Stochern im Gedächtnis-Nebel

Autor: Tanja Krämer

Die Suche nach Wesen und Sitz der Erinnerung hat über Jahrhunderte viele Forscher fasziniert. Manche von ihnen haben den Lauf der Gedächtnisforschung entscheidend geprägt – wenn auch manchmal anders, als von ihnen erhofft.

Wissenschaftliche Betreuung: Randolf Menzel

Veröffentlicht: 14.08.2011

Das Wichtigste in Kürze
  • Die Suche nach dem Sitz des Gedächtnisses fasziniert Wissenschaftler schon lange – und hat sie immer wieder auf Irrwege geführt.
  • Erinnerungen werden in Stufen abgespeichert. Mit dieser Erkenntnis, die er im Selbstversuch gewann, schlug Hermann Ebbinghaus ein neues Kapitel der Gedächtnisforschung auf.
  • Mit seinen bahnbrechenden Labyrinth-Experimenten an Ratten brachte Karl Lashley die Idee auf, dass Erinnerungen auf die Abermillionen Nervenzellen der Großhirnrinde verteilt sein könnten. Dies gilt heute als erwiesen.
  • Frederic Bartletts Forschungsarbeiten führten zu einer Erkenntnis, die manchen ernüchtern mag: Unser Gedächtnis ist alles andere als perfekt.

Gedächtnis

Gedächtnis/-/memory

Gedächtnis ist ein Oberbegriff für alle Arten von Informationsspeicherung im Organismus. Dazu gehören neben dem reinen Behalten auch die Aufnahme der Information, deren Ordnung und der Abruf.

Neuron

Neuron/-/neuron

Das Neuron ist eine Zelle des Körpers, die auf Signalübertragung spezialisiert ist. Sie wird charakterisiert durch den Empfang und die Weiterleitung elektrischer oder chemischer Signale.

Gedächtnis

Gedächtnis/-/memory

Gedächtnis ist ein Oberbegriff für alle Arten von Informationsspeicherung im Organismus. Dazu gehören neben dem reinen Behalten auch die Aufnahme der Information, deren Ordnung und der Abruf.

Manchmal kommt man ins Staunen, wenn man auf alte Zitate stößt: „Die Menschen sollten wissen, dass aus nichts anderem als dem Gehirn Freuden, Wonnen, Gelächter, Spott sowie Kummer, Leid, Verzweiflung und Wehklagen hervorkommen“, schrieb etwa der griechische Gelehrte Hippokrates gut vier Jahrhunderte vor Beginn der christlichen Zeitrechnung und fügte an: „Und dadurch erwerben wir auf besondere Weise Weisheit und Erkenntnis, und wir sehen und hören und wissen, was verderbt und was gerecht, was gut und was böse, was süß und was ungenießbar ist…“

Hippokrates, das zeigt dieses Zitat, war seiner Zeit weit voraus. Während andere antike Denker wie Aristoteles den Sitz des Verstandes und damit auch der Erinnerung im Herzen verorteten, war sich der Arzt sicher: Unser Gedächtnis sitzt im Gehirn. Wie die Erinnerungen jedoch dorthin gelangen, wo genau in den grauen Zellen sie gespeichert werden und was konkret sie abbilden, das sollte die Forscher über Jahrhunderte beschäftigen.

Heute weiß die Wissenschaft viel über die Lokalisation und die Funktionsweise des Gedächtnisses, bis hin zu den molekularen Vorgängen auf Zellebene. Dies verdankt sie immer ausgeklügelteren Versuchen und modernsten Untersuchungstechniken, aber auch den Theorien und Studien früher Wegbereiter. Doch nicht immer haben diese mit ihren Thesen Recht behalten. Denn so wie jede andere Wissenschaft lebt auch die Gedächtnisforschung von sich widerstreitenden Theorien, weitsichtigen Denkern, ungewöhnlichen Experimenten – und kleinen Fehlern, die große Auswirkungen hatten.

Gedächtnis

Gedächtnis/-/memory

Gedächtnis ist ein Oberbegriff für alle Arten von Informationsspeicherung im Organismus. Dazu gehören neben dem reinen Behalten auch die Aufnahme der Information, deren Ordnung und der Abruf.

