Über humane Ausbildung

Es gibt ein umfangreiches und wachsendes Angebot humaner, sprich tierverbrauchsfreier Lehrmethoden für die Bereiche Anatomie, Physiologie, Biochemie und Zellbiologie, klinische Fertigkeiten und Chirurgie sowie Pharmakologie. Diese reichen von Videos als visuell hochwertige Darstellungen von z. B. Sektionen, über lebensechte Modelle und computerisierte Phantome für anatomisch/morphologische sowie chirurgische Übungen bis hin zur interaktiven Simulations-Software. Mit Letzteren lassen sich verschiedenste virtuelle Sektionen oder Untersuchungen zur Physiologie, wie z. B. zur Auswirkungen von pharmakologischen Stoffen auf die simulierte Funktion eines Froschherzes, vornehmen. Es gibt sogar virtuelle Realitätssimulationen für klinische Techniken mit 3D- und Tastmöglichkeiten.

Außerdem sind echte Übungen in Selbstversuchen, z. B. in der Muskelphysiologie, und an gespendeten toten Tiere aus der Veterinärmedizin (siehe Tierkörper-Spendenprogramm) oder auch an Überresten aus Schlachthöfen und Fischereien möglich.

Weitere, weniger auffällige Experimente, die Tiere nutzen sind Zellkulturen oder biochemische Experimente. Hier gibt es oft Alternativen wie die Verwendung pflanzlicher oder synthetischer Enzyme und Substanzen.

Vorteile der alternativen Lehrmethoden

Die humanen Lehrmethoden sollen nicht unbedingt ein Duplikat von Übungen mit eigens getöteten Tieren sein. Vielmehr orientieren sie sich als eigenständige Lehr- und Lernmethode in erster Linie am entsprechenden Lernziel. Und darin sind sie den tierverbrauchenden Übungen oftmals überlegen. Viele physiologische Zusammenhänge wie Aufbau und Funktion von Organen oder z. B. die Effekte autonomer Nerven auf das Herz-Kreislaufsystem, lassen sich durch innovative Konzepte ohne Tiereinsatz viel besser vermitteln.

Die didaktische Gleichwertigkeit bzw. Überlegenheit konnte bereits mehrfach nachgewiesen werden, ebenso die finanziellen Vorzüge (siehe Publikationen). Über den Einsatz von Tieren und Alternativmethoden gibt es inzwischen zahlreiche vergleichende wissenschaftliche Untersuchungen. Lehrmittelevaluationen zu handwerklichem Geschick, Lerneffekten und Akzeptanz der Studierenden ergaben dabei mindestens gleichwertige Ergebnisse.

Große Vorteile der tierverbrauchsfreien Methoden sind die höhere Verfügbarkeit an Informationen und die unbegrenzte Wiederholbarkeit, wodurch sich die Einprägsamkeit gegenüber Versuchen an Tieren erhöht. Oft lassen auch Tierpräparationen die Strukturen nicht deutlich erkennen. So ist es weit verbreitet, dass Studierende die geforderten Zeichnungen anhand von Lehrbüchern anfertigen. Außerdem ist bei Studierenden, die gegen ihr Gewissen an der Übung mit eigens getöteten Tieren teilnehmen, der Lernerfolg geringer.

Durch z. B. interaktive Computer-gestützte Lernprogramme wird hingegen ein höherer Lerneffekt erzielt aufgrund der breiteren und mehr in die Tiefe gehenden Lernerfahrung. So kann die Morphologie verschiedener Spezies mit nur einem Mausklick verglichen, oder die Histologie und andere Wissensgebiete in den praktischen Unterricht einbezogen werden. Bilder können vergrößert, Blutkreislauf oder Nervensystem wegretuschiert oder dreidimensional hervorgehoben werden, Muskeln können aktiviert und sogar die Durchsichtigkeit von Organen kontrolliert werden, um den Aufbau und strukturelle Beziehung besser zu verstehen. Die intensivere Wahrnehmung und der Grad an Kontrolle der neuen Software unterstützen effektives und qualitativ hochwertiges Lernen.

Experimente können in virtuellen, real-erscheinenden, voll ausgestatteten Laboren durchgeführt werden und ermöglichen ein freies Austesten durch Parametervielfalt. Mathematische Algorithmen garantieren z. B. bei den Lernprogrammen von „Virtual Physiology“ die entsprechende Reaktionen der virtuellen Organe bzw. Gewebe und berücksichtigen die biologische Diversität von Präparationen.

