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Vorbereitetes Lernen: Wofür sind Menschen von Geburt an programmiert

Published On: 13. Februar 2024 16:33

Lernen lebende Wesen bestimmte Verhaltensweisen oder Veranlagungen leichter als andere und geben sie an zukünftige Generationen weiter – und wenn ja, wie? Die sogenannte vorbereitete Lernfähigkeit ist eine Frage, mit der sich Psychologen und andere Wissenschaftler seit Jahrzehnten beschäftigen. Sie haben eine Reihe neuer Hypothesen über das Lernen entwickelt und Experimente durchgeführt, um sie zu testen. Die Grundidee ist, dass lebende Wesen eine Veranlagung entwickelt haben, Verhaltensweisen, die ihnen helfen, in ihrer Umwelt zu überleben und sich fortzupflanzen, leichter zu erlernen. Menschen und andere Tiere lernen daher schneller auf Umweltreize wie Gefahren. Diese überlebensfördernden Verhaltensweisen werden an zukünftige Generationen durch natürliche Selektion weitergegeben. Dies ist der evolutionäre Prozess, bei dem sich Organismen an Umweltveränderungen anpassen und somit eher überleben und erfolgreich Nachkommen zeugen. Genau wie Menschen allmählich die aufrechte Fortbewegung entwickelt haben, um ihr Überleben zu erleichtern, haben sie angeborene Reaktionen auf bestimmte Umstände und Tendenzen, die ihr Verhalten lenken. Wie das erlernte Verhalten in das Genom aufgenommen und somit vererbbar wird, ist eine weitgehend unbeantwortete Frage. Da die meiste Forschung zur vorbereiteten Lernfähigkeit Ängste und Phobien betrifft, stellt sich auch die Frage, wie sich andere Verhaltensweisen entwickelt haben, die nicht mit Angstreaktionen zusammenhängen.

Von einzelligen zu mehrzelligen Organismen
Wie funktioniert die vorbereitete Lernfähigkeit und kann sie weitergegeben werden? Aktuelle Forschungen haben gezeigt, dass einzellige Organismen wie Amöben auf assoziatives Konditionieren reagieren und ihr Verhalten in Reaktion auf spezifische Veränderungen in ihrer Umwelt modifizieren können. In einer Reihe von Laborversuchen, die 2021 in Frontiers in Microbiology veröffentlicht wurden, wurden drei Arten von Süßwasseramöbenzellen darauf konditioniert, sich in einem neuen Migrationsmuster in Reaktion auf Umweltveränderungen zu bewegen. Die Forscher untersuchten die Bewegungen von mehr als 2000 verschiedenen Zellen von Amoeba proteus, Metamoeba leningradensis und Amoeba borokensis „unter drei externen Bedingungen“. Alle drei Arten konnten ein neues Migrationsmuster entwickeln, das etwa 40 Minuten lang anhielt und sich über lange Zeiträume ihres Zellzyklus erinnert wurde, obwohl es letztendlich vergessen wurde. Die Forscher schlagen vor, dass ihre Ergebnisse einen evolutionären Mechanismus für diese Organismen darstellen könnten, um ihre Anpassungsfähigkeit an ihre Umwelt zu erhöhen, und „wesentliche Auswirkungen auf den Ursprung primitiver Formen der Kognition und die Rolle konvergenter Evolution in der biologischen Kognition haben könnten“. Ähnliche Experimente mit Fruchtfliegen haben gezeigt, dass vorbereitetes Lernen – in diesem Fall Reaktionen, die mit der Ablage von Eiern und dem zuverlässigen Schlüpfen verbunden sind – über aufeinanderfolgende Generationen verfolgt werden kann. In einem 2014 in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlichten Artikel beschreiben Forscher, wie sie die Entwicklung des vorbereiteten Lernens in verschiedenen Linien von Drosophila modelliert haben. Weibliche Fruchtfliegen wurden vor der Wahl zwischen zwei Orten zur Eiablage mit der Farbe-Chinin oder dem Geruch-Chinin konfrontiert. Die Forscher fanden heraus, dass die Fruchtfliegen über 40 Generationen hinweg „lernten“, ihre Eier an den Orten abzulegen, die mit der Vorbelastung durch den Geruch-Chinin oder die Farbe-Chinin und dem Überleben der Eier verbunden waren. Die Fliegen legten ihre Eier an dem Ort ab, der sich als zuverlässig für den Erfolg erwiesen hatte. Zuverlässigkeit ist der entscheidende Faktor beim vorbereiteten Lernen, schlagen die Forscher vor.

