Störungen des Gedächtnisses
Gedächtnis was versteht man darunter
Stellen Sie sich vor, Sie wachen morgens auf und haben keinerlei Erinnerung an die Person, die neben Ihnen liegt. Sie würden die Menschen nicht erkennen, die man Freunde und Familie nennt. Ihr eigentliches Lieblingslied, das im Radio gespielt wird, wäre Ihnen fremd. Sie würden sich in Ihren vier Wänden so bewegen, als hätten Sie die Räumlichkeiten noch nie zuvor gesehen. Die eigentlich bekannte Umgebung würde neu erscheinen.
Dies wäre der Fall, wenn Sie plötzlich Ihr Gedächtnis verlieren würden. Das Gedächtnis ist die Grundlage für unsere Identität. Was wir erleben und lernen prägt unsere Persönlichkeit, Vorlieben, Ansichten und Werte. Durch Lernen und Erleben können wir unser Handeln auf zukünftige Situationen einstellen und Vorhersagen für die Zukunft machen. So bestimmt unser Gedächtnis unser Verhalten mit, in dem frühere Begebenheiten in Entscheidungen einfließen.
Für einen Teil der Betroffenen besteht aber gerade in der Anfangsphase der Gedächtnisstörung gar kein Bewusstsein für die Störung. Sie sind überrrascht, wenn man sie auf die Probelmatik hinweist.
Nun wollen wir im Folgenden darauf eingehen, wie das menschliche Gedächtnis funktioniert, wo es sich im Gehirn befindet und was passiert, wenn die Funktionen gestört sind.
Einteilung des Gedächtnisses
Die Chronologische Gliederung
- Das sensorische Gedächtnis
- Das Kurzzeitgedächtnis/Arbeitsgedächtnis
- Das Langzeitgedächtnis
Das sensorische Gedächtnis
Das sensorische Gedächtnis stellt die Verbindung zwischen Wahrnehmung und Gedächtnis dar. Es wird auch sensorisches Register, Ultrakurzzeitgedächtnis oder ikonisches Gedächtnis genannt. Im sensorischen Gedächtnis erfolgt die Verarbeitung von Reizen nach der Aufnahme aus der Außenwelt. Dieser Prozess läuft unbewusst ab. Nicht jeden Reiz, den unsere Sinne aufnehmen, nehmen wir auch bewusst war. Es handelt sich hier um kurze flüchtige Sinneseindrücke davon, was eben erst wahrgenommen wurde, zum Beispiel was wir gerade gehört haben. Die Reize werden kurz zwischengespeichert und wenn sie wichtig sind an das Kurzzeitgedächtnis weitergegeben. Die einfließende Information wird vor Bewusstwerden gefiltert, so dass wir nicht von Reizen überflutet werden. Dabei gibt es Unterschiede in der Dauer der Zwischenspeicherung. Auditive Wahrnehmungen werden beispielsweise länger (zwischen 2 und 3 Sekunden) aufrechterhalten als visuelle Wahrnehmungen (250 – 500 Millisekunden).
http://www.wdr.de/tv/wissenmachtah/bibliothek/sensorischesgedaechtnis.php5
Das Kurzzeitgedächtnis/Arbeitsgedächtnis
Das Kurzzeitgedächtnis ist der erste bewusste Teil des Gedächtnisses. Es erhält einkommende Informationen aus dem sensorischen Gedächtnis. Dieser Teil des Gedächtnisses ist ein Zwischenspeicher für Informationen, die nachfolgend aufrechterhalten, manipuliert, weiterverarbeitet werden oder auch verloren gehen. Ein Beispiel: Schlägt man im Telefonbuch eine Telefonnummer nach, so wiederholt man sie beim Gang zum Telefon, um sie dann wählen zu können. Die Information wird also aufrechterhalten. Nach Eingabe der Nummer kann man sich oft nur noch an wenige Zahlen erinnern. Wird man beim Gang zum Telefon beim Wiederholen der Nummer durch einen Mitbewohner gestört, der eine Frage stellt, so kann die Information (die Telefonnummer) ebenso verloren gehen, da man neuen Input erhält. Das Kurzzeitgedächtnis hat nämlich eine eingeschränkte Kapazität; sie ist auf ca. 5 – 9 Informationseinheiten beschränkt, die gleichzeitig gehalten werden können. Diese können im zeitlichen Rahmen von wenigen Sekunden bis Minuten fortbestehen. Eine wichtige Rolle für die Aufrechterhaltung von Informationen im KZG spielt die Aufmerksamkeit. So reagiert es empfindlich auf Störungen wie Geräusche, wie im obigen Beispiel beschrieben. Dabei wurde die Aufmerksamkeit auf einen anderen Inhalt gelenkt, wodurch die Telefonnummer nicht mehr vollständig erinnert werden konnte. Werden Erinnerungen im KZG aufrechterhalten oder manipuliert, so spricht man vom Arbeitsgedächtnis. Eine Manipulation kann z.B. Kopfrechnen sein, da man die einzelnen Komponenten der Rechenaufgabe verbinden muss (2 + 5 = 7). Das Arbeitsgedächtnis ist untergliedert in verschiedene Untersysteme. Zu diesen gehören die phonologische Schleife, der episodische Puffer, der räumlich-visuelle Notizblock sowie die zentrale Exekutive, die die drei vorhergehenden kontrolliert sowie sich mit ihnen austauscht. Die phonologische Schleife, der episodische Puffer und der räumlich-visuelle Notizblock dienen als Zwischenspeicher der Informationen für eine weitere Bearbeitung. Die Speicherung von räumlich-visuellen und auditiv-phonologischen Informationen erfolgt also getrennt.