Auch durch die direkte Involvierung von Studierenden in Selbstversuchen, bei denen ohne Schaden zu nehmen z. B. Reizweiterleitungen am Nerv untersucht werden, sind nachhaltigere Lerneffekte zu erwarten.

Die alternativen Lehrmethoden bieten:

  • Bessere Einprägsamkeit durch höhere Informationsverfügbarkeit, unbegrenzte
    Wiederholbarkeit (weiterführendes Wissen, hervorgehobene Darstellungen, um z. B.
    strukturelle Beziehungen besser zu verstehen)
  • real erscheinende, voll ausgestattete Labore zum freien Experimentieren
    (Parametervielfalt, mathematische Algorithmen garantieren entsprechende Reaktionen der virtuellen Organe/Gewebe) und berücksichtigen die biologische Diversität von Präparationen
  • Kein verminderter Lernerfolg durch Gewissenskonflikt bzw. Abneigung gegen Tierverbrauch

Ein Studium ohne Tiereinsatz ist möglich

Der Anteil an jungen Menschen, die Tierversuche ablehnen, ist gestiegen, wie z.B. Umfragen in den USA zeigen[1]. Dort hat die Human Anatomy and Physiology Society (HAPS) ihr Leitbild im Hinblick auf die Nutzung von Tieren in Anatomie- und Physiologiekursen überarbeitet und befürwortet nun tierfreie Lehrmethoden als Ersatz zu Tierlaboratorien[2].

In Deutschland haben die Bundesländer Bremen, Hessen, Nordrhein-Westfalen, Saarland und Thüringen einen Paragraphen im Hochschulgesetz eingeführt, der die Verwendung von lebenden oder eigens hierfür getöteten Tieren verringern oder ersetzen soll. Die Studierenden haben zudem die Möglichkeit Tierversuche abzulehnen, wenn dies für sie aus Gewissensgründen nicht zu vereinbaren ist und gleichwertige Methoden bestehen.

Einige Unis (siehe Ethik-Hochschulranking) machen es in den Bereichen Biologie, Humanmedizin und Pharmazie bereits vor, dass mit den vielfältigen Ersatzmethoden ein erfolgreicher Abschluss ohne Tierverbrauch möglich ist. Schon durch einen bloßen Informationstransfer der Dozenten ließe sich die Zahl der tierverbrauchenden Übungen noch deutlicher reduzieren. Einen Einblick zu den vielfältigen tierverbrauchsfreien Lehrmethoden befindet sich unter „Alternativmethoden“, während die Alternativen-Datenbank von InterNiche eine ausführliche Sammlung enthält, wobei einige der Materialien auch kostenlos in deren Leihmaterial-Bibliothek ausgeliehen werden können.

[1] Goodman, J.R, & Borch, C.A. (2014, February). Trends in Americans’ attitudes toward animal testing: 2001-2013. Poster presented at the

annual meeting of the American Association for the Advancement of Science, Chicago, Ill.

[2] Human Anatomy and Physiology Society. (2012). Position statement on animal use. Retrieved June 5, 2013, from http://www.hapsweb.org/displaycommon.cfm?an=1&subarticlenbr=21.

 

Computersimulationen

Software zur Frosch-Präparation

Viele moderne Computerprogramme sind interaktiv und integrieren hochwertige Graphiken, Video und Ton. Bei einigen Programmen, etwa bei der SIM-Reihe des Thieme-Verlages, werden die Ergebnisse durch einen Zufallsmechanismus beeinflusst, so dass sie auch in ihrer Variabilität den Laborbedingungen entsprechen.

Die Anwendungsmöglichkeiten von Computersimulationen liegen nicht nur im physiologischen Bereich, wo fast alle Themen innerhalb dieses Bereiches vollständig und mehrfach abgedeckt sind. Computersimulationen bieten auch virtuelle Präparierkurse, in denen labortechnisch fast unmöglich ein direkter Vergleich von Makroskopie und Mikroskopie geboten wird, Beziehungen zur Ökologie gegeben werden und kostengünstig verschiedenste Tierarten untersucht werden können.

Ein weiterer Vorteil ist die eigenständige Nachbearbeitung von Kursen durch die Studierenden, einige Programme beinhalten umfangreiche Testfragen sowie Praktikumsskripte für die Dozenten.

