zum Inhalt springen
Powered by

Aus der Schule direkt in die Forschung

Die Ferienakademie im Schülerlabor Neurowissenschaften lockte im August wissbegierige junge Menschen aus ganz Baden-Württemberg für eine Woche an die Uni Tübingen. Die Schüler führten Experimente mit direktem Bezug zur aktuellen Forschung durch, lernten das Hertie-Institut für Hirnforschung kennen und erhielten Einblick in laufende Projekte der Hirn- und Neuro-Forschung.

20 Schüler aus Baden-Württemberg vertieften sich in diesem Jahr an der Ferienakademie der Neuroschool Tübingen in die Welt der Neurowissenschaften. © Neuroschool Tübingen

Wie findet Wahrnehmung bei Menschen und Tieren statt? Um dieser zentralen Frage auf die Spur zu kommen, wagten Schüler einen Blick ins Säugergehirn – nicht per Video oder Computer, sondern am realen Objekt: Als Prototyp stand ein präpariertes Lammhirn zur Verfügung, das die Schüler unter Anleitung erfahrener studentischer Hilfskräfte und wissenschaftlicher Betreuung makroskopisch und mikroskopisch untersuchten. „Das Verständnis des zentralen Nervensystems ist eng mit dem Verständnis seiner Struktur verbunden“, erklärt Prof. Dr. Uwe Ilg, der Leiter des Tübinger Schülerlabors und der Ferienakademie, den Sinn der Übung.

In einem anderen Experiment zeichneten die Schüler visuell evozierte Potenziale (VEP) im Elektroenzephalogramm (EEG) auf, das sie an ihrer eigenen Kopfoberfläche anlegten. Sie erforschten unter anderem, ob es eine spezifische Antwort im EEG gibt für die Erkennung eines Gesichts oder für Bilder mit hohem emotionalem Inhalt. Um visuelle Wahrnehmung ging es auch bei der Untersuchung von Blickbewegungen. „Wir werden uns in den seltensten Fällen bewusst, was unser Auge macht, dass unsere Blickrichtung zum Beispiel vier bis fünf Mal pro Sekunde wechselt“, sagt Ilg zum Aha-Effekt dieses Experiments. Die Schüler lernten Blickbewegungen als Spiegel kognitiver Prozesse kennen und sie analysierten die Blickpfade bei der Betrachtung des eigenen Spiegelbildes.

„Gesichter sind ganz spezielle Objekte, die nach einem bestimmten Blickmuster betrachtet werden, wobei diese Muster art-spezifisch sind. Das heißt, ein Mensch betrachtet Menschengesichter stets nach einem bestimmten Muster, Tiergesichter jedoch nicht. Damit sind die Schüler ganz nah an der aktuellen Forschung. Auch das Tübinger Max-Planck-Institut für Biologische Kybernetik beteiligt sich am Schülerlabor. 2009 hat das Team um dem MPI-Direktor Prof. Dr. Nikos Logothetis eine Arbeit veröffentlicht, die zeigt, dass auch Affen Affengesichter nach einem bestimmten Muster betrachten, nicht jedoch Menschengesichter“, sagt Ilg.

Im Mittelpunkt steht die Wahrnehmung bei Mensch und Tier

Beim Thema „Autonomer Roboter“ ging es um die Analyse und das Übertragen tierischer Verhaltensweisen. Schon die Grundlage sorgte für Erstaunen: Seehunde sind selbst dann in der Lage, ein U-Boot-Dummy zu fangen, wenn ihre Wahrnehmung mit Augenklappen und Kopfhörern gestört beziehungsweise verhindert wird. „Sie spüren die U-Boot-Turbulenzen mit ihren Barthaaren und schwimmen auf der Vortexschleppe hinterher“, sagt Ilg und nennt noch ein weiteres Beispiel, wie Wahrnehmungen zur Fortbewegung führen: wenn Ameisen einer Pheromonspur folgen. Die Grundzüge der dafür nötigen Verarbeitung im Gehirn wurde von den Schülern am Computer simuliert. Sie erzeugten am Rechner einen ausführbaren Programmcode, der einen vierrädrigen Mini-Roboter dazu brachten, mithilfe zweier Fotosensoren einer schwarzen Linie zu folgen.

