Het ‘use it or lose it’-principe - zo stimuleer je je brein optimaal

Alleen als de leerling betekenis weet te geven aan hetgeen hij/zij leert, zal het onthouden worden en verankerd blijven. 

Het brein is geen starre grijze massa. Jammer genoeg denken veel mensen dat je wordt geboren met een starre grijze massa en hebt hierdoor geluk of pech met je aangeboren talenten. Onderzoek wijst echter uit dat dit een onjuiste weergave van feiten is. 
Je grijze massa is namelijk allesbehalve statisch, maar werkt eerder als een flexibel materiaal die je een leven lang kunt kneden en veranderen. Maar doe je dat niet? Dan zal je brein na verloop van tijd harder worden en krimpen. 

Wat is het ‘use it or lose it’-principe? 
De hersenen zijn over miljoenen jaren geëvolueerd om informatie uit de omgeving op te nemen en te formuleren. Dit vermogen is voor de mensheid onontbeerlijk gebleken om zich in de meest veelsoortige omstandigheden aan te passen. Dit zou niet zijn gelukt als ons brein een star orgaan was geweest.  

Elke keer als je iets nieuws ontdekt of leert, veranderen de connecties in je brein. Nieuwe hersencellen worden aangemaakt, met nieuwe en sterkere verbindingen ertussen. Je hersengebieden kunnen groeien, als gevolg van een stimulans uit de omgeving. 

Onderling verbonden zenuwcellen vormen samen zenuwbanen. Hoe vaker deze banen gebruik worden, hoe beter deze banen gaan functioneren. De hersenen zijn ontworpen om gestimuleerd en uitgedaagd te worden. Het brein is als een spier die onder invloed van training groter en sterker wordt, maar bij langdurige rust of onderstimulatie kleiner en zwakker wordt. Voor de hersenen gaat dan ook het bekende ‘use it or lose it’-principe op.

Hoe werkt het ‘use it or lose it’-principe in je brein? 
Bij Use it or lose it komt er op neer dat je brein van een gebrek aan uitdaging of nieuwe prikkels zwakker wordt. Door je brein onvoldoende te gebruiken gaan bepaalde onderdelen langzaam maar zeker minder goed functioneren of zelfs geheel uitvallen. 
In je brein komt dit omdat het overleving als de absolute topprioriteit ziet. De hersenen vertegenwoordigen slechts 2% van je lichaamsgewicht, maar verbruiken liefst 25% van je energie. Daarom zullen ze overbodige hersenverbindingen ‘weggooien’, zodra ze kans zien om energie te besparen. Een lagere energiebehoefte vergroot immers je overlevingskansen. 

De vijand van vooruitgang 
Nu is er op zichzelf niets mis met dit natuurlijke groei- en snoeiproces in het brein. Dat is erop gebouwd om zich optimaal aan te passen aan de omgeving en deze rol vervult het nog steeds met verve. Veel breinproblemen ontstaan echter door onze levensstijl in de huidige maatschappij, die totaal anders is dan de leefwijze waarop onze hersenen miljoenen jaren lang zijn geëvolueerd. 

Daar waar we vroeger onze zintuigen scherpten met jagen en ons geheugen trainden met het vertellen van mythologische verhalen rond het kampvuur, raken we als mensheid tegenwoordig steeds verder verwijderd van de essentie. 

Onze afspraken en taken houden we bij op smartphones en in het buitenland gebruiken we een vertaalapp om de vreemde taal te begrijpen. Hoofdrekenen is grotendeels vervangen door de rekenmachine en in plaats van ons ruimtelijk inzicht gebruiken we een navigatiesysteem om in de auto te navigeren. 

Voor al dit soort zaken moesten we vroeger ons geheugen trainen of een nieuwe vaardigheid leren. Kortom: de omgeving dwong ons brein om zich te ontwikkelen. Inmiddels is dat anders en leven we ons leven comfortabel, maar vaak ook voorspelbaar en op de automatische piloot. 

Hoe kan ik de hersenen het beste trainen? 
Volgens neurowetenschappers ontwikkelt het brein van de meeste mensen zich in de eerste 30 levensjaren. Daarna treedt achteruitgang op, omdat we dagelijks dezelfde handelingen uitvoeren en bijna geen nieuwe vaardigheden meer leren. Hierdoor gaan weinig gebruikte hersenverbindingen verloren en komen er zelden nieuwe verbindingen voor in de plaats. 

Gelukkig zijn er allerlei dingen die we kunnen doen om dit proces van achteruitgang om te keren. De eerste en belangrijkste stap is om niet altijd maar te kiezen voor modern comfort. 