Videos

Videoaufnahmen werden beispielsweise von Versuchen, ökologischen Zusammenhängen oder chirurgischen Fertigkeiten angeboten. Durch Wiederholung wichtiger Sequenzen, durch Großaufnahmen, Zeitlupe und Zeitraffer, hinzugefügten Graphiken und Trickaufnahmen lassen sich die Sachverhalte besonders gut verdeutlichen. Teilweise kommen auch hier interaktive Elemente zum Einsatz. Gegenüber den tierverbrauchenden Übungen liegt ihr Vorteil in einer schnelleren und umfassenderen Wissensvermittlung. Es gibt bereits eine Vielzahl von Lehrfilmen, von denen jeweils einzelne an den Universitäten eingesetzt werden. Außerdem existieren über die meisten in der Ausbildung durchgeführten Versuche und Präparationen Videoaufzeichnungen der Universitäten. Filme, Videos und Trickaufnahmen können in allen Praktika Anwendung finden, sowohl zur Veranschaulichung der Morphologie, physiologischer, biochemischer, genetischer, biophysikalischer oder mikrobiologischer Prozesse und zur Anleitung chirurgischer Methoden.

Kunststoffmodelle und Phantome

Blutentnahme am Hundemodell

Kunststoffmodelle können den grundlegenden Aufbau von Tieren vermitteln, es sollte auf entsprechende Qualität geachtet werden. Einige Modelle sind gegenüber dem Original vergrößert, so dass sich in der Präparation zu kleine Strukturen besser darstellen (Bsp. Insektenkopf). Die Modelle sind meist farbig, detailliert beschriftet und teilweise zerlegbar um innere Strukturen darzustellen.

Kunststoffmodelle oder Phantome können auch in chirurgischen und sogar mikrochirurgischen Praktika eingesetzt werden. Solche Modelle simulieren Haut, Haare und Gefäße oder Organe, so dass beispielsweise Infusionen, Intubationen oder Nähte geübt werden können.

Phantome kombinieren diese Eigenschaften mit zusätzlichen Funktionen, wie abhörbaren Herz- und Atemgeräuschen, die dem gesunden und kranken Zustand entsprechen.

Simulatoren

P.O.P. Chirurgie-Trainer

Simulatoren sind computergesteuerte Modelle, die durch virtueller Realität Anwendungsbereiche auch für die Weiterbildung schaffen. So können Chirurgen Operationstechniken am schlagenden Herzen üben, Schnittführungen an Gefäßen oder Organen zeigen ‚realen’ (haptischen) Widerstand oder Bildschirmen übertragen die Strukturen perfundierter Organe natürlich gestorbener Tiere, um Techniken an durchbluteten Geweben zu trainieren.

 

Plastinationen

Frosch und Ratte, plastiniert

Natürlich gestorbene Tiere und deren Organe können nach einer fachmännischen Präparation durch ein spezielles Verfahren, der Plastination, in einen gummiartigen, haltbaren Zustand überführt werden und so für einen fast unbegrenzten Zeitraum für morphologische Studien herangezogen werden. Eingeschränkt zu befürworten ist diese Methode nur deshalb, weil die Flexibilität der einzelnen Gewebe und Organe gegenüber den „frischtoten“ Tieren abnimmt. Wichtige Strukturen lassen sich jedoch wesentlich besser veranschaulichen, als nach laienhaftem Sezieren.

Der Vorteil gegenüber den Präparationen liegt wie auch bei den Kunststoffmodellen, darin, dass die Studierenden hier gerade nicht präparieren müssen und sich so wirklich auf die Anatomie konzentrieren können, anstatt auf ihre manuelle Tätigkeit. Diese kann später an natürlich gestorbenen Tieren und Menschen trainiert werden.

Selbstversuche

Myograph

Harmlose Selbstversuche an freiwilligen Studierenden stellen eine der besten und an vielen Fakultäten besonders in der Humanmedizin auch schon seit Jahren erprobten tierverbrauchsfreien Lehrmethoden dar. Mit ihnen lassen sich etliche der in den physiologischen Praktika verlangten Versuche ersetzen. So können schon mit einfachsten Mitteln Selbstversuche zur Physiologie von Nerv und Muskel, beispielsweise Elektroneuro- und Elektromyogramme (ENG, EMG), durchgeführt werden, die besonders für Medizinstudenten viel größere Relevanz haben als tierverbrauchende Übungen.