Die phonologische Schleife ist für die zeitlich begrenzte Speicherung von verbaler Erinnerung innerhalb des Arbeitsgedächtnisses zuständig. Informationen werden ähnlich wie bei der Wiederholungsschleife eines Tonbandgeräts immer wieder abgespielt. Soll man sich beispielsweise eine Telefonnummer merken, so wiederholt man immer wieder die Zahlenfolge. 5 – 2 – 5 – 9 – 0 Das innere Sprechen während der Wiederholung ist unersätzlich für die Funktionsweise der phonologischen Schleife und des verbalen Arbeitsgedächtnisses. Dies lässt sich durch folgende Aufgabe verdeutlichen. Versuchen Sie sich die Zahlenfolge 5 – 2 – 5 – 9 – 0 – 3 – 7 zu merken. Gleichzeitig sagen Sie laut „Ein Männlein steht im Walde ganz still und stumm“ vor sich hin. Sie werden feststellen, dass es Ihnen schwerer fällt, sich die Zahlenreihe gleichzeitig zu merken. Das innere Wiederholen wird beeinträchtigt und die Leistung verschlechtert sich.
Eine weitere Einschränkung für das Merken der Wörter bildet die Wortlänge. Bekommen Sie die Aufgabe, sich mehrere lange Wörter wie Möbelhaus, Fernbedienung, Gesellenschein und Atomkraftwerk zu merken, so wird dies länger dauern als sich mehrere kurze Worte wie Haus, Baum, Auto und Biene zu merken. Dies wird als Wortlängeneffekt bezeichnet.
Der räumlich-visuelle Notizblock ist der geistige Zwischenspeicher im Arbeitsgedächtnis für visuelle und räumliche Informationen. Dieser kommt beispielweise zum Einsatz, wenn wir anhand von Straßenplänen einen Weg beschreiben oder uns einen Gegenstand vorstellen, den wir innerlich drehen. Der räumlich-visuelle Notizblock hat wie die phonologische Schleife eine begrenzte Kapazität von ungefähr 2 Sekunden. Die beiden Speicher arbeiten voneinander unabhängig.
Die zentrale Exekutive ist eine Art Kontrollinstanz für die phonologische Schleife und den räumlich-visuellen Notizblock. Sie filtert die eingehenden Informationen aus dem sensorischen Gedächtnis nach ihrer Wichtigkeit. Wichtige Informationen werden dann an die zuständigen Speicher weitergegeben. Visuelle und räumliche Infos werden im räumlich-visuellen Notizblock bearbeitet, sprachliche von der phonologischen Schleife. Die zentrale Exekutive leitet Informationen jedoch nicht nur weiter, sie leitet auch die Aufmerksamkeit auf die gerade gebrauchte Speicherinstanz. Außerdem ist die zentrale Exekutive für die Manipulation der Information zuständig. Sie bereitet die Übertragung der Informationen aus den Speicherinstanzen in das Langzeitgedächtnis vor, löscht wenn nötig Elemente der Information oder fügt Informationen aus dem Langzeitgedächtnis hinzu.
Weitere Faktoren, die das Kurzzeitgedächtnis beeinträchtigen sind Stress, Angst, Überlastung, Alkohol, Krankheiten wie Depressionen und einige Medikamente.
Das Langzeitgedächtnis
Das Langzeitgedächtnis ist unser Speicher für alles, was wir bisher erlebt haben und alles, was wir im bisherigen Leben gelernt haben. Dort werden Fakten über die Welt gespeichert (Die Hauptstadt von Deutschland ist Berlin, Affen sind Säugetiere), über selbst erlebte Ereignisse und Momente (der erste Kuss, dass die Mutter keine Oliven mag, die erste Reise mit Freunden) aber auch über erlernte Fertigkeiten und Bewegungsabläufe wie die Fähigkeit, Fahrradfahren zu können.
Im folgenden Unterpunkt wird auf die funktionale Gliederung und die Einteilung des Langzeitgedächtnisses in das deklarative und das non-deklarative Gedächtnis eingegangen.
Die funktionale Gliederung
Das Langzeitgedächtnis bildet für jeden Mensch das Tor zu seinen Erlebnissen, dem Wissen, das man im Laufe des Lebens erwirbt und zu den Fähigkeiten und Fertigkeiten, die man lernt. Die Erinnerung an den ersten Kuss ist genauso gespeichert wie die Fähigkeit, einen Salto zu machen. Durch das Gedächtnis haben wir eine Identität, das Wissen darum, wer wir sind, woher wir kommen und was uns zu dem gemacht hat, was wir sind.
Unterteilt wird das Langzeitgedächtnis in das deklarative und das non-deklarative Gedächtnis. Im deklarativen Gedächtnis werden Erinnerungen gespeichert, die bewusst zugänglich sind und mit Worten beschrieben werden können; wie selbsterlebte Ereignisse und Faktenwissen. Im non-deklarativen Gedächtnis werden Fertigkeiten gespeichert; also die Fähigkeit Fahrrad zu fahren, sich die Schuhe zuzubinden oder Schach zu spielen.
