Formen des Gedächtnisses

Author: Kai Kupferschmidt

Gedächtnis, das ist mehr als unsere persönlichen Erinnerungen. Auch Fakten und Fertigkeiten werden im Gehirn gespeichert – auf unterschiedliche Art und Weise und an verschiedenen Orten.

Wissenschaftliche Betreuung: Prof. Dr. Hans J. Markowitsch

Veröffentlicht: 02.08.2018

Niveau: mittel

Das Wichtigste in Kürze

Das Langzeitgedächtnis wird in mehrere Gedächtnisformen unterteilt, die unterschiedliche Inhalte abspeichern.
Das deklarative Gedächtnis besteht aus persönlichen Erinnerungen, Episodisches Gedächtnis genannt, und dem Faktenwissen des semantischen Gedächtnisses.
Zum nicht-deklarativen Gedächtnis gehören Fertigkeiten wie Laufen, Schreiben oder Fahrradfahren, aber auch erlernte Ängste oder Konditionierungen.
Neben dem Langzeitgedächtnis gibt es das Arbeitsgedächtnis, das Inhalte kurzzeitig speichert, etwa beim Lösen von Rechenaufgaben.

Die magische Zahl Sieben

Wahrscheinlich weiß jeder aus Erfahrung: Das Arbeitsgedächtnis ist äußerst störanfällig. Schon eine kleine Ablenkung genügt, und man vergisst, was man sich merken wollte. Zudem ist der Speicherplatz sehr klein. Wer es testen will, versuche, sich diese Zahlenfolge einzuprägen: 8-4-10-9-0. Kein Problem?! Jetzt diese: 3-6-7-0-9-0-2-10-2-6. Unmöglich?! Keine Sorge, das ist normal. Denn die meisten Menschen können gleichzeitig nur sieben plus / minus zwei Informationseinheiten im Kurzzeitgedächtnis präsent halten. Von der „Magical Number Seven“ sprach deshalb der amerikanische Gedächtnisforscher George A. Miller - wobei neuere Arbeiten diese Zahl sogar auf nur vier verringern.

Priming

Manchmal erkennt man bekannte Reize schneller wieder, wenn vorher ein anderer Reiz implizite Gedächtnisinhalte aktiviert hat. Man spricht in solchen Fällen in der Psychologie vom positiven Priming. Ein klassisches Beispiel hierfür ist etwa ein Versuch aus den siebziger Jahren: Die Probanden sahen nur kurz Bilder von Gegenständen, etwa das Bild eines Laibs Brot, und mussten diese anschließend korrekt benennen. Dies gelang den Beteiligten nur zu etwa 40 Prozent. Wurde ihnen aber vorher das Bild einer Küche gezeigt, konnten sie Bilder, die mit dieser Umgebung zu tun hatten, zu etwa 80 Prozent korrekt benennen. Auch das Erkennen von Melodien durch einzelne Töne ist eine Form des Primings. Wenn ein Reiz das Wiedererkennen späterer Reize verschlechtert, spricht man von negativem Priming.

Was bedeutet eigentlich „Gedächtnis“? Die Erinnerung an das erste Date? An das letzte Mal, dass man einen guten Freund gesehen hat? Den Geruch beim ersten Ausflug ans Meer? – Die meisten Menschen haben solche Eindrücke vor Augen, wenn sie das Wort Gedächtnis hören. Aber tatsächlich hat der Mensch mehrere Arten von Gedächtnis, die ganz verschiedene Aufgaben erfüllen.

Der Film unseres Lebens

Unsere persönlichen Erinnerungen an einzelne Ereignisse und Erlebnisse nennen Forscher das episodische oder autobiographische Gedächtnis. Hier ist der Film des Lebens abgespeichert, mit uns als Hauptdarsteller: Unsere peinlichsten Patzer, unsere glücklichsten Momente, Familienfeste, Schulabschluss, Hochzeitstag, Beerdigungen und alles dazwischen. Diese Erinnerungen haben einen klaren räumlichen und zeitlichen Bezug, wir können sie mehr oder weniger genau in eine Zeitleiste einfügen.

Das ist beim semantischen Gedächtnis anders. Es umfasst das gesamte Faktenwissen, das ein Mensch im Laufe seines Lebens anhäuft, also sein Allgemeinwissen. Die meisten Menschen wissen, dass die Hauptstadt von Frankreich Paris ist. In der Regel erinnern sie sich aber nicht daran, wann, wo und von wem sie diese Tatsache das erste Mal gehört haben. Häufig handelt es sich auch gar nicht um ein einziges Lernereignis. Wer im Französisch-Unterricht Vokabeln oder im Erdkunde-Unterricht Hauptstädte auswendig lernen musste, hat die mitunter bittere Erfahrung gemacht, dass meist mehr als ein Anlauf nötig ist, um ein Wort, eine Hauptstadt oder einen anderen Fakt abzuspeichern.