Pavlovs Einfluss auf die Forschung zur Vorbereitung
Diese Studien zum Verhalten von einzelligen Amöben und viele Experimente mit mehrzelligen Organismen folgen den experimentellen Konditionierungskonzepten, die der russisch-sowjetische Forscher Ivan Pawlow (1849-1936) etabliert hat. Pawlows Theorie des Lernens ist jedoch breiter gefasst als konditionierte Assoziationen. Er schlug vor, dass auch Versuch und Irrtum Teil des Lernens sind und dass durch diesen Prozess erlerntes Verhalten länger anhält. Pawlow glaubte, dass Organismen angeborenen Instinkten wie Hunger folgen, die Neuronen im Gehirn stimulieren, um Assoziationen zu bilden. Diese Assoziationen zwischen einer Handlung und ihren Konsequenzen formen sich im Laufe der Zeit zu Wissen. Die anschließende Forschung zum vorbereiteten Lernen versuchte zu testen und zu quantifizieren, wie dieser Assoziationsprozess funktioniert. Die meisten Experimente konzentrierten sich auf Angst und Phobien, wie Angst vor Schlangen, wilden Tieren oder Höhen, die als wichtig für das Überleben von Tieren und Menschen in der Welt angesehen werden. Sie befassten sich mit zwei Hauptfragen: Sind Tiere und Menschen eher bereit, bestimmte Verhaltensweisen, insbesondere Phobien, zu erlernen, und was hat dieser Prozess mit der Evolution zu tun?

Phobien und Vorbereitung
Theoretische und experimentelle Arbeiten zu Phobien blühten nach einem Artikel von 1971 des Psychologen Martin E.P. Seligman mit dem Titel „Phobien und Vorbereitung“ auf, der darauf hinwies, dass Phobien, die mit dem evolutionären Überleben zusammenhängen, wie die Angst vor gefährlichen Raubtieren, im Labor schneller erlernt werden, sehr „resistent gegen Auslöschung“ sind und nicht kognitiv sind. Die Laboruntersuchungen von Seligmans Theorie im Laufe der Jahre untersuchten, wie schnell menschliche Probanden darauf konditioniert werden konnten, Angst vor Spinnen, Schlangen und dem Gesicht wütender Männer zu haben, und wie diese Ängste rückgängig gemacht werden konnten. Die Ergebnisse waren jedoch größtenteils nicht schlüssig. Der Harvard-Psychologe Richard J. McNally gibt in einem Artikel von 2016 in der Zeitschrift Behavior Therapy einen nützlichen Überblick über die Forschung zum vorbereiteten Lernen in den Jahrzehnten nach Seligman. McNally untersucht kritische Ausarbeitungen des vorbereiteten Lernens, die von anderen Forschern vorgelegt wurden, wie selektive Sensibilisierung, Erwartungstheorie und nichtassoziative Theorie, sowie die Experimente zu ihrer Überprüfung. Auch der evolutionäre Aspekt, wie dieses Lernen vererbt werden könnte, wird untersucht. McNally beschreibt die Theorie des „entwickelten Angstmoduls“, die besagt, dass Primaten frühzeitig eine Neuroschaltung im Amygdala des Gehirns entwickelt haben, die durch die entwickelte Angst vor Raubtieren geprägt war und außerhalb „höherer kognitiver Prozesse“ lag. Mit anderen Worten, Angst ist eine automatische Reaktion. Experimente zur Überprüfung all dieser Theorien sind im Gange.

Forschung über Ängste und Phobien hinaus
Eine interessante Perspektive auf menschliches Verhalten liefert der Stanford-Neurobiologe Robert Sapolsky, Autor des Buches Determined: A Science of Life Without Free Will (2023). Sapolsky schreibt laut einem Artikel über seine Arbeit in der Stanford-Zeitschrift, dass es das Ergebnis des „kumulativen biologischen und umweltbedingten Glücks ist, über das

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Prepared Learning: What Are Humans Hard-Wired for at Birth?

Do living beings learn and pass on to future generations some behaviors or predispositions more easily than others––and if so, how? So-called prepared learning is a question psychologists and other scientists have studied for decades, developing a series of new hypotheses about learning and experiments to test them. The concept of prepared learning is also known as “biological preparedness” or “associative conditioning.” The basic idea is that living beings evolved a predisposition to more easily learn the kinds of behavior that help them survive and reproduce in their environment. Thus, humans and other animals learn responses to some environmental stimuli, such as dangers, more readily. These survival-favorable behaviors are thought to have been passed on to future generations by natural

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