Dr. Wilfired Gruhn

Neurodidaktika – egy új tudományos trend a zenei nevelésben

      Először is, a kifinomult magas technológia az idegrendszeri kutatásokban új képi technikákkal ajándékozott meg bennünket. (EEG, MEG, PET Scan, MRI), amelyeknek révén az eddigieknél jóval többet tudhatunk meg az aktív agy működéséről.
      Másodszor: az új kutatási projektek izgalmas betekintést engedtek az agy működésébe, amelyek a tanulás és megértés folyamatát is új megvilágításba helyezték.
      Harmadszor: a tanárok felismerték, hogy az agyat úgy tekinthetjük, mint a számítógép hardware-jét, amit igény szerint lehet ki-bekapcsolni, és azt is felismerték, hogy a zenetanítást egyre inkább az értelmi működés szilárd bázisára kell alapozni, semmint arra a romantikus felfogásra, hogy a zene valamiféle jó  hatással van a gyerekekre (pl. kedvesebbé, nemesebbé teszi őket).
      A fenti érvek ereje, úgy mint a hozzáférhető új technológiák, a legújabb kutatási eredmények és a nevelés érdekei – járultak hozzá ahhoz, hogy az idegélettani tudományok megérintették most már a zenei nevelést is, sőt, a zenei nevelés területén is megindultak a tárgyunkról szóló kutatások.
      Előadásom első részében bemutatom azokat az aktuális kutatási eredményeket, amelyeket a megértés és agy kapcsolatára vonatkoznak. Ez a kapcsolat képez utat ahhoz, hogy bemutassuk a funkcionális együtt-járást a zenei tevékenység és az agy között. Mindezekre építve kifejtem, mit jelent a „neurodidaktika”, végül rámutatok, hogy a legújabb kutatások fényében milyen új dimenziók nyílnak a zenetanítás és zenetanulás számára.

I. Az értelmi fejlődés és az agy fejlődése

A neurobiológusok az agyat genetikailag meghatározott szervként tekintik, amely válaszol a külvilágból érkező ingerekre. Egyidejűleg felfedezi a környezetet és szervezi azokat a struktúrákat, amelyeket az azonosnak vagy különbözőnek ítélt mintázatokból (pattern) sikerült azonosítani. Így, az agy az észlelt környező világ mentális reprezentációját (szellemi, értelmi leképeződését, képviseletét) képes kifejleszteni. Ezért mondhatjuk, hogy az agy fejlődése az inger-gazdag környezettel folytatott kölcsönhatásra épül. Ezen tény figyelembe vételével alakította ki Gordon a „fejlődési alapképesség” fogalmat. Az agy különleges működésmódot alakított ki: csökkenti a ritkán előforduló kapcsolatokat, míg erősíti azokat, amelyek gyakran és ismétlődve fordulnak elő. A korai gyermek-években az agy hatalmas mennyiségű szinaptikus kapcsolatot fejleszt ki, hogy készen álljon a befogadásra és az érzéki benyomások valamennyi fajtáját képes legyen kezelni. A neuronális ingerlés környezeti kiválogatása meghatározza a válaszképes, (tüzelő) neuronok számát és típusát. Már a születéstől kezdődően (ha nem még annál is előbb!) az agy keresi az érdekes új ingereket. Összegyűjti az összes bejövő érzéki ingerből származó információkat. Ennek révén folyamatosan keresi az azonos és különböző ingermintázatokat és az új ingereket megpróbálja integrálni a már meglévő, létező mintázatokba. Állandóan összehasonlítja az érzéki benyomásokat a már meglévőkkel, amelyeket az emlékezet tárol. A működés során az agy a bejövő megfigyelt és feldolgozott információkat statisztikailag szervezi azt megállapítandó, hogy melyek fordultak elő gyakrabban egy ingerlés sorozatban, mint mások. Ezért mondhatjuk, hogy az agyműködés tükrözi a külvilággal meglévő interakcióját. Mennyi információ és milyen gyorsan kerül feldolgozásra a fejlődő agyban! Mindez pedig attól függ, hogy az értelmi kibontakozás lehetőségei milyenek, márpedig ezek genetikusan adottak (ez az ún. g-faktor). Az adott tanulási lehetőségen belül azonban az értelem „építkezése” épp azokkal az ingerekkel fejleszthető, amelyek a környezetből érkeznek és feldolgozást nyernek. Ezért azt a következtetést vonhatjuk le, hogy az agy működését az határozza meg, hogy milyen gyakoriságú és milyen természetű használatnak van kitéve.
    Amit környezeti interakciónak (kölcsönhatásnak) neveztünk eddig, szociális interakciónak is nevezhetjük, mivel ezek az interakciók csak szociális közegben jelennek meg. Ezért Gerald Hüther (2000) az agyról úgy vélekedett, hogy az sokkal inkább szociális, mint kognitív idegrendszeri egység. Valószínűleg a két felfogás között azért olyan nagy különbség nincs, mert a kognitív (megértő) képesség a szociális kapcsolatok révén jön létre. Ezért, az agy fejlődési időszakában a szülők, gondozók, testvérek és kortársak a legfontosabbak, leghatékonyabbak és legbefolyásolóbbak a gyermek fejlődése szempontjából. A legtöbb készség, - úgy mint felülés, járás, testmozgások koordinációja, beszéd, fogalomalkotás, logikus gondolkodás -, amit a gyermekek fejlődésük korai fázisában elsajátítanak, nem a formális tanulás eredményei, hanem spontán alakulnak a gyermek megfigyelése, utánzása és felfedező kíváncsisága következtében.
    Ebben a folyamatban az emocionális válaszok fontosak. Bármikor, amikor a szenzoros ingerek sorát észleli a gyermek, beépül az idegrendszerbe, kiváltképp, ha már hasonló ingersorok már korábban lenyomatot hagytak, a limbikus rendszer dopamint választ ki, amely egyaránt kiválthat ingerlékenységet és örömöt. Ezáltal az agy ennek az állapotnak az ismétlését keresi, úgy, hogy a hatékony aktiváció megerősítést kapjon és eltárolódjon a tartós memóriába (Spitzer, 2002). Ez azt jelenti, hogy csak emocionálisan megerősített jelentéssel bíró információk nyújtanak esélyt tartós, memóriában jól rögzült tanulásra. A tanulás maga tehát önfenntartó, önmagát ébren tartó folyamat, amely különleges, sajátságos bio-feedback-en (biológiai visszacsatoláson) alapul. A tanulásnak ezt az önszabályozó, önmagába visszatérő körfolyamatát megzavarhatják, vagy éppen megerősíthetik a tanítási folyamatok. Ezt a tényt fel kell ismernünk és tudomásul kell vennünk.