- Neem bijvoorbeeld eens de trap in plaats van de lift, 

- leer de speech uit je hoofd in plaats van hem op te lezen en 

- pak ’s avonds een goed boek erbij in plaats van gedachteloos op social media te scrollen. 

En belangrijker onderneem de belangrijkste kernactiviteiten die de groei van je brein ondersteunen:

- genoeg slapen, 

- gezond eten, 

- regelmatig bewegen,

- voldoende ontspannen en

- ontspannende activiteiten voor de hersenen zoals yoga en meditatie. 

Nog één bonustip die niet alleen je brein, maar ook je leven ingrijpend kan veranderen: probeer vaker buiten je comfortzone te treden! Iedere keer dat een situatie nieuw of onwennig aanvoelt, betekent dit dat je hersenen in leermodus gaan. Maak er daarom een sport van om jezelf dagelijks te blijven uitdagen en houd je brein jong, flexibel en in topconditie.

Meer informatie op www.yourbrainbalance.com

Breinvriendelijk onderwijs

De Amerikaanse onderwijswetenschapper Eric Jensen is een voormalige docent en houdt zich al ruim 20 jaar bezig met het vertalen van neurologische kennis naar praktische toepassingen in de klas. Jensen wordt beschouwd als de leider op het gebied van ‘Brain-Based Learning’ (breinvriendelijk leren).

Glynda Lee Hoffman spreekt tijdens een TEDx bijeenkomst over breinvriendelijk leren.

Jean Linden heeft een aantal Youtube video's gepubliceerd over breinvriendelijk leren.

The learning brain

Het puberbrein: tegendraads en gek op risico’s - Eveline Crone

Prof. dr. Eveline Crone, hoogleraar Neurocognitieve Ontwikkelingspsychologie en leider van het Brain and Development Laboratorium van de Rijks Universiteit Leiden.

Waarom doe je de dingen die je doet? Ga je met de bus of de fiets naar school, bewaar je een geheim of verklap je het, ga je leren voor een proefwerk of voor de buis hangen? Het zijn keuzen die ergens in de hersenen zichtbaar zouden moeten zijn, menen psychologen die zich met gedrag en hersenen bezig houden. Het meten van verschillen in activiteit in diverse hersengebieden zou een tipje kunnen oplichten van de sluier die over dat proces van keuzen maken ligt. In het Brain and Development Laboratorium van de Leidse Universiteit worden veel experimenten gedaan bij kinderen en jongeren van zes tot vijfentwintig jaar. Bijvoorbeeld om te achterhalen welke hersengebieden met elkaar concurreren als er een keuze moet worden gemaakt. De meest gebruikte methode daarvoor is fMRI, waarmee plaatsen met zuurstofrijk bloed kunnen worden gemeten: een teken dat de cellen in het omliggende weefsel actief zijn. Jongeren vinden het vaak heel leuk om mee te doen aan dit type onderzoek. Ze krijgen zo een kijkje in de wereld van de wetenschap en kunnen zien hoe het in een onderzoekslab toegaat. Het onderzoek vindt vooral plaats in de weekeinden in de 3 Tesla MRIscanner van het Leids Universitair Medisch Centrum.

Vroegste herinneringen 
De hersenen veranderen voortdurend. Hoewel er aanvankelijk een periode is van een groeispurt in de vroege jeugd, is er vanaf een jaar of acht tot ongeveer vijfentwintig jaar een gestage opbouw en afbraak waarbij het brein wordt ‘bijgeschaafd’. Af en toe zijn er zelfs nog groeispurtjes waar te nemen. Zelfs tot op hoge leeftijd kunnen de hersenen veranderen, zij het niet meer zo drastisch als op jonge leeftijd. Sommige gebieden worden dan actiever en sommige minder actief, maar in het algemeen neemt het hersenvolume na het 25ste levensjaar wel gestaag af. De hersenen worden verdeeld in de grijze en de witte stof. In de grijze stof bevinden zich de kernen van de hersencellen, in de witte stof de uitlopers van de neuronen die de verbindingen vormen. Sommigen vergelijken de grijze stof met telefoons en huiscentrales, en de witte stof met de telefoondraden. In het eerste kwart van ons leven − tot 20, 25 jaar − rijpen de hersengebieden. Iets wat zijn weerslag vindt in meer onderlinge verbindingen tussen de neuronen en tussen verschillende hersengebieden onderling. Dat rijpen gaat niet voor alle gebieden even snel. Gebieden die hebben te maken met functies als zien en ruiken rijpen heel snel. Taalgebieden ontwikkelen zich veel langzamer. Pas op twee- tot driejarige leeftijd gaan kinderen zinnetjes maken. Het lange-termijn geheugen ontwikkelt zich pas vanaf een jaar of vier. Veel mensen hebben dan ook nauwelijks (bewuste) herinnering aan gebeurtenissen van voor die tijd. Misschien is daar een evolutionaire reden voor omdat ook deze gebieden evolutionair jonger zijn dan de gebieden die met ruiken, zien en horen te maken hebben. Opvallend en onbegrepen is dat het begrijpen en spreken van taal, een evolutionair jonge vaardigheid, zich toch al relatief vroeg ontwikkelt. 

Steeds meer controle 
De evolutionair jongste gebieden, die liggen in de buitenste gekronkelde laag van het brein − de cortex − rijpen het langzaamst. Daar zetelen functies die te maken hebben met gecontroleerd en intelligent gedrag. De frontale cortex, ongeveer een derde van de hersenschors aan de voorkant van het brein, kent een − tweede − groeispurt in het laatste deel van de jeugd − van 10 tot 20 jaar. Die frontale cortex werkt samen met allerlei andere gebieden in de hersenen, waaronder ook gebieden die meer aan de zij- en achterkant van het brein liggen. Zulke subgebieden zijn betrokken bij uiteenlopende functies als het actief opslaan in het geheugen, de remming van gedrag, het overzien van consequenties en het afwegen van belangen op korte en lange termijn. Zulke ‘hogere’ vaardigheden hangen in sterke mate af van de samenwerking tussen verschillende hersengebieden. 

Naarmate je ouder wordt, nemen vaardigheden op het gebied van cognitieve controle toe, zoals het plannen van taken. Die diverse controletaken ontwikkelen zich op een verschillend tijdstip, in een verschillend tempo en met verschillende verbindingen. Het onderdrukken van motorische acties bijvoorbeeld, zoals nodig is voor het remmen voor een rood stoplicht, ontwikkelt zich eerder dan meer complexe vormen van cognitieve controle, zoals het filteren van irrelevante informatie. Op achtjarige leeftijd is het nog lastig op tijd voor een rood licht te remmen, met twaalf jaar is dat meestal geen probleem meer. Een kind van acht jaar is niet altijd even goed in staat niet relevante informatie te scheiden van relevante en dat gaat flink vooruit tot het zestiende levensjaar. Die ontwikkeling in functie valt terug te zien in de structurele en functionele ontwikkeling in de hersenen van gebieden in de prefrontale cortex en de pariëtale kwabben die meer in het midden van de hersenschors zitten. 

Irrationeel puberbrein 
Het vooruitzicht op beloning en straf is een andere functie van de hersenen die zich relatief laat ontwikkelt. Hoe handel je als je een kleine kans op een grote winst moet afwegen tegen een grote kans op een kleine winst? In de praktijk zien we vaak dat juist pubers veel risico’s nemen en dingen uitproberen. De cortex en een subcorticaal (net onder de cortex gelegen) gebied zijn betrokken bij een risicovolle beslissing. Dat heeft te maken met een emotie die ‘piekgevoeligheid’ wordt genoemd en een relatie heeft met drift en begeerte. De wat dieper gelegen kern in de hersenen, de nucleus accumbens, speelt daarin een rol en blijkt vooral in de puberteit actiever. Wellicht onder invloed van hormoonveranderingen tijdens de adolescentie. Pubers zijn in het algemeen gevoelig voor beloning in brede zin: geld, sociale beloning, aantrekkelijke gezichten. Pubers kiezen, als ze een daarop toegespitste taak krijgen, vaker voor risico’s. De conclusie is dat het gedrag van kinderen en adolescenten sterker wordt gedreven door begeerte (de nucleus accumbens is daarbij betrokken), dan door controle-systemen in de frontale hersenschors. Men denkt dat een toename van cognitieve controle leidt tot een verbetering van het vermogen beslissingen te nemen en daardoor tot een afname van risicovol gedrag. De langzaam ontwikkelende cognitieve controle van adolescenten is waarschijnlijk de reden dat adolescenten vaak niet-optimale keuzen maken en de reden voor hun dikwijls impulsieve en schijnbaar irrationele gedrag. Ook een ander hersengebied dat onderdeel is van de frontale cortex − de mediale prefontale cortex − rijpt laat, pas in de puberteit. Dat gebied is betrokken bij het besef dat anderen anders over sommige situaties denken dan jij. Daarvoor zijn verbindingen belangrijk tussen hersengebieden die informatie geven over het eigen perspectief, en gebieden die het perspectief van de ander geven. Dat proces verbetert zich nog in de late adolescentie, dus wel tot 16-17 jaar. Het uit zich doordat kinderen in die leeftijd anders functioneren in een groep dan als ze tien jaar zijn. Adolescenten denken vaak over een imaginary audience − een bedacht publiek door wie ze beoordeeld worden. Hierdoor realiseren jongeren zich dat anderen een mening over hen hebben en zoeken ze manieren om hiermee om te gaan. Het is mogelijk dat dit imaginary audience ook te maken heeft met de rijping van deze mediale frontale hersengebieden, maar dat moeten onderzoekers nog uitzoeken.