- Das deklarative Gedächtnis
- Das episodische Gedächtnis
- Das semantische Gedächtnis
Das deklarative Gedächtnis
Das deklarative Gedächtnis wird auch explizites oder bewusstes Gedächtnis bezeichnet da die gespeicherten Inhalte beschrieben werden können (deklarieren = erklären) und explizit sind, also bewusst zugänglich sind. Es wird unterteilt in das episodische und das semantische Gedächtnis. Eine Gemeinsamkeit der beiden Untersysteme ist die flexible Kommunikation der Erinnerungen. Erinnern Sie sich an Ihre eigene oder an eine Hochzeit, auf der Sie waren. Wenn Ihnen jemand nun ein Foto von dem Ereignis zeigen würde, das z.B. aus der Perspektive des Pfarrers aufgenommen wurde, an dessen Stelle Sie vermutlich nicht standen; so würden Sie die Szenerie dennoch wiedererkennen und könnten von dem Ereignis berichten.
Das episodische Gedächtnis
Das episodische Gedächtnis speichert Erinnerungen an autobiographische Ereignisse. Dazu zählen Situationen, die man selbst erlebt hat, über die man dadurch ein hohes Detailwissen hat und meist Auskunft über Orte und Zeitangaben geben kann. Denken Sie an ein wichtiges Erlebnis in ihrem Leben: Sie können sich vermutlich daran erinnern, wo es stattgefunden hat, welche Personen dabei waren und wann es ungefähr stattgefunden hat. Es gibt aber auch autobiographische Erinnerungen, die nicht mehr so gut erinnert werden können. Dies tritt vor allem auf, wenn ähnliche Situationen häufig erlebt wurden, wie beispielsweise das Parken eines Autos. Sie werden sich vermutlich nicht mehr an jede Situation erinnern, an der Sie ihr Auto abgestellt haben. Durch Wiederholung (und vermutlich der damit einhergehenden Ähnlichkeit sowie der niedrigen Bedeutung dieses Vorgangs) werden solche Erinnerungen geschwächt. Haben Sie jedoch einmal Ihr Auto abgestellt und dabei eine berühmte Persönlichkeit auf dem Parkplatz gesehen, so sticht diese Erinnerung eindeutig aus den anderen Auto-Abstell-Erinnerungen hervor und Sie werden sich sehr gut an diese Situation erinnern können. Ein weiteres Merkmal von autobiographischen Erinnerungen ist die flexible Kommunikation der Erinnerung, die im vorangegangenen Abschnitt beschrieben wurde. Auch wenn Sie eine Situation aus einer anderen Perspektive erlebt haben, können Sie die gezeigte Umgebung wiedererkennen, da Sie sie vermutlich aus einem anderen Winkel gesehen haben und die Umgebungsreize erkennen. Das besondere an episodischen Erinnerungen ist, dass sie durch einmalige Situationen gelernt werden.
Das semantische Gedächtnis
Inhalte des semantischen Gedächtnisses kann man auch als Faktenwissen bezeichnen. Dazu gehört das Wissen über Begriffe, Objekte und Tatsachen. So wissen wir, dass Berlin die Hauptstadt von Deutschland ist und eine reife Banane gelb ist. Fakten sind meist ohne Rahmenbedingungen gespeichert; das heißt, wir wissen nicht mehr, wann und wo wir dies gelernt haben. Dabei kann es natürlich auch Ausnahmen geben. Diese Art von Wissen benötigt zumeist mehrmaliges Wiederholen, bis eine Information gespeichert ist. Wenn wir uns eine Vokabelliste einprägen wollen, so müssen wir die einzelnen Vokabeln mehrmals wiederholen, bis wir sie uns merken. Allerdings gibt es auch hierbei eine Ausnahme. Ist eine Information für uns besonders interessant oder bedeutend, so kann es sein, dass wir sie auch nach einmaligem Lernen erinnern. Auch wenn wir eine neue Information eingebettet in eine Geschichte hören, fällt es leichter, die Information zu lernen.
Wichtige Prozesse
- Enkodierung
- Speicherung/Konsolidierung
- Abruf
Die Enkodierung ist die die Übersetzung der Informationen aus der Außenwelt (oder des Körpers) in einen neuronalen Code, so dass das Gehirn diese Informationen lesen kann. Darunter wird auch verstanden, dass die Information im Gedächtnis repräsentiert, aber noch nicht dauerhaft gespeichert ist.
Unter Konsolidierung versteht man Prozesse im Gehirn, die zu einer dauerhaften Speicherung von Informationen führen. Dabei werden die Verbindungen zwischen den Nervenzellen, die die zu einer Episode gehörenden Informationen verarbeiten, verstärkt. Dadurch bilden sich Netzwerke von Nervenzellen aus, welche die zu einer Erinnerung gehörenden Informationen gespeichert haben. Wenn wir beispielsweise Vokabeln lernen und diese nach einer Stunde und am darauffolgenden Tag wiederholen, so werden die Verbindungen zwischen den Nervenzellen, die für die Verarbeitung dieser Information zuständig sind, verstärkt. Werden ähnliche Informationen hinzugefügt, so werden Netzwerke zwischen den dazugehörigen Nervenzellen geknüpft.
Bei der Konsolidierungsphase handelt es sich um ein Zeitintervall, in dem neue Erinnerungen ungeschützt sind und leicht verloren gehen können. Weiter zurückliegende Erinnerungen sind relativ stabil und schwer zu beeinträchtigen, neuere Erinnerungen sind anfälliger für Störungen. Dies kann man auch bei Gedächtnisbeeinträchtigungen nach Schädel-Hirn-Verletzungen sehen, da zumeist einige Stunden vor der Verletzung nicht mehr erinnert werden können.
Der Abruf von gespeicherten Informationen aus dem Gedächtnis kann bewusst oder unbewusst geschehen. Wird man nach der Hauptstadt von Frankreich gefragt und antwortet „Paris“, so ist das ein bewusster Abruf. Kommt man jedoch auf einen Hinweisreiz wie ein Bild des Eifelturms auf den Gedanken an Paris, so ist das ein unbewusster Abruf. Die Verknüpfung zwischen dem Bild des Eifelturms und der Hauptstadt von Frankreich ist anscheinend sehr stark.
Diese Phasen der Erinnerungsbildung werden von einigen Faktoren beeinflusst.
Enkodierungsprozesse beeinflussen den Behaltenserfolg und den Abruf von gelernter Information. Informationen werden besser gespeichert, wenn sie bedeutungsvoll sind. Wenn wir ein Wort, welches gelernt werden soll, in eine Geschichte einbetten, so kann es später besser abgerufen werden. Außerdem hilft es, neue Informationen mit bereits gelerntem Wissen zu verknüpfen, um es leichter abrufen zu können. Vor allem wenn man es mit selbstbezogenem Wissen verknüpft oder über die Bedeutung der zu lernenden Information nachdenkt, ist dies effektiver, als stumpfes Wiederholen. Weiterhin verbessert sich der Abruf, wenn die Rahmenbedingungen beim Lernen dieselben sind wie beim Abruf. Dies trifft sowohl für den physikalischen Kontext wie die Umgebung oder die Körperposition zu, als auch für die Erscheinungsform der Information (Wörter, Bilder, anderes). Dieses Phänomen nennt man Enkodierspezifität.
2.2.2. Das non-deklarative Gedächtnis
2.2.2.1. Das Fertigkeitsgedächtnis,
auch prozedurales Gedächtnis genannt ist der Teil des Gedächtnisses, der vor allem auf Bewegungsabläufe spezialisiert ist.
Fertigkeiten sind Handlungskompetenzen, die durch Üben verbessert werden können. Sie werden erworben und abgerufen, ohne dass man sich dessen immer bewusst ist. Fertigkeiten umfassen alle möglichen Bewegungs- und Handlungsabläufe unseres Alltags. Dazu zählen nicht nur komplexe Fertigkeiten wie Fußball spielen, lesen oder sprechen, sondern auch vermeintlich einfache wie der Griff nach einer Tasse. Viele Fertigkeiten wurden schon früh in der Kindheit erworben und an den Prozess kann man sich zumeist gar nicht erinnern. Fertigkeiten werden durch Wiederholungen gelernt und verbessert. Das prozedurale Gedächtnis speichert ab, wie Fertigkeiten ausgeführt werden; daher ist eine Fertigkeit im Vergleich zu Inhalten/Erinnerungen im deklarativen Gedächtnis meist schwer zu benennen. Fragt uns jemand, wie sie Fahrrad fahren (und dabei das Gleichgewicht halten), so können das die meisten schwer in Worte fassen.
Das Fertigkeitsgedächtnis wird unterschieden in sensumotorische Inhalte und kognitive Inhalte.
Sensumotorische Fertigkeiten sind Tätigkeiten wie Autofahren, Tanzen oder aus einem Glas trinken. Dies sind gelernte Bewegungsmuster, die anhand von Sinneseindrücken ausgeführt werden, z.B. Autofahren. Stellen Sie sich vor, Sie fahren Auto und sehen, dass das Auto vor Ihnen langsamer wird (visuelle Information). Die direkte Reaktion wird sein, dass Sie bremsen, die Kupplung treten und in einen niedrigeren Gang schalten. Außer als Fahranfänger werden Sie diesen Bewegungsablauf wahrscheinlich ziemlich automatisch abhandeln und könnten nebenher noch mit Ihrem Beifahrer reden.
Kognitive Fertigkeiten sind Aufgaben, bei denen wir unser Gehirn zum Lösen von Problemen einsetzen oder zum Anwenden von Strategien einsetzen. Beim Schachspielen beispielsweise werden Sie vermutlich durch regelmäßiges Üben besser werden. Das liegt daran, dass Sie neue Kombinationen entdecken, die sich als erfolgreich herausstellen. Auch dies ist ein Lernprozess, der sich in Kognitiven Fertigkeiten niederschlägt.
Beim Gebrauch von Werkzeugen werden kognitive und sensumotorische Fertigkeiten gleichzeitig benötigt.
2.2.2.2. Habituation
Als Habituation bezeichnet man einen Gewöhnungsprozess. Durch wiederholte Darbietung eines Reizes nimmt das Verhalten ab, das man ursprünglich auf den Reiz gezeigt hat. Stellen Sie sich vor, Sie haben eine neue Wanduhr. Erst abends im Bett bemerken Sie das laute Ticken der Uhr. Dies wird Ihnen vermutlich in den ersten Nächten das Einschlafen erschweren. Nach ein paar Tagen werden Sie sich daran gewöhnt haben und das Ticken nicht mehr bewusst vernehmen. Sie haben sich mit dem Reiz vertraut gemacht.
2.2.2.3. Priming
Heutzutage findet man an jeder Straßenecke Werbebotschaften. Sie zielen darauf ab, uns zum Kauf zu motivieren, auch wenn wir die Botschaften nicht aufmerksam betrachten sondern nur im äußeren Blickfeld wahrnehmen. Dennoch denken wir eventuell etwas später an die Bekleidungskette und dass man sich mal wieder ein T-Shirt kaufen möchte. Die ist ein Beispiel für Priming im Alltag. Priming wird im Deutschen mit Vorbereiten übersetzt. Allgemein verbessert eine vorangehende Reizdarbietung die Fähigkeit, diesen Reiz wiederzuerkennen. Eine oft genutzte Aufgabe ist in diesem Zusammenhang die Wortstamm-Ergänzungs-Aufgabe, bei der Probanden einige Wörter präsentiert werden. Sollen sie später eine Liste von Wortstämmen ergänzen, so vervollständigen sie die häufig mit Wörtern aus der vorangegangenen Liste.
2.2.2.4. Konditionierung
Bei der Klassischen Konditionierung geht es darum, einen neutralen Reiz, wie z.B. das Läuten einer Glocke, mit einem Reiz zu koppeln, der ein bestimmtes Verhalten auslöst. Das Verhalten soll nach der Konditionierung durch den neutralen Reiz ausgeführt werden. Sie haben sicher schon mal vom Pavlovschen Hund gehört. Erschnüffelt ein Hund den Geruch von Fleisch, so wird bei ihm Speichelfluss ausgelöst. Verbindet man den neutralen Reiz, wie dem Läuten einer Glocke, mit dem Geruch von Fleisch, so kann man den Hund nach mehrmaligem Versuch so konditionieren, dass der Hund auch beim Bimmeln der Glocke Speichel produziert.
Bei der Operanten Konditionierung lernen Organismen, bestimmte Verhaltensweisen zu zeigen oder nicht mehr zu zeigen, um positive Konsequenzen zu erreichen oder negativen Konsequenzen zu entgehen. Um einem Kind das ordentliche Essen mit Besteck beizubringen, werden Sie vermutlich das Kind loben, wenn es dem Kind halbwegs gelingt, eine Gabel richtig einzusetzen. So wird das Verhalten positiv verstärkt.
Welche Hirnbereiche vermitteln Gedächtnisleistungen?
Gedächtnisfunktionen werden wie viele andere Funktionsbereiche, die vermeintlich zusammen gehören, über verschiedene verteilte Hirngebiete vermittelt. Teilweise liegen sie weit voneinander entfernt, teilweise sind sie sich räumlich nahe. Sie zeichnen sich jedoch durch eine sehr gute Vernetzung aus. Die genaue Zuordnung von Funktionen zu Hirngebieten, ist nur bedingt möglich. Die Forschung hinsichtlich der Zuweisung steckt angesichts der Komplexität des Gehirns noch in den Kinderschuhen. Viele Informationen über die Funktion des Gehirns erhält man über Patienten, die in bestimmten Hirngebieten Schädigungen aufweisen (siehe Beispielpatient H.M.). Dadurch erhält man Informationen darüber, welche spezifischen Funktionen durch den Ausfall eines Hirngebietes beeinträchtigt sind.
Enkodierung
Bei der Einspeicherung sprachlichen Materials ist der dorsolaterale Frontalcortex und benachbarte Brodman-Areale aktiviert. Außerdem sind mediale Teile des Temporallappens mit dem parahippocampalen Cortex aktiviert.
Kurzzeitgedächtnis/Arbeitsgedächtnis
Die Strukturen, die bei den Funktionen des Kurzzeitgedächtnis/Arbeitsgedächtnis eine Rolle spielen, befinden sich im Präfrontalen Cortex. So wird der dorsolaterale Präfrontale Cortex als Sitz der zentralen Exekutive diskutiert. Die phonologische Schleife wird im linken ventrolateralen PFC vermutet und der räumlich-visuelle Notizblock im rechten ventrolateralen Cortex. Zu beiden Arealen hat der dorsolaterale PFC gegenseitige Verbindungen, da er wie beschrieben für die Überwachung und den Aufmerksamkeitswechsel zuständig ist.
Verfestigung/Konsolidierung von Informationen
Der basolaterale Schaltkreis/Amygdala-Schaltkreis/Emotionskreis
Der basolaterale Schaltkreis ist für die emotionale Bewertung von Informationen zuständig. Die dazugehörigen Gehirnstrukturen sind Amygdala, mediodorsaler Thalamus und Teile des basalen Vorderhirns.
(Die Amygdala ist weiterhin mit dem Hypothalamus und mit dem Hirnstamm verbunden. Dies erklärt, warum wir bei einer emotionalen Information schnelle angemessene Reaktionen zeigen können.)
Der Papez’sche Schaltkreis
Der Papez’sche Schaltkreis spielt beim Lernen und der Festigung von Informationen eine Rolle. Es gibt jeweils einen Schaltkreis in der linken und rechten Hemisphäre, die für einen Austausch verbunden sind. Im linken Schaltkreis werden sprachliche Informationen verarbeitet, im rechten räumliche Informationen wie Wege auf Straßenkarten und abstrakte Zeichnungen. Die Kreise bestehen aus Einzelstrukturen, die zum limbischen System gehören. Der Hippocampus ist die Pforte zum Papez’schen Schaltkreis. Er erhält entschlüsselte sensorische Informationen aus den jeweiligen Sinnesbereichen in den Hirnlappen. Die Informationen wandern weiter durch den Fornix zu den Mamillarkörpern, dem Thalamus und weiter zum Gyrus Cinguli. Von hier aus werden die Informationen entweder an die jeweiligen Speicherorte weitergegeben, oder verbleiben im Papez’schen Schaltkreis zur weiteren Festigung.
Der Papez’sche Schaltkreis ist auch involviert beim Abruf von Informationen, wie dem Aufsagen eines Gedichts. Dadurch werden Erinnerungen erneut gelernt und gefestigt.
Es ist noch nicht geklärt, wann gespeicherte Erinnerungen vom medialen Temporallappen (also auch vom Hippocampus) unabhängig sind. Dazu existieren zwei Theorien. Die Konsolidierungstheorie besagt, dass der Hippocampus und Gebiete im medialen Temporallappen für die Speicherung und den Abruf von Erinnerungen benötigt werden. Der Hippocampus ist mit allen Speicherarealen in der Hirnrinde verbunden und vermittelt zwischen ihnen, da eine Information sowohl visuelle, auditive und räumliche Aspekte haben kann. Im Laufe der Zeit bilden die Komponenten direkte Verbindungen untereinander, um das Wissen zu verknüpfen. Somit wird die Erinnerung unabhängig vom Hippocampus.
Die Theorie multipler Gedächtnisspuren besagt, dass die Speicherorte der Erinnerungen nie unabhängig vom Hippocampus sein werden. Werden Erinnerungen jedoch häufig abgerufen und somit die Netzwerke aus Nervenzellen, die für diese Erinnerung zuständig ist, vergrößert, so können Erinnerungen auch bei Hippocampus–Läsionen bestehen bleiben. Dafür spricht die Tatsache, dass semantische Erinnerungen oft mehrmals enkodiert wurden und häufiger bei nach Schädigungen des Gehirns abrufbar bleiben. Episodische Erinnerungen jedoch verschwinden eher, da sie nur einmal kodiert wurden.
Die Speicherung von Informationen erfolgt dort, wo sie primär verarbeitet werden. In der rechten Hirnhälfte werden eher episodisch-autobiographische Erinnerungen gespeichert, in der linken Hirnhälfte eher semantisches Wissen. Gesichter und Objekte werden eher in temporalen Arealen gespeichert, Objektpositionen in parietalen Arealen, Sprachreize in frontalen Broca-Arealen und Wernicke-Arealen, motorische Abläufe im motorischen Areal des Frontallappens.
Außerdem ist der linke Temporallappen eher bei der Verarbeitung von Sprachlauten und des Sprachgedächtnis beteiligt, der rechte Temporallappen dagegen bei der Verarbeitung von Musik und dem nicht-sprachlichen Gedächtnis.
Beim Abruf von episodischen Erinnerungen ist der rechte dorsolaterale und mediale Frontalcortex aktiviert. Beim Abruf semantischen Wissens der linke inferiore Temporallappen und der mediale Gyrus temporalis.
Non-deklaratives Gedächtnis
Beim Erlernen und Ausführen von Fertigkeiten, sowohl sensumotorischer als auch kognitiver Natur, spielen folgende Hirngebiete eine Rolle: Cortex (Hirnrinde), die Basalganglien (Stammganglien), der Thalamus, der motorische Cortex, der Hirnstamm und das Rückenmark.
Das Priming erfolggt unabhängig von Prozessen, die das deklarative Gedächtnis vermitteln. Dabei sind vor allem neokortikale Areale des Temporallappens und Okzipitallappens aktiviert. Je nach Modalität des vorbereitenden Reizes gibt es Veränderungen im auditorischen, somatosensorischen oder visuellen Cortex.
Schädigungen des Gedächtnis
- Retrograde Amnesie
- Anterograde Amnesie
- Globale Amnesie
- Demenzielle Erkrankungen
- Stumpfes Trauma
Schädigungen der Strukturen des Temporallappens können zu verschiedenartigen Ausfällen führen.
Die anterograde Amnesie
Läsionsort
Die Ursache der anterograden Amnesie kann eine Schädigung beider Hippocampi sein, einer Struktur, die im Temporallappen liegt. Aber auch Schädigungen in Strukturen des Zwischenhirns können eine anterograde Amnesie verursachen. Diese Strukturen sind an der Abspeicherung und am Abruf von Gedächtnisinhalten beteiligt. Sie gehören zum Papez’schen Schaltkreis, der bei der Verfestigung von Erinnerungen eine Rolle spielt.
Symptome
Durch die Schädigung können keine neuen Informationen vom Kurzzeitgedächtnis ins Langzeitgedächtnis gelangen. Die betroffene Person ist nicht mehr in der Lage, neue episodische und semantische Informationen zu speichern, wie beispielsweise gerade kennengelernte Personen wiederzuerkennen. Die Fähigkeit, prozedurales Wissen zu speichern, ist jedoch weitestgehend intakt. So kann z.B. ein Instrument gelernt werden, auch wenn sich die Person nicht daran erinnert, am Vortag geübt zu haben. Mit einer anterograden Amnesie geht meistens auch eine retrograde Amnesie einher, die sich auf Ereignisse bezieht, die kurz vor der Schädigung stattgefunden haben. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Gedächtnisinhalte, die kurz vor der Schädigung abgespeichert wurden, zum Schädigungszeitpunkt noch nicht hinreichend konsolidiert waren und noch nicht unabhängig von der Funktionsweise des Hippocampus abgerufen werden können.
Retrograde Amnesie
Symptome
Als retrograde Amnesie (retrograde = rückläufig, zurückliegend) bezeichnet man eine Gedächtnisstörung, bei der die betroffene Person zurückliegende Erlebnisse aus der Vergangenheit und/oder semantisches Wissen nicht mehr erinnern kann. Betroffen sind meist vor allem episodische Erinnerungen. Eine Erklärung hierfür besteht darin, dass semantisches Wissen oft mehrfach gelernt wird und somit stärkere Gedächtnisspuren hinterlässt, während episodische Erinnerungen oftmals nur einmalig gelernt werden. Dennoch können sich Menschen mit einer retrograden Amnesie auch an episodisches Wissen erinnern, das jedoch lange zurückliegt. Dies mag daran liegen, dass diese Erinnerungen schon häufig wieder abgerufen wurden und somit fester im Gedächtnis verankert wurden. Eine retrograde Amnesie kann sich auf Wochen bis Monate vor der Schädigung ausweiten, es gibt jedoch auch Fälle, bei denen Jahrzehnte an Erinnerungen vor der Schädigung verloren gingen. Je größer die Ausdehnung der Schädigung, desto weiter geht die retrograde Amnesie zurück.