II. A zene (tanulás) és az agy

A zenetanulás befolyást gyakorol az agyra. Nem abban a leegyszerűsített értelemben, hogy a zene jobbá tesz, hanem amint azt a neurofiziológiai kutatások igazolják a képalkotási technológiákkal, a zenei aktivitás szerkezeti és funkcionális különbségeket idéz elő az agyban. Így pl. a szürkeállomány tömege különbözik a motoros és hallási központok területén (Gaser, 2003) vagy: a zenészeknél erőteljesebben jelentkezik a féltekei aszimmetria (Schlaug, 2003; Glaub, 2003). Ezeket a különbségeket számos MRI vizsgálattal dokumentálták, amelyek mind a tanulás eredményéből következtek. Rövidebben szólva: a tanulást az agy funkcionális és szerkezeti változásaiként tarthatjuk nyilván.
    Ezzel jelentős lépést tettünk előre a tanulás jobb megértése és a tanulásban rejlő folyamatok objektív leírása felé. Mindezek fényében a tanulási feladatokra adott neurális válaszok igen fontosak és meghatározók. Állatkísérletek is igazolták, hogy gazdag környezeti ingerek között felnövő egerek hyppocampális neuronjai sokkal fejlettebbé válnak, mint azon egereké, amelyek csupán üres ketrecben nőnek fel (Kemperman és tsai, 1997). Ha az ingerléses és gátló folyamatok egyensúlya megbomlik, megzavart tanulási viselkedéshez vezet (Braun & Bock, 2003).
    Amit az állatkísérletek igazolnak, igaz lehet az emberi tanulásra is. Az agy különböző fokozatokban fejlődik és különböző fejlődési fázisok alakulnak. A tanároknak érdemes ismerni ezeket a fejlődési fázisokat, s tevékenységüket ezekkel a fázisokkal megfeleltetni. Amióta tudjuk, hogy a dopamin magasabb aktivációt idéz elő egy bizonyos agyi képletben, amely befolyást gyakorol a homloklebenyre, és így szabad utat enged az új információknak, feltételezhetjük, hogy az információ felvétel és ismeretelsajátítás sikeresebb lesz egy pozitív légkörű tanítási helyzetben, amelyet sikerélmény kísér.
    Egy tartós memóriát fejlesztő kísérletben Altenmüller és Gruhn bemutatták, hogy az agy aktivációja függ a különböző tanítás módszerektől és tanítási stratégiáktól. Azok a tanulók, akik számára a zenei befogadás folyamatát biztosítottuk hangzó zene meghallgatásával, sokkal sikeresebben teljesítették feladataikat, mint azok, akik csak verbális leírásokat kaptak a zenéről. A sikeresebb tanulók sokkal inkább tagolt és gazdaságosabb – alacsonyabb - aktivációt mutattak. Továbbá, azok a tanulók, akik tagolt aktivációs mintázatokat mutattak, nemcsak a teszt speciális feladatát tanulták meg, hanem kategóriákat is kifejlesztettek, amelyek képessé tették őket arra, hogy a tanulást önvezérléssel folytassák. Teljesítményüknek ilyen módon történő növekedése már a kísérlet megkezdése utáni első év végén megmutatkozott olyan tesztben, melynek feladatait korábban soha nem gyakorolták.
    Utoljára, de nem utolsó sorban tesszük közzé annak az összehasonlító mérésünknek az eredményét, mely összehasonlítást a vizsgálatunkban részt vevő zenetanuló gyerekekkel és zeneoktatásban egyáltalán nem részesülő gyerekekkel folytattunk. Mértük a gyerekek reakcióidejét, azaz, mentális folyamataik sebességét. Szignifikánsan jobb volt a nálunk már két éve zenét tanulók reakcióideje, két évvel meghaladva hasonló korú nem zenetanuló társaikét. 
    Ezek és más egyéb eredmények szoros interakciót mutatnak az agyműködés fejlődése és a tanulás között, amelyekről feltételezhetjük, hogy a tanításnak, tanulásnak általában fontos szerepe van, a zenetanulásnak pedig különösen. További megfigyelésekre, vizsgálatokra van szükségünk annak igazolására, hogy valóban a zenetanulásnak van ilyen jelentős hatása a fentebb tárgyalt interakcióra, hogy a zenetanulásnak ilyen intenzív és sikeres hatása van az agyműködésre.