Hermann Ebbinghaus – der Silbenforscher

„WUX“, „CAZ“ und „PAF“. Mit diesen kruden Silben schlug der deutsche Psychologe Hermann Ebbinghaus (1850 — 1909) um 1885 ein neues Kapitel in der Hirnforschung auf. Denn Ebbinghaus kam damals auf die Idee, das menschliche Gedächtnis nicht allein durch Introspektion, also die subjektive Sicht nach Innen, zu untersuchen, sondern mit Hilfe von objektivierbaren Experimenten und quantitativen Angaben. Versuchskaninchen war er allerdings selbst. Versuchsleiter im übrigen auch.

Der Forscher erstellte eine Liste mit sinnlosen Silben, die er auswendig lernte. Anschließend notierte er, wie viele der Silben er sich merken konnte, wie lange diese Erinnerung anhielt und welchen Einfluss Übung auf den Lernerfolg hatte. Er entdeckte, dass er nach einmaligem Lernen nie mehr als sieben Silben auswendig aufsagen konnte, erst durch mehrmaliges Wiederholen konnte er sich steigern.

Wiederholungen halfen ihm auch, sich später leichter an identische Silbenfolgen zu erinnern. Ebbinghaus folgerte daraus richtigerweise, dass das Gedächtnis Erinnerungen in Stufen abspeichert – und hatte damit einen ersten empirischen Beweis für die Existenz des Kurzzeitgedächtnisses und Langzeitgedächtnisses erbracht.

Doch nicht immer sorgt ein Rückgriff auf empirische Daten für eindeutige Erkenntnisse. Dies musste Karl Lashley (1890 — 1958) feststellen, der sein wissenschaftliches Leben der Suche nach dem Ort der Erinnerungen verschrieb. Der amerikanische Psychologe war überzeugt, dass das Abspeichern von Informationen im Gehirn mit physiologischen Veränderungen einhergeht, die dementsprechend auch nachzuweisen sein müssten: also so genannten Engramme oder Gedächtnisspuren. Um deren Lokalisation zu finden, unternahm er in den 1920er Jahren umfangreiche Studien mit Ratten. Die Tiere wurden zunächst darauf trainiert, in einem Labyrinth den direkten Weg zum Ausgang zu finden, wo eine Belohnung in Form von Futter auf sie wartete. Anschließend fügte Lashley ihnen Läsionen unterschiedlicher Größe in verschiedenen Teilen des Cortex zu und untersuchte, wie sich diese Defekte der Hirnrinde auf das Erinnerungsvermögen auswirkten.

Gedächtnis

Gedächtnis/-/memory

Gedächtnis ist ein Oberbegriff für alle Arten von Informationsspeicherung im Organismus. Dazu gehören neben dem reinen Behalten auch die Aufnahme der Information, deren Ordnung und der Abruf.

Langzeitgedächtnis

Langzeitgedächtnis/-/long-term memory

Ein relativ stabiles Gedächtnis über Ereignisse, die in der etwas entfernteren Vergangenheit passiert sind. Im Langzeitgedächtnis werden Inhalte zeitlich nahezu unbegrenzt gespeichert. Unterschiedliche Gedächtnisinhalte liegen in unterschiedlichen Gehirn-​Arealen. Die zelluläre Grundlage für diese Lernprozesse beruht auf einer verbesserten Kommunikation zwischen zwei Zellen und wird Langzeitpotentierung genannt.

Läsion

Läsion/-/lesion

Eine Läsion ist eine Schädigung organischen Gewebes durch Verletzung.

Cortex

Großhirnrinde/Cortex cerebri/cerebral cortex

Der Cortex cerebri, kurz Cortex genannt, bezeichnet die äußerste Schicht des Großhirns. Sie ist 2,5 mm bis 5 mm dick und reich an Nervenzellen. Die Großhirnrinde ist stark gefaltet, vergleichbar einem Taschentuch in einem Becher. So entstehen zahlreiche Windungen (Gyri), Spalten (Fissurae) und Furchen (Sulci). Ausgefaltet beträgt die Oberfläche des Cortex ca 1.800 cm2.