Dagegen ist, was im episodischen Gedächtnis abgespeichert wird, ein Erlebnis, das an einem bestimmten Ort stattgefunden hat. Der kanadische Psychologe Endel Tulving hat den Unterschied auf folgende Formel gebracht: Das episodische Gedächtnis seien Informationen, an die wir uns „erinnern“, das semantische Gedächtnis speichere Informationen, die wir „wissen“.

In einzelnen Fällen zeigen Menschen mit einem beschädigten Hippocampus aber ein weitgehend unbeeinträchtigtes semantisches Gedächtnis, obwohl ihr Episodisches Gedächtnis überhaupt nicht mehr funktioniert. So kannte selbst Henry Molaison, der wohl bekannteste Amnesie-Patient der Welt, die Namen einiger Persönlichkeiten, die erst berühmt wurden, nachdem sein Hippocampus in einer Operation entfernt worden war. Wie genau er diese Informationen abspeichern konnte, ist bis heute nicht geklärt (siehe: Der Mann ohne Gedächtnis).

Wissen, dass wir etwas wissen

Langfristig abgelegt werden beide Arten von Informationen nach derzeitigem Kenntnisstand in der Hirnrinde, dem Cortex. Daran sind vor allem die Frontallappen und die Temporallappen beteiligt. Für die Speicherung neuer episodischer Informationen ist jedoch der Hippocampus von entscheidender Bedeutung. So verlieren Menschen mit einer Schädigung des Hippocampus die Fähigkeit, neue autobiographische Gedächtnisinhalte in bleibende Erinnerungen zu überführen: Sie leiden unter einer Amnesie (siehe: Die Anatomie des Vergessens).

Episodisches und Semantisches Gedächtnis haben eine weitere wichtige Gemeinsamkeit: In beiden Fällen ist uns bewusst, dass wir etwas wissen. Ob es um die eigene Hochzeit, die Amtszeit von Bundespräsident Walter Scheel oder den Weg zur nächsten Bäckerei geht: Menschen wissen, ob sie sich an etwas erinnern. Und sie können es auf ganz unterschiedliche Weisen mitteilen: Den Weg zum Bäcker etwa kann man erklären, aufschreiben, aufmalen, obwohl man all dies möglicherweise noch nie gemacht hat. Darum werden das episodische und das semantische Gedächtnis zusammen häufig als explizites oder Deklaratives Gedächtnis bezeichnet.

Unterschiedliche Erinnerungen wie Faktenwissen, Fertigkeiten oder emotionale Erlebnisse werden im Gehirn in unterschiedlichen Gedächtnisarten gespeichert.

Lernen, ohne es zu merken

Dem gegenüber stehen andere Gedächtnisarten, die zusammen als implizites oder nicht-deklaratives Gedächtnis bezeichnet werden. Das wichtigste Beispiel hierfür ist das prozedurale Gedächtnis oder Fertigkeitsgedächtnis. So bezeichnen Wissenschaftler den Teil des Gedächtnisses, der Fähigkeiten, Gewohnheiten und Verhaltensweisen speichert. Also körperliche oder geistige Abläufe wie etwa das Fahrradfahren, das Zähneputzen oder schlicht, aufrecht auf zwei Beinen zu laufen. Doch auch erlernte Ängste oder der aufkommende Appetit beim Geruch eines guten Essens sind „Produkte“ des nicht-deklarativen Gedächtnisses.

Nicht-deklarative Gedächtnisinhalte wirken sich zwar ständig auf unser Erleben und Verhalten aus, ins Bewusstsein treten sie dabei aber meist nicht. Deshalb ist es anders als beim deklarativen Wissen schwierig, sie anderen mitzuteilen: Obwohl die meisten Menschen ihre Schuhe binden können, ohne sich mental damit beschäftigen zu müssen, sind sie selbst durch Nachdenken kaum in der Lage, einem anderen den Vorgang zu erklären, ohne es vorzumachen. Dasselbe gilt für das Fahrradfahren oder Klavierspielen. Dennoch bewältigen wir einen Großteil unseres Alltags nur mit Hilfe dieser ungezählten automatisierten Handgriffe.

Interessanterweise werden die Erinnerungen des nicht-deklarativen Gedächtnisses offenbar anders abgespeichert als die episodischen oder semantischen Inhalte des deklarativen Gedächtnisses. Denn selbst wenn das deklarative Gedächtnis weitgehend gestört ist, können Menschen noch neue Fertigkeiten lernen. So gab die Psychologin Brenda Milner in einem berühmt gewordenen Experiment ihrem Patienten Henry Molaison eine Geschicklichkeitsaufgabe. Obwohl der sich bei den wiederholten Versuchen niemals daran erinnern konnte, diese Aufgabe schon einmal geübt zu haben, wurde er von Mal zu Mal besser. Einmal sagte Molaison sogar erstaunt, er habe sich die Aufgabe schwerer vorgestellt, was deutlich macht, dass der Hippocampus für das Fertigkeitsgedächtnis nicht das entscheidende Hirnareal sein kann.

Forscher glauben heute, dass neben der Hirnrinde vor allem das Kleinhirn und die Basalganglien eine wichtige Rolle bei nicht-deklarativen Erinnerungen spielen. Das zu den Basalganglien gehörende Putamen speichert demnach wohl erlernte Fähigkeiten wie Radfahren ab, ein anderer Teil – der Nucleus caudatus – instinktive Handlungen wie Zähneputzen oder Körperpflege. Die Bewegungssteuerung für diese Abläufe koordiniert das Kleinhirn.

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Mentale Notizzettel für kurzzeitiges Erinnern

Das Gedächtnis lässt sich jedoch nicht nur nach Inhalten unterscheiden, sondern auch danach, wie lange wir uns an diese Inhalte erinnern können. Alle Formen des Gedächtnisses, die bisher beschrieben wurden, sind Teile des Langzeitgedächtnisses. Es gibt aber auch das so genannte Kurzzeitgedächtnis oder Arbeitsgedächtnis. Darin speichern wir zum Beispiel eine gerade nachgeschlagene Telefonnummer ab, bis wir sie ins Telefon eintippen.

Nach der Theorie des britischen Psychologen Alan Baddeley besteht das Arbeitsgedächtnis aus einer Art Schaltzentrale – der zentralen Exekutive –, die auf auditive und visuelle Informationen anderer Hirnareale zurückgreift und diese wie ein Diktiergerät beziehungsweise einen Notizzettel nutzt. Ein Beleg dafür ist, dass die meisten Menschen die gleiche Methode anwenden, um sich zum Beispiel besagte Telefonnummer zu merken: Sie wiederholen die Zahlenreihe still im Kopf und initiieren so das, was Alan Baddeley die phonologische Schleife nennt.

Nach seinem Modell gibt es einen zweiten Teil des Arbeitsgedächtnisses, den räumlich-visuellen Notizblock, welcher der kurzzeitigen Erinnerung an bestimmte Objekte oder Orte dient. Und außerdem den episodischen Puffer, der sowohl phonologische als auch visuelle Informationen in Form von Abfolgen – Episoden – kurzfristig speichern kann. Das heißt, das Arbeitsgedächtnis ist kein einheitliches System, sondern besteht aus mehreren Komponenten, die miteinander in Verbindung stehen, funktionell aber getrennt und auch an verschiedenen Orten des Gehirns lokalisiert sind. So wird der Sitz der zentralen Exekutive im Frontallappen vermutet, die „innere Stimme“ der phonologischen Schleife im Broca-Areal.

Alltag gelingt nur dank Arbeitsgedächtnis

Obwohl es so komplex ist, hat das Arbeitsgedächtnis eine sehr begrenzte Kapazität (siehe: Die magische Zahl Sieben). Erinnerungen halten dort zudem nur kurz vor. Dennoch ist es unabdingbar für unser tägliches Leben: Nur dank ihm wissen wir am Ende eines Satzes noch, wie er anfing, und können ihn verstehen, können Zahlen im Kopf behalten, um eine Rechenaufgabe zu lösen, einem Gespräch folgen und selbst eines führen, können die uns gegenwärtig umgebende Umwelt verstehen und uns darin zurechtfinden. All das wäre ohne das Arbeitsgedächtnis nicht machbar.

Die meisten Menschen verbinden mit dem Wort Gedächtnis wahrscheinlich etwas anderes als das Kurzzeit– oder das Fertigkeitsgedächtnis. Doch beide sind mindestens ebenso wichtig für unser Leben wie die Erinnerung an das erste Date, an den Tod der Oma oder an die glamouröse Abiturfeier.