakat helyeztek el a patkányok ketrecében. Amikor a komplex környezetben nevelt patkányokat a kísérleti labirintusba helyezték, azt tapasztalták, hogy összehasonlítva az izoláltan, ingerszegény környezetben tartott kontrollcsoport eredményeivel, sokkal jobban és gyorsabban oldották meg a feladatokat. A kísérletek konklúziója az volt, hogy az ingerdúsabb környezetben tartott patkányoknál a környezet hatására megnövekedett a szinapszisok sűrűsége, és ez által jobb eredmények elérésére váltak képessé a tanulásos feladatokban. Innen erednek a neuromítoszok. Azáltal, hogy a patkányok esetében a szinapszisok létrejötte és felbomlása, úgy tűnik, nagyon fontos tényezője a tanulásnak, még egyáltalán nem bizonyított, hogy ez az ember esetében is igaz. Ezeket a tudományosan alátámasztott patkányokra vonatkozó kísérleti eredményeket kombinálják a laikusok az emberi fejlődés alapvető tényezőivel annak érdekében, hogy bebizonyítsák, a leghatékonyabb a szinaptogenézis időszakában megvalósított oktatás, nevelés. A neuromítoszok logikája az, hogy a több szinapszis magasabb idegi aktivitást eredményez, és ez jobb tanulási lehetőségeket biztosít. Egy ezzel kapcsolatos további hiedelem, hogy a környezet ingerekben gazdagabbá tétele által megvalósított korai intervenció meg tudja óvni a szinapszisokat a leépüléstől, vagy új szinapszisokat tud létrehozni és így magasabb intelligenciát, vagy nagyobb tanulási kapacitást lehet elérni. A fentebb leírt kutatási eredményeken kívül nincs sok neurológiai bizonyíték az emberrel kapcsolatban arra vonatkozóan, hogy valami előre megjósolható kapcsolat lenne a kora gyermekkori szinapszis-sűrűség mértéke és a tanulási kapacitás fejleszthetősége között. Ahogy dr. John Bruer ismételten megerősítette, az ezen a téren folytatott vizsgálatok még mindig nincsenek olyan szinten, hogy szilárd támpontot adjanak a formális oktatás fejlesztéséhez. De ez nem jelenti azt, hogy általában az agy plaszticitása és különösen a szinaptogenézis irrelevánsak lennének a tanulás szempontjából, csak még további kutatások szükségesek ezen a területen. Az előzetes várakozásoknak megfelelően a szinaptogenézissel és az idegi kapcsolatok leépülésével kapcsolatos gyakran pontatlan általánosításokon és következtéseken alapuló elméletek gyengülnek. Ez a következő kritikai érvek komoly megfontolásának köszönhető: 1) Nehéz közvetlen bizonyítékokat találni a szinapszis sűrűsége és a tanulás közötti kapcsolatra. A legutóbbi időkig ezeket az adatokat emberek és állatok boncolása során gyűjtötték. 2) Nem áll rendelkezésünkre elegendő neurológiai bizonyíték az emberrel kapcsolatban arra vonatkozóan, hogy valami előre megjósolható kapcsolat lenne a kora gyermekkori és a későbbi szinapszis-sűrűség mértéke között.
3) Nincs közvetlen neurológiai bizonyíték sem állatokkal, sem emberekkel kapcsolatban arra vonatkozólag, hogy a felnőttkori szinapszis- sűrűség növelné a tanulási kapacitást. Az iménti három megállapítás nem zárja ki a korai intervenció hatásosságát, de mindenképpen kérdésessé teszi, hogy ez az elv csak a neurológusok jelenlegi törékeny konszenzusán, vagy az agy tényleges működési módján alapul-e. Tekintettel a „szinaptikus fejlődés és a tanulás összefüggéseinek” népszerű mítoszára, tanácsos néhány kérdést feltennünk: Tudományosan megalapozottak-e a kutatások? Megismételhetőek-e a kísérletek annak érdekében, hogy konszenzus jöjjön létre? A vizsgálatnak vannak-e szigorúan ellenőrzött, világos hipotézisei? Milyen populációra vonatkozik a reprezentatív minta, és mely populációra vonatkoztathatjuk az eredményeket? Különbséget kell tennünk a korai életévekben lezajló szinaptogenézis és az egész életen át zajló, a komplex környezeti hatásokra végbemenő szinaptogenézis között. Például, ahogyan az adatokból is kitűnik, a nyelvtantanulás legjobb időszaka a fiatalabb kor (16 éves kor alatt), a szókincs azonban egész életen át fejleszthető. A tanulási folyamat függhet a szenzitív periódustól, mint például a nyelvtantanulás esetében, ez megfelel az agy igényei szerinti tapasztalatfüggőségként ismert jelenségnek. A tanulás könnyebbé válik, ha a releváns tapasztalatokat egy meghatározott időkereten belül szerezzük meg, ez a szenzitív periódus. De ha az agy igényei szerinti tapasztalatfüggő tanulásról azt gondoljuk, hogy az a legjobb, ha az élet meghatározott időszakaszaiban történik meg, akkor figyelmen kívül hagytuk azokat a tanulási folyamatokat, amelyek nincsenek szenzitív időszakokhoz kötve, mint például a szókincstanulás, amelyet szintén tapasztalatfüggő jelenségének nevezünk. Ez a tanulási típus azonban fejleszthető és fejlesztendő az egész életen át. A szenzitív periódus létezik és idővel hasznossá válik a nevelési és oktatási gyakorlat számára, mint ahogy dr. Hideaki Koizumi rámutatott, aki azt javasolta, hogy újra kell szervezni az oktatási rendszert az agy szenzitív periódusainak megfelelően, melyek pontos azonosítása lenne először is kívánatos. „ Úgy tűnik, az oktatás legfontosabb célja a tanulási kapacitás fejlesztése minden egyén számára kognitív funkciók megszerzésének szenzitív időszakaszainak megfelelően. Csak alapvető dolgok oktatását kellene végezni addig, míg az agy magasabb plaszticitását el nem éri. Az oktatásnak ezt a korai szakaszát hosszú ideje úgy ismerik, mint a zene és a nyelv elsajátításának időszakát. A kognitív neurológia kutatásai újabb felismeréseket eredményeztek. Az ember agyfunkciói különböző funkcionális területekhez köthetők, és az idegrendszernek nagyon sok működési egységét foglalják magukba. Minden egyes működési egységnek különböző szenzitív időszaka van. Ugyanakkor annak ellenére, hogy a kisgyermekkornak kiemelt fontossága van a nevelés szempontjából, ez még nem jelenti azt, hogy az oktatás nagy részének erre az időszakra kellene koncentrálódnia. Ebből következően azt a neuromítoszt, amely szerint a szenzitív időszak a korai gyermekévekre jellemző, az új kognitív kutatások fényében felül kell vizsgálni, mert ezek azt mutatják, hogy a tanulás különböző formái egy életen át fejleszthetőek.