Neue Erfahrungen auch für die Lehrer

Zwei Schülerinnen der Ferienakademie 2009 untersuchen ein Lammhirn erst makroskopisch, dann fertigten sie Schnitte an. Foto: © Neuroschool Tübingen

Es sind jedoch nicht nur die praktischen Arbeiten, die die 20 Schüler faszinierten. Die Ferienakademie umfasste auch einen Besuch im Hertie-Institut für Hirnforschung, das sich ebenfalls beim Schülerlabor engagiert. Ein besonderes Highlight war in diesem Jahr die begleitende Veranstaltung zur Verknüpfung von Neurologie und Philosophie. Nach einer Einleitung mit provokanten Thesen diskutierten die Schüler über die Frage nach dem freien Willen. „Wir hatten eine wirklich lebhafte Diskussion, was natürlich auch an dem populären Thema lag“, gibt Ilg verschmitzt zu.

Neben der Ferienakademie bietet das Schülerlabor das ganze Jahr über eintägige Seminare zu einzelnen Themen an. Sie kommen ebenfalls gut bei den Schülern an und auch das Feedback der Lehrer ist auf beide Veranstaltungsformen durchweg positiv. „Für die Lehrer ist es eine neue Erfahrung, weil sie ihre Schüler aus einer anderen Perspektive kennenlernen. Es entwickelt sich eine ganz andere Dynamik. Was uns sehr freut, sind die Rückmeldungen, dass die Schüler nach ihrem Besuch bei uns meist deutlich bessere Noten erhalten als vorher“, so Ilg. Die Teilnehmer werden überwiegend durch die guten persönlichen Kontakte vermittelt, die Ilg und seine Mitarbeiter inzwischen zu zahlreichen Lehrern aufgebaut haben. „Auch von den Schulleitungen werden wir eigentlich immer gut unterstützt“, ergänzt Ilg.

Für jedes Niveau das richtige Programm

Grundsätzlich kann sich jede interessierte Klasse zu den Seminaren und zur Ferienakademie anmelden, die aktuellen Termine stehen im Internet unter www.neuroschool-tuebingen.de. Während sich die Ferienakademie an Schüler der Oberstufe richtet, werden eintägige Seminare auch für Mittelstufen- und für Grundschüler angeboten – auf einem jeweils darauf abgestimmten Niveau. „Das Grundschul-Programm zielt auf das Kennenlernen unserer Sinne ab. So überprüfen wir zum Beispiel beim Tastsinn, wie nahe sich die Spitzen eines Zirkels auf bestimmten Hautarealen kommen dürfen, damit sie noch als zwei einzelne Punkte wahrgenommen werden“, sagt Ilg.

Für das nächste Schuljahr hat Ilg mit seinem Team wieder ein spannendes Programm zusammengestellt. So stehen als neue Experimente im Schülerlabor Versuche zu Sinneshaaren der Schaben und zum motorischen Lernen auf dem Plan. Sowohl Schüler als auch Lehrer sind willkommen zur Sonder-Veranstaltung am 8. Oktober 2010. Unter dem Titel „Seeing myself see“ hält der Wissenschaftler und Künstler Dr. Beau Lotto vom University College London einen Vortrag zur Wahrnehmung von Formen und Farben. „Zu dieser attraktiven Veranstaltung rechnen wir mit mehreren Hundert Gästen und haben den Kupfersaal als größten Hörsaal der Uni reserviert“, so Ilg.

Auch die Ferienakademie will er weiterführen und hofft, dass die Finanzierung weiterhin so gut klappt wie bisher. Die erste Ferienakademie 2009 wurde mithilfe der Hertie-Stiftung durchgeführt, die ein spezielles Startprogramm für Schüler mit Migrationshintergrund aufgelegt hat. „Die Schüler waren hoch motiviert, die Atmosphäre hat regelrecht vibriert und es gab keinen Lehrlauf“, lobt Ilg die Schülergruppe. Der Haken daran: Es konnten Schüler aus ganz Deutschland teilnehmen, nicht jedoch aus Baden-Württemberg und Bayern, die beiden Bundesländer sind von diesem Stipendienprogramm ausgenommen. „Beim zweiten Mal wollten wir die Ferienakademie allgemein Schülern aus Baden-Württemberg anbieten. Deshalb wurde die Veranstaltung diesmal von der Robert-Bosch-Stiftung finanziert“, erklärt Ilg, der sich dafür einsetzt, diesen Wechsel zwischen den Gruppen und Geldgebern in Zukunft beizubehalten. Die Stiftungen bezahlen jeweils sowohl die Übernachtung der Schüler in der Tübinger Jugendherberge, als auch die Mittagessen in der Kantine der Max-Planck-Institute.

Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/fachbeitrag/aktuell/aus-der-schule-direkt-in-die-forschung