III. Neurodidaktika, avagy hogy teremtünk jó tanulási körülményeket?

A „neurodidaktika” terminust, amely egy olyan új diszciplína, amely az idegélettani tudományok és az oktatás-nevelés közti viszonyokra utal, Gerhard Preiss (1998) német oktatáskutató alkalmazta először. Ezzel a terminussal egy olyan új felfogást akart meghonosítani, amely a tanulási folyamatok és az agy fejlődésének fázisait hozza összhangba. Ez egy sor új ismeretet, kapcsolatok felismerését foglalja magában. Ezek közül figyelmet érdemel, hogy
    a) az elektro-kémiai és hormonális folyamatok erősítik a szinaptikus kapcsolatokat és serkentik a tartós memória működését, amely bármely pillanatban lehetővé teszi az eredményes felidézést,
    b) a módszereknek, a tanítási stratégiáknak (= a didaktikának!) valamint a környezet, a körülmények alakításának szerepük van a tanítás, tanulás eredményességében,
    c) a tantervfejlesztés és az oktatáspolitika kapcsolatba kerül az agy fejlődési fázisaival és az agy neurobiológiai feltételeivel.
    Itt és most fel kell tennünk azt a kérdést, hogyan alakíthatunk a „tanuló agy” számára megfelelő környezeti feltételeket.
    Alig lehetséges aktuális és mindenre jó recepteket adni, hogy sikeres eredményeket érhessünk el a zenetanításban. Mégis vannak bizonyos általános elvek, amelyek eleget tesznek ennek az igénynek. Pl., ha az agynak nincs szüksége szabályokra és elvekre, hanem hatékony működésmintái és modelljei vannak, nincs szükség arra, hogy a belső tartalmak verbálisan fejeződjenek ki.
    A tanulás neurobiológiai alapjait figyelembe véve néhány ajánlást tehetünk mindezen tényekből eredően:
    1.    A mentális agyi képviselet alakításához, fejlesztéséhez időre van szükségünk, ezért elegendő időt kell hagynunk növendékeinknek, hogy élményeiket, tapasztalataikat összegyűjtsék.
    2.    Az agy minden beépült gyakorlati tapasztalatra reflektál. Ezért a növendékeinknek sok lehetőséget kell felkínálni, hogy ellássák az agyat a tanuláshoz szükséges információval és hogy beállítódjanak a leghatékonyabb neurális működések.
    3.    Nem a tartalom, hanem az összefüggések, a tartalom elemei közötti relációk alakítják ki a jelentést.
    4.    A jelentés tanulásának a szenzitív fázishoz közel kell lennie, az ui. ilyenkor a legnyitottabb a folyamatok szervezésére és az új információk tárolására;
    5.    A tanulás akkor a legeredményesebb, ha pozitív érzelmek kapcsolódnak a tanulási folyamathoz. Akkor van a legjobb esély új tartalmaknak a memóriába történő tárolására, ha a tanulási szituáció maga örömet szerez a tanulónak. A motivációt nem lehet művileg előidézni a tanítási folyamatban. A motivációt a sikeres tanulásnak kell kialakítania. Ez nem más, mint, hogy a növendék maga ösztönzi magát arra, amit a tanár szeretne elérni vele. Így a tanár számára is örömmé válik a tanítás. Amikor részt veszünk egy folyamatban, nem feltétlenül valami konkrét nyereség érdekében, hanem a cselekvésért, a működésért, az aktivitásért magáért. A cél magától adja önmagát, s ez az, ami az előfeltétele annak, amit Csíkszentmihályi „flow”-nak („áramlat”-nak) nevez.
    6.    A zenetanításnak mindig arra a folyamatra kell irányulnia, amely ahhoz segíti a növendéket, hogy ne elméleti fogalmakat, ne verbális zenei szókincset, hanem teljesen zenei, zene alakította belső képeket építsen fel magában. Ez a belső képalkotás a „neurodidaktika” legkényesebb kérdése. Jóllehet a belső zenei képek megalkotása a tanulókon múlik, hisz’ ezek benne, általa teremtődnek meg, mi, tanárok is felelősek vagyunk azért, hogy elég ösztönzők legyenek a tanítási, ill. tanulási helyzetek, s olyan új elemeket kínáljunk tanításunk során, amelyek részben ismertek és vonzó összefüggéseket nyújtanak növendékeinknek, amelyek önmagukban is jelentéssel bírnak és kiváltják a növendékek érdeklődését. Ezért a tanítás szerkezetét hozzá kell igazítani a fejlődő agy biológiai és élettani feltételeihez.