Összegzés Az „agyra alapozott” tanulás nem gyógyír minden problémára. Pusztán egy kutatási irányvonal a tanulás jobb megértéséhez, amely támpontokat ad az oktatási szakemberek, a politikusok, a gyakorlatban dolgozók és mindazok számára, akik a tanításról-tanulásról többet szeretnének tudni. És új lehetőségeket kínál azoknak a gyerekeknek és felnőtteknek, akiknek valamilyen tanulási problémájuk van. A „Tanulás és agykutatás” elnevezésű OECD-CERI projekt sikerei nyomán úgy határoztak, hogy a projekt folytatódik 2002–2005 között. A három éves kutatás a politika számára különösen fontos három területre koncentrálódik majd. Ez a három kutatási terület a következő: írás-olvasás, számolás és az élethosszig tartó tanulás.
Az írás-olvasás Tekintélyes a száma világszerte azoknak a gyerekeknek és felnőtteknek, akik különböző írás- és olvasásproblémákkal küzdenek, a diszlexia valamelyik fajtájától szenvednek. A korszerű agykutatási technológiák lehetővé tették, hogy megismerjük, hogyan fejlődik az írás és olvasás készsége az agyban. Nagy a jelentőségük azoknak a neurológiai kutatásoknak, amelyek megmutatták, milyen hatásuk van a különböző deficiteknek az agyban. Megismerésükkel a tanárok nagy segítséget kaptak ahhoz, hogy szakszerűbben tudják kezelni ezeket a tanulási zavarokat. Ennek a területnek a kutatása magába foglalja: A megértését annak, hogy az agy hogyan működik olvasás közben, beleértve a vizuális folyamatok vizsgálatát is (a vizsgálatok fókuszában itt az állt, hogy a különböző agyterületek hogyan működnek együtt). A vizualitás és a figyelem vizsgálatát diszlexiások körében, különös tekintettel az intervenció és a terápia lehetőségeire
A nyelvtanulás és az agyplaszticitás hatásainak vizsgálatát mind a gyerekek, mind a felnőttek esetében.
Számolás A matematikai kompetenciák hiánya számolási nehézségeket eredményez iskoláskorban, és felnőttkorban is vannak hátrányos következményei. Ennek a kutatási területnek a középpontjában a matematikatanulás nehézségeinek diagnosztizálásában és terápiájában a szimbolikus gondolkodás és a komputerek felhasználhatósága áll. Ennek a területnek a kutatása magába foglalja: A számolási készség fejlődési menetének feltérképezését, beleértve a korai matematikai gondolkodás mentális modelljeit; A dyscalculia taxonómiájának és diszlexiával való kapcsolatának feltárását, diagnosztikus tesztek, kezelésére pedig eszközök, stratégiák kidolgozását; Mérhető és megtervezett diagnózisok és intervenciós stratégiák (iskolai stratégiák, felnőtt tréningek) kidolgozását.
Az élethosszig tartó tanulás A projekt első szakaszában végzett kutatások egyik legfontosabb felismerése, amelyben nagy egyetértés van szakemberek között, hogy az agy megőrzi plaszticitását egész életen át. Ennek a területnek a kutatása magában foglalja az alábbiak vizsgálatát: A kapacitás, a kogníció és a percepció életkorfüggősége az intervenció és a stratégia szempontjából; A kapacitás csecsemő- és kisgyermekkorban, különös tekintettel a szenzitív periódusra; A tanulás kognitív mechanizmusai, az érzelmek kognitív kontrollja gyermek- és serdülőkorban, a szenzomotorium fejlődése, a művészet és zenetanulás, az én-fejlődés; A tanulás kognitív mechanizmusai felnőtt- és időskorban, beleértve a funkcionális újraszerveződést az időskori demencia esetén: hogyan tanuljunk egy információra alapozott, elöregedő társadalomban, hogyan tudjuk késleltetni az időskori hanyatlás folyamatát; A tanulás kognitív mechanizmusai az egyéni különbségek szempontjából, figyelembe véve az életkort. A „Tanulás és agykutatás” elnevezésű projekt több tudományterület – tanuláselmélet, kognitív neurológia, orvostudomány, neveléstudomány – együttes vizsgálódását teszi szükségessé. A tudomány fejlődése szempontjából is jelentős ez a projekt, hiszen átlépve a tudomány és a gyakorlat, illetve az egyes diszciplínák közötti klasszikus határvonalakat, egy transzdiszciplináris kutatási stratégiát valósít meg. És ezzel maga is egy új tudományos diszciplínát hoz létre.
