<strong>Hersenonderzoek</strong>en Jenaplan Kees VreugdenhilDe laatste tijd staat hersenonderzoek breed in de belangstelling. In vier artikelenkun je lezen wat dit onderzoek kan betekenen voor het leren in school. Deeerste twee gaan over de consequenties van hersenonderzoek voor ons werk.Het derde artikel laat zien dat reformpedagogische scholen allang veel van dieconsequenties in praktijk brengen. Het laatste artikel informeert je over hetbelang van de samenleving rond de school voor breinvriendelijk onderwijs.<strong>Hersenonderzoek</strong> brengt een aantal nieuwe inzichten. Verscheidene andere zijnal bij veel groepsleiders bekend. Ze kunnen dienen om bestaande praktijken injenaplanscholen nog eens vanuit een andere hoek te bevestigen.Onderzoekstechnieken<strong>Hersenonderzoek</strong> is al heel oud. De hersenen van gestorvendieren en mensen werden reeds in de oudheid onderzocht.Allerlei delen van onze hersenen hebben dan ook Griekse ofLatijnse namen. Een veel beproefde en nog altijd gebruiktemethode is het versnijden van hersenen. Aan de Universiteitvan Amsterdam is door de bekende hoogleraar en neurowetenschapperDick Swaab in 1985 de <strong>Nederlandse</strong> Hersenbankopgericht. Daar worden intussen honderdduizenden uiterstdunne plakjes mensenhersenen bewaard voor microscopischonderzoek. Dit onderzoek is er vooral op gericht afwijkingenin hersenen zo precies mogelijk te leren kennen. Veel hersenonderzoekheeft trouwens een medische functie.Naast deze snijtechniek vindt tegenwoordig ook veel hersenonderzoekplaats met beeldvormende technieken. Debekendste is de EEG (electro-encefalogram). De laatste jarenis de fMRI-scan (functional Magnetic Resonance Imaging) eensteeds vaker gebruikt middel. Het onderzoek is niet prettig.Je ligt in een scan die veel lawaai maakt. Het voordeel is datproefpersonen in de buis kleine taken kunnen uitvoeren. Opdie manier kan men op een scherm enkele seconden hersenactiviteitvolgen. Dat heeft al fascinerende inzichten opgeleverdover hoe hersenprocessen als memoriseren en lerenvanuit eenvoudige taken verlopen. De verwachting is dat overtien à twintig jaar veel meer bekend is over leerprocessen. InJapan werkt men sinds kort aan technieken die veel gebruiksvriendelijkerzijn en ook in meer natuurlijke leersituaties eenrol kunnen spelen. Het gebruik van beeldvormende techniekenheeft de kennis over onze hersenen de laatste jaren in eenstroomversnelling gebracht. Een nieuwe richting in de neurowetenschappenhoudt zich met deze ontwikkelingen bezig.Dat is de neuropsychologie. Daarin onderzoekt men overigensvooral stoornissen in de ontwikkeling en het leren, zoals dyslexieen adhd. Naast deze technieken onderzoekt men dewerking van de hersenen ook met gevalsbeschrijvingen vanmensen die een ernstige hersenbeschadiging hebben opgelopen.Zo is door Howard Gardner de theorie van de meervoudigeintelligentie ontwikkeld (zie voorgaande nummers vanMensenkinderen).Door al die verschillende onderzoeksresultaten met elkaarte combineren, hebben neurowetenschappers interessanteconclusies getrokken over het leren. De belangrijkste vijf zijnhierna en in een volgend artikel samengevat.Onze hersenen zijn een complex netwerkOns brein bestaat uit zestig tot honderd miljard hersencellen.Die zijn allemaal met elkaar verbonden, een reusachtignetwerk! Daar zit systeem in. Veel gebruikte verbindingenvormen sterke patronen. Nauwelijks gebruikte verbindingensterven af. Je kunt het netwerk vergelijken met een landkaart:snelwegen, provinciale wegen en onverharde wegen wisselenelkaar af. Onverharde wegen die weinig worden gebruikt verdwijnenop den duur. Drukke snelwegen worden verbreed.Het ‘verkeer’ op alle wegen wordt gecoördineerd en gecontroleerddoor het voorste deel van je hersenen, de prefrontalecortex. Hier vinden ook de hogere denkprocessen plaats, zoalshet reflecteren over jezelf, het plannen van je toekomst, hetoplossen van problemen, het richten van je aandacht en hetnemen van besluiten. Dat deel ligt vlak achter je voorhoofd.Het is het laatste volgroeid: bij meisjes op ongeveer twintigjarigeleeftijd, bij jongens als ze circa tweeëntwintig jaar zijn.Leren is niets anders dan het construeren van nieuwe verbin-12M E N S E N K I N D E R E N 113 september 2008