IV. Zenei nevelés és idegélettani tudományok: az agykutatás és zenei nevelés összefüggéseinek tanulmányozásának előnyei és nehézségei.

Mit tudhatnak mondani nekünk az agykutatások a tanulás vonatkozásában? Vezethetők-e le módszerek az agykutatásból? Az világosan látszik, hogy nagy valószínűséggel tudhatjuk, hogyan működnek a neuronok, ám nem tudjuk bejósolni a tanulás minéműségét, még kevésbé tudjuk meghatározni, mit kellene tanulni és mit kellene tanítani. „Minden idegrost az agyban a legvégső részleteiben az utolsó szinapszisig ismert, mégsem magyarázhatók működésükkel a tanulás értékes vonásai” (Gardner, 1999). De a tanárok tudatában kell, hogy legyenek annak, mikor és hogyan kell egy bizonyos zenei tartalmat átadni, úgy, hogy az eljusson a már kialakított agyi struktúrákhoz.
    Az eddigiek alapján állíthatjuk, hogy az agykutatás nem mágikus misztérium, amely magyarázza a tanítás és tanulás folyamatait, hanem – mint a neurodidaktikában – megalapozhatja ismereteinket, amelyek szilárdabb és objektívebb tényeken nyugszanak. Ezáltal képessé tesz arra minket, zenetanárokat, hogy tanításunk során a gyermek értelmi képességeihez igazodjunk, ahelyett, hogy a gyereket próbáljuk meg belekényszeríteni az adott tanterv szerkezetébe.
    A tanítás – társas produktum és egyidejűleg társas folyamat is. A tanár maga a leghatékonyabb „tanterv”, de tudnia kell, milyen befolyást gyakorol tanításával az agyműködésre. A tanulás módja hat az agyi struktúrára. Az agy neurális környezete meghatározza, milyen mértékben tudhat tanulni az ember – amint azt már korábban említettük: a tanulás vissza is tükrözi a neurális változásokat. A teljesítmény pedig a strukturális és funkcionális különbségektől függ. A „neuro-didaktika” világosabb körvonalakat rajzol, mint a halvány reményekkel kecsegtető kognitív transzferhatás. Keretet kínál nevelési, oktatási döntésekben, amelyek az agy neurális feltételei által meghatározottak és behatároltak.

A Szerző fontosabb hivatkozásai:
Altenmüller & Gruhn (2000): The impact of music education on brain networks: evidence from EEG-studies, International Journal of Music Education
Csikszentmihalyi, M. (1975): Beyond boredom and anxiety. The experience of play in work and games. San Francisco: Jossey-Bass Inc.
Gardner, H (1999): The disciplined mind. What all students should understand. New York: Simon & Schuster
Preiss, G. (Ed.) (1988): Neurodidaktik. Theoretische und praktische Beiträge. Herbolzheim: Centaururs
Spitzer, M. (2002): Lernen. Gehirnforschung und die Schule des Lebens. Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag