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Das grosse Orchester der Gehirnzellen

Es entsteht für jede Erinnerung ein einzigartiges Muster eines Zusammenspiels, ähnlich wie bei einem grossen Orchester.
Es entsteht für jede Erinnerung ein einzigartiges Muster eines Zusammenspiels, ähnlich wie bei einem grossen Orchester. Bild PD

Erinnern ist eine hochkomplexe Fähigkeit des Menschen. Es erfordert die Aktivität verschiedenster Gehirnregionen und unzähliger Zellen. Kein Wunder, ist bei einer Demenzerkrankung meist das Gedächtnis zuerst beeinträchtigt.

Von Martin Mühlegg

Bei der Erforschung unseres Gedächtnisses tappte die Wissenschaft lange im Dunkeln. Mitte des letzten Jahrhunderts vermuteten Forscher unsere Erinnerungen in Eiweissmolekülen. Der Biologe James McConnell führte damals Versuchsreihen durch. Plattwürmer, die er als lernfähiger als andere erkannt hatte, zerkleinerte er und fütterte sie ihren Artgenossen.

Der gewünschte Erfolg – die fressenden Würmer würden gescheiter werden – blieb aus. Glücklicherweise, denn sonst könnten wir uns das manchmal mühsame Lernen ersparen, indem wir das Gehirn eines intelligenten Menschen essen würden. Heute ist dieser Versuch eine komische Randnotiz der Forschungsgeschichte.

Jetzt wissen wir, dass alles viel komplizierter ist, als McConnell vermutete. Jede unserer 100 Milliarden Hirnzellen ist über Nervenbahnen und Synapsen mit bis zu 10 000 anderen Hirnzellen verbunden. Wenn wir einen Menschen kennenlernen, merkt sich das Gehirn über die Sinnesorgane sein Gesicht, seinen Namen, seine Stimme usw., indem es zwischen bestimmten Hirnzellen eine bestimmte elektrische Aktivität auslöst.

So entsteht für jede Erinnerung ein einzigartiges Muster eines Zusammenspiels, ähnlich wie wenn ein grosses Orchester ein Lied spielt. Die zur Person gehörenden Merkmale werden in verschiedenen Regionen des Gehirns abgespeichert.

Treffen wir dann wieder auf diese Person, entsteht das musterartige Zusammenspiel von neuem – und wir erkennen die Person. Je öfter wir diese Person treffen, desto stärker prägt sich das Zusammenspiel ein – und desto besser erinnern wir uns an sie.

Kurzzeit- und Langzeitgedächtnis: Schutz vor zu viel Information

Das sensorische Gedächtnis (auch Ultrakurzzeitgedächtnis) speichert Informationen für wenige Sekunden ab. Das Kurzzeitgedächtnis speichert die Informationen länger, aber ebenfalls zeitlich begrenzt ab. Wenn die Information als wichtig bewertet wird, wird sie im Langzeitgedächtnis gespeichert. Mit der Unterteilung in diese Bereiche schützt sich das Gehirn vor einer Schädigung durch zu viele Informationen.

Das Kurzeitgedächtnis lokalisieren Forscher vor allem im präfrontalen Kortex (Teil des Frontallappens an der Stirnseite). Auch Teile der  Grosshirnrinde und des Scheitellappens werden vom Kurzzeitgedächtnis aktiviert. Der Hippocampus – er zählt zu den Evolutionär ältesten Strukturen des  menschlichen Gehirns – spielt bei der Erinnerung eine wichtige Rolle. Er verändert sich je nach geistiger Aktivität. Taxifahrer, die sich viele Strassen merken müssen, haben einen überdurchschnittlich grossen Hippocampus.

Im Zusammenhang mit der Erinnerung spricht man auch von kognitiven Landkarten. Ereignisse und Tatsachen durchlaufen den Schläfenlappen und das Zwischenhirn, motorische Reflexe werden dem Kleinhirn zugeordnet, Gewohnheiten den Basalganglien (Kerne unter der Grosshirnrinde). Eine wichtige Regel- und Ordnungsfunktion hat der Neokortex (Teil der Grosshirnrinde).

Dass uns emotionale oder mit Schmerz verbundene Erlebnisse stärker in Erinnerung bleiben, hat mit der Amygdala zu tun. Diese mandelförmigen Kerne in der Mitte der beiden Temporallappen verarbeiten Angst und andere Emotionen. Sie haben Einfluss auf unser Lernvermögen und sind verantwortlich dafür, dass wir zum Beispiel vorsichtiger mit Feuer umgehen, nachdem wir uns verbrannt haben.

Die Erinnerung ist nicht stabil

Nicht selten spielt uns die Erinnerung einen Streich. Zum Beispiel erinnern wir uns schlecht an die neue Pin der Bancomat-Karte. Von proaktiver Interferenz sprechen wir, wenn uns trotz mehrmaligen Gebrauchs der neuen Pin immer wieder die alte einfällt. Die Untersuchung von Zeugenaussagen zeigte auf, dass die Manipulation eines Details die Erinnerung der Zeugen an das gesamte Ereignis verändern kann. In diesem Fall sprechen wir von retroaktiver Interferenz.

Bei einer beginnenden Demenz sind meist Gedächtnisstörungen die ersten Symptome. Wenn wir uns die Komplexität des Erinnerns vor Augen führen, leuchtet es ein, dass bei einer Reduktion der Hirnleistung in der Regel das Gedächtnis zuerst beeinträchtigt wird. Was in welchem Ausmass vergessen geht, hängt von der Art der Demenz und den betroffenen Hirnregionen ab.

 

erschienen: 13.01.2016