Allerdings gibt es auch weitaus profundere Selbstversuchsmethoden, mit speziell entwickelter Computersoftware und den verschiedensten Möglichkeiten zur Datengewinnung und -auswertung. Als Beispiel sei hier der 1997 mit dem Felix-Wankel-Preis prämierte Myograph genannt, der im Bereich der Nerv-Muskelphysiologie fast 50 Lernziele abdeckt, weitaus mehr als durch die Froschversuche überhaupt gelehrt werden könnten.

Weitere Selbstversuche werden beispielsweise zu Themen wie Kapillardruck, Rezeptorphysiologie, Sinne, indirekte Kalorimetrie und Atmung durchgeführt.

Der Selbstversuch als Lehrmethode hat viele Vorteile gegenüber tierverbrauchenden Übungen, aber auch gegenüber anderen Alternativen. Durch das Experimentieren am eigenen Körper werden alle Sinne angesprochen, wodurch die Einprägsamkeit und Intensität des Gelernten erhöht und das Lernziel des wissenschaftlichen Arbeitens erreicht wird. Zudem machen die Versuche meist sehr viel Spaß und stoßen auf große Akzeptanz bei den Studierenden. Bei Medizinstudenten ergibt sich als zusätzlicher Vorteil, dass viele im späteren Beruf relevante Apparaturen und Untersuchungstechniken kennen gelernt werden können.

Behandlungen und diagnostische Verfahren von Menschen- und Tierpatienten

Die Geräte dazu sind ohnehin in jeder Klinik vorhanden, beispielsweise für EKG und EEG. Darüber hinaus können auch Venenpunktion, Reflexprüfungen, Palpation, Auskultation etc. und nicht zuletzt auch der Umgang mit den Patienten und Angehörigen durch die Begleitung praktizierender (Tier-)Ärzte schon von Beginn des Studiums an erlernt werden.

Verwendung von natürlich gestorbenen Tieren

Für anatomische Studien, insbesondere im Tiermedizin- und Biologiestudium, ist die Verwendung von toten Tieren kaum abdingbar. Hierfür müssen Tiere aber nicht eigens getötet werden. Vielmehr können natürlich gestorbene, verunfallte oder aufgrund von tierärztlichen Indikationen eingeschläferte Tiere Verwendung finden. Natürlich gestorbene Tiere findet man in der Natur. Verunfallte Tiere kann man z.B. bei Krötenwanderungen finden. Solche Tiere wurden u.a. an der Universität Freiburg im Fachbereich Biologie eingesetzt.  Ebenfalls an der Universität Freiburg startete 1993 ein Modellprojekt zur Verwendung von aus tierärztlicher Indikation eingeschläferten Tieren, einer Praxis, die in allen fünf tiermedizinischen Hochschulen schon seit jeher praktiziert wird. Durch die Kooperation mit Tierärzten und nach entsprechender Aufklärung der Tierhalter wurde es möglich, einen ganzen Morphologiekurs mit aus tierärztlichen Indikationen eingeschläferten Kleinsäugern zu versorgen.

Entgegen den Vermutungen etlicher Dozenten widerspricht diese Praxis keinesfalls den Bestimmungen des Tierkörperbeseitigungsgesetzes. Dies wurde inzwischen auch vom Regierungspräsidium Gießen, dem Justitiar der Universität Freiburg, dem Hessischen Ministerium für Wissenschaft und Kunst und nicht zuletzt dem Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten bestätigt. Letzte Zweifel eines Praktikumsleiters können aber ausgeräumt werden, wenn von Studierenden eine Erklärung unterzeichnet wird, nach der jedes Risiko von ihnen selbst getragen wird. Diese Vorgehensweise wurde z.B. auch in Freiburg praktiziert.

Natürlich lassen sich auf diese Weise nicht immer alle Tierarten besorgen, deren Sektion von den jeweiligen Kursleitern vorgesehen ist. Durch Kombination mit anderen Alternativen, wie virtuellen Sezierungen, Modellen oder Plastinaten können auch human ausgestaltete Kurse ein vielfältiges Angebot durch das Tierreich bieten. Auch hier sollte vorrangig auf das Kursziel und nicht auf Traditionen fokussiert werden. So kommt beispielsweise die mikroskopisch-histologische Anatomie oftmals zu kurz.

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