Het brein als een goede fles wijn 
We spreken al te gemakkelijk over het rijpen van de hersenen. Alsof het een vrucht of een goede fles wijn betreft. De rijping van het brein is echter een aanzienlijk complexer geheel. Zij uit zich niet alleen in het dikker (of dunner) worden van bepaalde gebieden. Er vinden ook opvallende verschuivingen plaats in de verbindingen tussen diverse gebieden. We hebben al gezien dat bepaalde verbindingen die weinig gebruikt worden, worden teruggesnoeid. En dat andere verbindingen die veel worden gebruikt, een versterking krijgen in de vorm van een extra goede elektrische isolatie − de myelinisering − waardoor prikkels sneller worden doorgegeven. De reactiesnelheid van de hersenen neemt daardoor toe, zoals het verschil tussen een gewone telefoonlijn en een ADSLlijn. Het gevolg daarvan is dat sommige verbanden in de hersenen aanzienlijk sneller worden gelegd en zelfs geautomatiseerd. Een fenomeen dat typisch is voor jongeren in ontwikkeling. De grote veranderingen tijdens en vlak na de puberteit lijken de ‘jaren des onderscheids’ in te leiden en ze maken steeds duidelijker dat ontwikkelingen in gedrag niet los staan van de morfologische ontwikkeling van het brein.

[Bron: http://www.biomaatschappij.nl/wp-content/uploads/2013/03/Brein-in-beeld.pdf]

Teachers, know your brain - Sandra van Aalderen-Smeets

Ook onderzoeker Sandra van Aalderen-Smeets vertelt wat de belangrijkste herseninzichten zijn die de leraar zou moeten kennen. Bekijk hier de video van haar TEDx-lezing.

Breinonderzoek is tegenwoordig overal, stelt neuropsycholoog Jelle Jolles. Hij maakt de balans op van tien jaar hersenonderzoek en zet meteen elf belangrijke hersenfeiten op een rij. 


Elf feiten over hersenen, cognitie & gedrag met potentie voor het onderwijs
Welke kennis en inzichten zijn er dan wél relevant? En hoe zouden ze tot toepassing in het onderwijs kunnen leiden? Elf breinfeiten op een rij; ze zijn gebaseerd op ontwikkelingen in diverse disciplines en praktijkvelden en op de internationale wetenschappelijke literatuur:

1. De hersenrijping loopt door tot ver na het 20e jaarEr zijn vele tientallen kleinere structuren in de hersenen. Daartussen ontwikkelen zich complexe netwerken van verbindingen. Bepaalde netwerken ontwikkelen zich vroeg in de kindertijd. Andere, complexere, netwerken rijpen wat later, tot in de vroege volwassenheid. Dit verklaart waarom relatief enkelvoudige cognitieve functies zich in de tijd eerder ontwikkelen dan meer complexer functies.

2. De omgeving is essentieel voor een optimale rijping van het breinAnders gezegd: 'Context shapes the brain'. Oefening en ervaring alsmede prikkels vanuit de omgeving zijn bepalend; ze stimuleren de ontwikkeling van de vele hersen-netwerken. Dat doen ze binnen biologisch bepaalde grenzen.

3. Biologische factoren zijn medebepalendGenetische factoren bepalen de grenzen waarbinnen het individu zich kan ontwikkelen. Maar daarnaast zijn goede slaap en goede voeding, alsmede stimulerende huiselijke omstandigheden zonder stress enorm belangrijk voor ontwikkeling en functioneren. Langdurig middelengebruik? Chronisch vermoeid of keihard op het hoofd gevallen? Het zijn biologische risicofactoren. Daarmee zijn ze een belangrijk doel voor pedagogische en 'educational' interventies: om voorwaarden voor optimale ontplooiing te scheppen.

4. Psychosociale en culturele factoren zijn medebepalendHet inzicht dat prikkels uit de omgeving de motor kunnen zijn van de ontwikkeling en rijping van netwerken in de hersenen is van cruciale betekenis. Feitelijk betekent dit dat 'nurture' werkt via de hersenen. Emotionele, culturele en sociale 'voeding' is nodig. Deze zorgt dat het individu zich goed tot optimaal kan ontwikkelen. Hersenmechanismen zijn verantwoordelijk, dus 'leren en onderwijzen' gaan via het brein. De zich ontwikkelende hersenactiviteit vertaalt zich in betere vaardigheden, veranderde beleving en gedrag. Omgeving schept dus de voorwaarden voor de ontplooiing op andere manier dan de biologie dat doet en is eraan complementair.

5. Er bestaan grote individuele verschillen in de ontwikkelingDeze verschillen berusten vooral in de aard van bio-psycho-sociale interacties. Hersenen die genetisch gezien een 'top'-potentie hebben, ontplooien zich alleen optimaal in de goede context (zie punt 2 t/m 4). Een belangrijke implicatie is dat opvoedings- en didactische interventies alsmede organisatorische veranderingen in ons onderwijssysteem kunnen worden ontwikkeld om alle kinderen zich optimaal te laten ontplooien. Daarbij wordt rekening gehouden met hun specifieke omgeving en eerder in het leven opgedane ervaringen die immers zijn vastgelegd in hersenbedrading.

6. Er zijn verschillen in de ontwikkeling van jongens en meisjesNeuro- en biopsychologisch onderzoek toont aan dat (de grote meerderheid van) de jongens en (de grote meerderheid) van de meisjes zich volgens een wat ander tijdpad ontwikkelen. Dat moet worden beschouwd als een gegeven. En het heeft grote betekenis voor te ontwikkelen onderwijs- en pedagogische interventies. Daarin moeten overigens ook sociaal-culturele factoren een belangrijke plek hebben.

7. De (ontwikkeling van) non-cognitieve functies en vaardigheden is cruciaalDe neuropsychologie spreekt over 'zelf-inzicht' en 'zelf-regulatie', over 'cognitieve flexibiliteit' en 'inzicht in de intenties van anderen'; over 'empathie' en 'inhibitieprocessen'. Ook interesse in de wereld ('nieuwsgierigheid') en 'ondernemend vermogen' alsmede de vaardigheid in plannen en prioriteren horen hierbij. Dergelijke executieve functies ontwikkelen zich in relatie tot de meest complexe netwerken in de hersenen. Start is in de peutertijd en de ontwikkeling loopt door tot ver na het 20e jaar.

8. Nieuwe metaforen uit cognitieve- en neurowetenschap hebben didactische potentieBegrippen zoals 'aandacht', 'concentratie', 'werkgeheugen', 'denkprocessen' en de begrippen die bij 7 zijn genoemd blijken een handvat te kunnen zijn voor onderwijsprofessionals en voor ouders. Zij kunnen daarmee de leerling (zelf-) inzicht geven in zijn leer-aanpak en over (omgaan met de) factoren die hem afleiden van een optimale prestatie.

9. Slecht schools presteren betekent nog geen leerstoornis. Zeer goed presteren betekent nog niet 'hoogbegaafd'Kinderen kunnen sterk verschillen in de dynamiek van de ontwikkeling van functies en vaardigheden. 'Een traaggroeiende boom kan ook de hoogste worden' en 'een snel groeiende boom wortelt soms niet breed genoeg en valt om'. Hoe een kind 'is' kan niet op grond van een momentopname zoals een toets worden vastgesteld.

10. Ontwikkelingsproblematiek rond AD(H)D en leerproblemen (dyslexie, rekenproblemen) is mede afhankelijk van omgevingsfactorenADHD is geen genetisch bepaalde ziekte net zomin als autisme dat is. Naast biologische factoren (genetica, hersenontwikkelingsstoornis) blijken psychosociale factoren belangrijker dan gedacht. Deze geven een handvat voor gerichte (opvoedings- en didactische) interventies.

11. Schools leren berust op de ontwikkeling van vele cognitieve domeinen en deelprocessenVoor het schools presteren en leermotivatie zijn ook taal en denken, waarnemen en bewegen, verwachtingen en attitudes, enthousiasme en motivatie van belang. Het gaat om een multidimensioneel gebeuren, waarin de lerende centraal staat (en niet de leerstof). Implementatie van dit gegeven vergt een attitudeverandering in het onderwijs.

[ bron: http://didactiefonline.nl/41-nieuws/12481-onderwijs-hersenen-en-cognitie-de-kloof-overbrugd ]