dingen tussen hersencellen of het versterken van bestaandepatronen. Het terughalen uit het geheugen van wat wegeleerd hebben, betekent dat we uit verschillende patroneneen beeld reconstrueren. Dat lijkt min of meer op wat we ooitin ons geheugen opsloegen, maar het valt er nooit helemaalmee samen.Opvoeding en onderwijsUit deze gegevens kunnen enkeleconsequenties voor opvoeding enonderwijs worden getrokken:• Het zijn de kinderen zelf die inhun brein nieuwe kennis construerenen structureren. Structurerenbetekent dat zij nieuweinformatie zo proberen te organiseren,dat die aansluit bij watze al weten of denken te weten(bestaande verbindingen enpatronen). Omdat bij kinderenin de basisschool de prefrontalecortex nog lang niet rijp is, hebbenze vooral hulp nodig bij datstructureren. Daar bestaan velemogelijkheden voor. Belangrijkis om altijd met kinderen ingesprek te gaan over wat ze aldenken te weten over een nieuwonderwerp. Daarmee activeer je bestaande patronen waardat onderwerp aangehaakt kan worden. Bovendien spoorje zo op welke kinderen nog heel weinig aanknopingspuntenbezitten. Orden met de kinderen de informatie die bijhet onderwerp hoort. Dat kan bijvoorbeeld met icoontjes,een woordspin, een mindmap, een schema, een grafiek,een tabel, een flow-chart, kortom met grafische vormgeversvan informatie. Leg steeds het verband met wat kinderen inhet gesprek hebben verteld over wat ze al weten. Praat ermet de kinderen over of de nieuwe informatie iets nieuwsbrengt, bestaande kennis misschien moet worden herzien,of al aanwezige kennis of meningen juist versterkt wordtc.q. worden.• Ga altijd na of de kennis die de kinderen hebben geconstrueerdwel de juiste kennis over het onderwerp is. Dat noemtmen het reconstrueren van wat geleerd is. Vraag hen dus ietste tekenen of te vertellen over wat ze geleerd hebben, eenpresentatie te houden, iets te schrijven voor de schoolkrantof als tafelgroep iets in te brengen in de wekelijkse verslagkring.Bespreek dat met elkaar vanuit de eerder ingevuldegrafische vormgevers. Kinderen leren zo kritisch te reflecterenop hun eigen leerproces. Beperk deze reconstructieen reflectie niet tot één keer. Essentiële onderwerpen moeteneigenlijk systematisch tijdens de hele basisschooltijd opbepaalde tijden terugkomen. Dat zijn dan doorlopende leerlijnenvan de kinderen zelf.Een dynamisch systeem met grote plasticiteitOns brein verandert voortdurend. Het blijkt een adaptiefsysteem te zijn: het past zich voortdurend aan invloeden vanuitonze genen en de omgeving aan om eenmaal gevormdeverbindingen en patronen krachtiger te maken (plasticiteit).Bovendien rijpen de delen van ons brein niet allemaal tegelijk.De dieper liggende delen (de hersenstam, de kleinehersenen en het limbische systeem) rijpen eerst, omdat wedie delen nodig hebben om te overleven. De delen van degrote hersenen (de cortex) doener langer over om uit te groeien.Omdat het brein bij de geboortedus niet volgroeid is, kunnen enwillen kinderen van nature veelleren. Hoe meer ze leren, des temeer verbindingen worden ergemaakt. Als die verbindingendan ook nog tot patronen ontwikkeldworden met bundelingen vanzinvolle kennis, beschikken kinderensteeds meer over een vruchtbaargeheel van kennis en inzichtover zichzelf en de werkelijkheid.Het menselijk brein is zo aangelegd,dat het almaar wil verbindenen patronen of verbanden wilontwikkelen. Het beschikt daartoeover een opname- en verwerkingscapaciteitdie je kunt vergelijkenmet duizend computers vanelk honderd gigabyte. Er zijn dusvrijwel geen grenzen aan wat weleren kunnen, hoewel onze genen en een al of niet rijke leeromgevingnatuurlijk bepalen hoever dat voor ieder van onspersoonlijk reikt.Inmiddels is ook door hersenonderzoek vastgesteld dat ergevoelige periodes bestaan, waarin we bepaalde zaken hetbeste kunnen leren. Dat was al lang bekend, maar kan nu watverfijnd worden. Ook buiten de gevoelige periodes kunnenbepaalde zaken geleerd worden, bijvoorbeeld het spreken vaneen vreemde taal. Het kost dan echter meer moeite en veelmeer oefening. Hetzelfde geldt waarschijnlijk voor de meervoudigeintelligenties die Howard Gardner onderscheidde.Iedereen heeft een of meer vooral genetisch bepaalde sterkeintelligenties, maar andere kunnen ook ontwikkeld worden,hoewel met meer inspanning en in een langere tijdsduur.Opvoeding en onderwijsUit deze gegevens kunnen enkele consequenties voor opvoedingen onderwijs worden getrokken:• Omdat het brein graag verbanden of patronen wil ontwikkelen,is het van belang informatie of leerstof niet in lossebrokken, maar in een zinvolle context aan te bieden.• In gevoelige periodes ontwikkelen kinderen op een natuurlijkewijze in een rijke sociale omgeving bepaalde belangrijkefuncties. Zo vindt taalverwerving het beste plaats in de eersteacht levensjaren. Dat geldt ook voor het aanleren vaneen tweede taal. In de onderbouw met Engels beginnen, isdus verstandig, mits het op een vanzelfsprekende wijze inde sociale omgang gebeurt. Buiten deze gevoelige periodevoor taalverwerving ontwikkelen kinderen hun moedertaalen een of meer vreemde talen ook wel. Daar is echter veelmeer en langduriger gerichte oefening voor nodig in motive-M E N S E N K I N D E R E N 113 september 200813