Läsionsort
Für das Auftreten einer retrograden Amnesie sind häufig Läsionen in fronto-temporalen Regionen verantwortlich. Wie schon angesprochen gibt es eine Spezialisierung der beiden Hirnhälften auf bestimmte Gedächtnisinhalte. Die rechte Hemisphäre ist eher Speicher für episodische Informationen, die linke Hemisphäre speichert eher semantische Informationen. Dies spiegelt sich auch in dem Beeinträchtigungsmuster nach Schädigungen des Gehirns wieder. Sind fronto-temporale Regionen der rechten Hemisphäre von einer Schädigung betroffen, so ergeben sich Schwierigkeiten im episodischen Gedächtnis, nach linksseitigen Schädigungen treten Problemeim semantischen Gedächtnis auf.
Außerdem kann eine retrograde Amnesie unterschiedlich weit zurückgehen. Ein bekanntes Phänomen ist die retrograde Amnesie nach einem Schlag auf den Kopf: so werden danach Stunden bis Tage vor dem Schlag nicht erinnert, da der Prozess der Speicherung des erworbenen Wissens noch nicht abgeschlossen war.
Nach einem sogenannten stumpfen Trauma findet sich eine Schädigung im Frontallappen (Stirnlappen). Betroffene Patienten haben Defizite bei Aufgaben des Arbeitsgedächtnisses, was sich z.B. bei Aufgaben, die eine Aktualisierung des Arbeitsgedächtnisses benötigen, zeigt. Kontrolliertes Planen und Denken sind gestört, die Fähigkeit zu organisieren ist erheblich beeinträchtigt. Außerdem können Schädigungen im Frontallappen auch Persönlichkeitsveränderungen bedingen.
Quellenamnesie
Ursache der Quellenamnesie sind Schädigungen im Frontallappen. Der betroffene Patient kann dabei nicht mehr unterscheiden, ob eine Erinnerung von ihm selbst erlebt wurde, also episodischer Natur ist, oder fremd erlebt wurde. Dies ist ein Hinweis darauf, dass der Frontallappen auch bei der zeitlichen Einordnung von Erinnerungen eine Rolle spielt.
Diagnostik
Bei der Diagnostik von Gedächtnisbeeinträchtigungen ist eine umfangreiche neuropsychologische Diagnostik unerlässlich, um die genauen Auswirkungen der Störung zu kennen und dadurch eine geeignete Therapieauswahl treffen zu können. Hinweise auf Schädigungen bieten zunächst bildgebende Verfahren (z.B. MRT, CT), durch die der Ort und das Ausmaß der Hirnschädigung eingesehen werden kann. Des Weiteren ist es wichtig, eine Anamnese der vorhandenen Beschwerden durchzuführen, den Verlauf der Symptomatik und die vom Patienten verwendeten Strategien im Umgang mit den Beeinträchtigungen zu beobachten. Weiterhin muss abgeklärt werden, inwiefern eventuell gleichzeitig vorhandene Störungen der Aufmerksamkeit und der Exekutivfunktionen zu den Gedächtnisbeeinträchtigungen beitragen. Bei der Diagnostik von Gedächtnisbeeinträchtigungen werden folgende Gedächtnisfunktionen untersucht:
• Orientierung • Kurzzeitgedächtnis/Arbeitsgedächtnis, • die Aufnahme und längerfristiges Behalten neuer Informationen im Langzeitgedächtnis • Episodisches Gedächtnis und Semantisches Gedächtnis • Alltagsleistungen und Anforderungen • Fertigkeitengedächtnis
Es gibt eine Vielzahl von Tests zur Diagnostik von Gedächtnisbeeinträchtigungen, die darauf abzielen, das genaue Muster der Schwierigkeiten abzuklären. Dabei werden z.B. unterschiedliche Materialen eingesetzt (z. B. sprachliche Reize und figurale Reize), um das Auftreten von Beeinträchtigungen für verschiedene Arten von Gedächtnisinhalten testen zu können. Außerdem wird der Abruf der gelernten möglichst nach unterschiedlichen Zeitintervallen durchgeführt, um die Dauer der Behaltensleistung zu untersuchen. Auch Angehörige sollten miteinbezogen werden, da manche Patienten als Teil des Störungsbildes eine eingeschränkte Selbstwahrnehmung haben und somit bestimmte Schwierigkeiten nicht wahrnehmen, die jedoch den Angehörigen als Veränderung auffällt. Orientierung Die Orientierung des Patienten betrifft sowohl die eigene Person, die situative Orientierung, die zeitlich-kalendarische Orientierung sowie die örtlich-geographische Orientierung. Dazu werden dem Patienten Fragen zu seiner Person gestellt, beispielsweise woher die Person kommt, wie sie heißt, wo er sich gerade befindet und an welchem Datum die Untersuchung gerade stattfindet. Kurzzeitgedächtnis/Arbeitsgedächtnis Wechsler Zahlenreihen Test (Wechsler Memory Scale Revised WMS-R) : Kurzzeitgedächtnis-Spanne Dieser Test prüft die Kapazität des Kurzzeitgedächtnisses. Dem Patienten wird eine Zahlenreihe vorgegeben, die er sich merken soll, z.B. 7 – 5 – 6 – 1 – 9 – 4 – 2 – 8 – 4 – 3. Innerlich wiederholt der Patient vermutlich die Zahlen, um sie sich so zu behalten. Die maximale Anzahl korrekt wiedergegebener