Was wären wir ohne unsere Erinnerungen? Wenn Sie sich nicht erinnern würden, wo Sie gewesen sind oder die Ihnen wichtig waren, wären Sie dann immer noch der, der Sie jetzt sind? Was ist, wenn Sie vergessen haben, wie Sie normalerweise auf andere reagieren, was Sie in der Schule gelernt haben oder was Sie im Laufe Ihres Lebens gelernt haben?
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Unsere Fähigkeit, sich zu erinnern und zu lernen, gehört zu den grundlegendsten und bedeutendsten Fähigkeiten unseres Gehirns. Das Gehirn erlaubt uns nicht nur, alles um uns herum zu erfahren, sondern ermöglicht uns auch, unsere Vergangenheit neu zu erleben. Darüber hinaus tut es dies auf verschiedene Weise und verwendet unterschiedliche Speichertypen.
Was war das Beste, was Ihnen heute passiert ist? Das ist ein Beispiel für autobiografisches oder episodisches Gedächtnis, wenn wir uns an etwas im Kontext erinnern, wie zum Beispiel an den Kaffee am Morgen. Es unterscheidet sich vom eidetischen Gedächtnis, einer Erinnerung an Fakten, die von der Erfahrung losgelöst sind, wie zum Beispiel das Wissen, dass Paris die Hauptstadt Frankreichs ist. Ihre Fähigkeit, dies zu lesen, basiert auf einer anderen Art von Erinnerung, die als prozedurales Gedächtnis bezeichnet wird – die Art von Erinnerung, die es ermöglicht, sich daran zu erinnern, wie man etwas „wie Fahrradfahren“ tut.
Der Speicher kann noch weiter unterteilt werden – zum Beispiel ermöglicht Ihnen der Arbeitsspeicher, etwas für einige Sekunden im Gedächtnis zu behalten und dann wieder loszulassen, wie eine Telefonnummer, die Sie sofort und nie wieder wählen müssen. Das Kurzzeitgedächtnis hält länger, vielleicht eine Stunde oder so, und das Langzeitgedächtnis kann ein Leben lang halten.
Die Trennungen dieser Erinnerungen verschwimmen in Wirklichkeit oft, bieten aber einen Rahmen für das Verständnis, wie sich das Gehirn erinnert.
Die Hippocampus-Formation und das limbische System
Ein berühmtes chirurgisches Missgeschick der 1950er Jahre hat einen Großteil unseres Wissens über die Gedächtnisbildung angekurbelt. HM war ein junger Mann mit Krampfanfällen aus seinen medialen Schläfenlappen, die die Ärzte veranlassten, beide zu entfernen. Das Ergebnis war so etwas wie der Film Memento, in dem sich der Protagonist nur an wenige Minuten am Stück erinnern kann. HMs Erinnerungen vor der Operation blieben bis zu seinem Tod erhalten, auch wenn sich die Ärzte, mit denen er nach dem Unfall zusammenarbeitete, zwangsläufig hunderte Male wieder vorstellten.
Die medialen Schläfenlappen enthalten den Hippocampus, eine Gehirnstruktur mit einer ausgeklügelten S-förmigen Krümmung, die fantasievolle Pathologen dazu inspirierte, sie nach dem Griechischen für “Seepferdchen” zu benennen. Innerhalb der Kurven des Hippocampus sind verschiedene Neuronen übereinander gefaltet, die zusammenarbeiten, um die Grundlagen für neue Erinnerungen zu festigen.
Während die Rolle des Hippocampus für das Gedächtnis bekannt ist, ist er nur ein Teil eines Netzwerks, das sich praktisch über das gesamte Gehirn erstreckt. Sowohl sehr lange als auch sehr kurzfristige Erinnerungen können ohne den Hippocampus und nahegelegene Strukturen recht gut existieren, wie einige von HMs erhaltenen Fähigkeiten belegen. Ohne den Hippocampus und die dazugehörigen Strukturen können die meisten neuen Erinnerungen jedoch nicht von Dauer sein.
Der Hippocampus funktioniert nicht allein, sondern als Teil eines neuronalen Netzwerks, das von Medizinstudenten gut untersucht wurde, dem sogenannten Papez-Kreislauf. Dazu gehören der Hippocampus, Mammillarkörper (zwei kleine Strukturen in der Nähe des Hirnstamms), Teile des Thalamus und der cinguläre Kortex. Andere Teile des Gehirns, wie das basale Vorderhirn, spielen eine Rolle beim Gedächtnis. Das basale Vorderhirn sendet Acetylcholin an die Großhirnrinde. Diese Projektionen werden bei der Alzheimer-Krankheit beschädigt – Medikamente wie Aricept wirken, indem sie den Acetylcholinspiegel erhöhen.
Die Großhirnrinde
Während der Hippocampus und das limbische System entscheidend für die Gedächtnisbildung sind, werden diese Erinnerungen letztendlich im gesamten Kortex gespeichert. Darüber hinaus ist der Rest des Gehirns an Lern- und Erinnerungsstrategien sowie an der Aufmerksamkeit beteiligt, die alle für ein effektives Lernen und Auswendiglernen entscheidend sind.
Das Arbeitsgedächtnis ist eine Form des Gedächtnisses, die Informationen gerade lange genug speichert, um sie entweder zu verwenden oder für später zu speichern. Es hat sich gezeigt, dass dies von einer Schaltung abhängt, die die Frontal- und Parietallappen betrifft. Eine Verletzung dieser Regionen kann dazu führen, dass es schwierig wird, etwas lange genug im Gedächtnis zu behalten, um mit der ersten Phase des Auswendiglernens, der sogenannten Kodierung, zu beginnen. Bei der Kodierung wird mit dem Hippocampus zusammengearbeitet, um zu organisieren und auszuwählen, welche Informationen dauerhafter gespeichert werden sollen.
Zusätzlich zur Kodierung kann der Kortex daran beteiligt sein, Erinnerungen in einem Prozess namens Abrufen aus dem Speicher zu ziehen. Es ist möglich, dass jemand Probleme mit dem Abrufen des Speichers hat, selbst wenn die Kodierung richtig durchgeführt wurde. Zum Beispiel haben die meisten von uns die Erfahrung gemacht, dass sie Schwierigkeiten haben, sich an etwas zu erinnern, nur um es später in unseren Köpfen wiederzufinden. Manchmal können die falschen Informationen abgerufen werden, wie bei der Konfabulation, bei der es so aussieht, als ob jemand über seine Vergangenheit lügt, obwohl er ernsthaft der falschen Erinnerung glaubt.
Gedächtnisstörungen
Verschiedene Gedächtnisstörungen wirken sich auf verschiedene Regionen des Gehirns aus. Die Alzheimer-Krankheit zum Beispiel schädigt klassischerweise den Hippocampus, was zu Schwierigkeiten bei der Bildung neuer Erinnerungen, aber zu keinen anfänglichen Problemen mit bereits gespeicherten Erinnerungen führt. Ein frontales Schädel-Hirn-Trauma kann zu Schwierigkeiten mit dem Arbeitsgedächtnis führen, was bedeutet, dass es schwierig ist, Informationen lange genug im Gedächtnis zu behalten, damit sie kodiert werden können. Wenn die Informationen jedoch einmal erinnert wurden, ist es wahrscheinlicher, dass sie erhalten bleiben, obwohl auch einige Schwierigkeiten beim Abrufen vorhanden sein können.
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