Zahlen bezeichnet man als Kurzzeitgedächtnisspanne. Soll der Patient die Zahlenreihe rückwärts wiedergeben, beansprucht man für die Lösung der Aufgabe das Arbeitsgedächtnis. Die korrekt wiedergegebene Anzahl an Zahlen bildet dann die Arbeitsgedächtnis-Spanne. Die Aufnahme neuer Informationen ins Langzeitgedächtnis Verbaler Lern- und Merkfähigkeitstest (VLMT) von Helmstaedter, C., Lendt, M., Lux, S. (2001) Bei diesem Test wird dem Patienten eine Lernliste mit 15 Wörtern gezeigt, die er sich merken und danach wiedergeben soll. Nach fünf Lerndurchgängen der Wortliste wird dem Patienten eine andere Liste, eine sogenannte Interferenzliste mit ebenfalls 15 Wörtern gezeigt, die er danach wiederum wiedergeben soll. Im nächsten Schritt soll der Patient die Wörter der Lernliste wiedergeben. Darauf folgt eine ca. halbstündige Verzögerung. Im letzten Schritt soll der Patient dann die Lernliste wiedergeben sowie Wörter, die in der Lernliste waren, versuchen wiederzuerkennen. Bei der Auswertung wird auf die Anzahl richtig wiedergegebener Worte geachtet. Außerdem werden der Abruf nach zeitlicher Verzögerung, die Vergessensrate nach zeitlicher Verzögerung sowie die Wiedererkennensleistung gemessen. Autobiographisches Gedächtnis-Interview (AMI): Episodisches und semantisches Gedächtnis Wie der Name schon sagt, werden dem Patienten Fragen zur eigenen Autobiographie gestellt. Dabei werden zehn Lebensabschnitte bzw. Themenbereiche abgedeckt, wie z.B. Fragen zur frühen Kindheit, zur Schulausbildung, zum Kennenlernen von Personen, etc., wobei alle Bereiche des chronologischen Lebenslaufs abgedeckt werden. Der Test wird in zwei Abschnitte unterteilt, einen Wissenstest und einen Ereignistest. Beim Wissenstest werden spezifische Fakten aus dem eigenen Leben erfragt (z.B. wie hieß der Namen der Schule), im Ereignistest sollen Ereignisse aus dem jeweiligen Lebensabschnitt erinnert werden. Fertigkeitsgedächtnis Nachzeichnen im Spiegel (Milner 1962, 1965): Fertigkeitsgedächtnis Die Aufgabe besteht darin, mit einem Stift eine Form nachzufahren. Die Schwierigkeit hierbei ist, dass der Patient die eigene Hand, den Stift und die Form, die nachzuzeichnen ist, nur im Spiegel sieht. Patienten mit einer retrograden Amnesie verbessern sich von Versuch zu Versuch, können sich aber nicht daran erinnern, die Aufgabe zuvor schon bearbeitet zu haben.
Video Podcast
Ein Leben ohne unser Gedächtnis?
Kaum vorstellbar.
Erfahren Sie in diesem Video wie sich unser Massenspeicher einteilen lässt und wie eingehende Informationen verarbeitet werden.
Wieso man den ersten Kuss nicht vergisst und Fahrrad fahren nicht verlernt – lernen Sie in diesem Video wie unser Gedächtnis verschiedene Arten von Informationen abspeichert.
Der Patient H.M.
Der Patient H.M. litt an Epilepsie, einer Krankheit, die bei ihm sehr ausgeprägt war. Mehrmals täglich hatte er epileptische Anfälle, die mit den zu der damaligen Zeit gängigen Mitteln nicht zu behandeln war. So entschlossen sich seine behandelnden Ärzte zu einer Operation, bei der sie auf beiden Seiten Teile des Temporallappens entfernten (siehe Bild). Die epileptischen Anfälle blieben weitestgehend aus.
Die Operation hatte jedoch erhebliche Beeinträchtigungen seines Gedächtnisses zur Folge. H.M. konnte keine neuen Informationen langfristig speichern und litt somit in erster Linie an einer schweren anterograden Amnesie. Er blieb auf dem episodischen und semantischen Wissensstand seines Alters vor der Operation. Seine Gesprächsqualitäten blieben jedoch unbeeinträchtigt: H.M.s Wortschatz und Intelligenz waren unverändert, er führte normale Gespräche. Nach wenigen Minuten konnte er sich jedoch nicht mehr an die Person erinnern, mit der er gesprochen hatte. Alle Informationen, die er aufnahm, gingen nach wenigen Minuten verloren, vermutlich, wenn sich die Aufmerksamkeit auf andere Informationen richtete. Bei der Operation wurde mit den Temporallappen auch beidseitig der Hippocampus entfernt, der an der Übertragung von Information vom Kurzzeitgedächtnis ins Langzeitgedächtnis beteiligt ist. Das semantische und das episodische Gedächtnis von H.M. konnte also nicht durch neue Inhalte ergänzt werden. Das prozedurale Gedächtnis war jedoch weiterhin intakt. Er konnte neue motorische Aufgaben erlernen, konnte sich im Nachhinein aber nicht mehr daran erinnern. H.M. stellte sich bis zu seinem Tod und darüber hinaus (sein Gehirn wurde nach seinem Tod weiter untersucht) der Forschung zur Verfügung. Über ihn gelangte man zu einigen wichtigen Informationen über die Funktion des Gehirns.