Cortex

Großhirnrinde/Cortex cerebri/cerebral cortex

Der Cortex cerebri, kurz Cortex genannt, bezeichnet die äußerste Schicht des Großhirns. Sie ist 2,5 mm bis 5 mm dick und reich an Nervenzellen. Die Großhirnrinde ist stark gefaltet, vergleichbar einem Taschentuch in einem Becher. So entstehen zahlreiche Windungen (Gyri), Spalten (Fissurae) und Furchen (Sulci). Ausgefaltet beträgt die Oberfläche des Cortex ca 1.800 cm2.

Schüler widerlegt Lehrer

Das Ergebnis verblüffte den Forscher: Denn allein die Größe der Läsion schien zu beeinflussen, ob und wie schnell eine Ratte den gelernten Weg zum Ausgang des Labyrinthes fand, nicht aber der Ort der Schädigungen. Lashley formulierte daraufhin die Äquipotenz-​Hypothese. Ihr zufolge gibt es keine spezialisierten Hirnareale für die Erinnerung, sondern jeder Teil des Cortex kann jede beliebige Funktion übernehmen und also auch jede beliebige Erinnerung speichern. Oder anders formuliert: Alle Cortex-​Regionen tragen gleichermaßen zu Lernen und Gedächtnis bei.

Mit dieser These goss Lashley Öl in das Feuer einer seit Jahrzehnten schwelenden Forscherfehde: Besitzt das Gehirn für verschiedene Funktionen spezialisierte Hirnareale oder nicht? Bereits 1861 schien diese Frage entschieden, als der französische Arzt Paul Broca spezifische Hirnareale für die Sprachfähigkeit fand. Doch die Studien Lashleys schienen zu zeigen, dass eine solche Arbeitsteilung und Spezialisierung zumindest beim Gedächtnis nicht vorhanden ist.

Lashley aber hatte sich geirrt. Denn zum einen waren die Läsionen, die er den Ratten zufügte, allesamt sehr groß, so dass eine genaue Zuordnung von Gehirnareal und Gedächtnisausfall schwierig war, wie spätere Forscher nachwiesen. Zum anderen hatte er nicht bedacht, dass Ratten zur Orientierung im Labyrinth unterschiedliche Sinne nutzen. Die sensorischen Informationen von Augen, Nase und Tastsinn jedoch werden jeweils in zu diesem Sinnessystem gehörenden Feldern im Cortex abgespeichert. Zerstört man etwa das für den Tastsinn, geht zwar diese Erinnerung verloren. Nicht aber die der anderen Sinne. Und so konnten die Ratten trotz der Läsionen den Verlust der einen Erinnerung durch die anderen, noch greifbaren kompensieren – zumindest so lange, bis Lashley eine kritische Menge an Hirnmasse zerstört hatte.

Ausgerechnet ein Schüler Lashleys rückte das Bild wieder gerade: Der kanadische Psychologe Donald Hebb (1904 — 1985) erkannte, dass Erinnerungen zwar in der Tat im Gehirn verteilt sind – für ihre Repräsentation aber spezifische Neuronenverbände zuständig sind. Lashley hatte also nicht ganz falsch gelegen. Er hatte nur den Fehler gemacht, mehr aus seinen Daten herauszulesen, als diese eigentlich zuließen.

Läsion

Läsion/-/lesion

Eine Läsion ist eine Schädigung organischen Gewebes durch Verletzung.

Cortex

Großhirnrinde/Cortex cerebri/cerebral cortex

Der Cortex cerebri, kurz Cortex genannt, bezeichnet die äußerste Schicht des Großhirns. Sie ist 2,5 mm bis 5 mm dick und reich an Nervenzellen. Die Großhirnrinde ist stark gefaltet, vergleichbar einem Taschentuch in einem Becher. So entstehen zahlreiche Windungen (Gyri), Spalten (Fissurae) und Furchen (Sulci). Ausgefaltet beträgt die Oberfläche des Cortex ca 1.800 cm2.

Gedächtnis

Gedächtnis/-/memory

Gedächtnis ist ein Oberbegriff für alle Arten von Informationsspeicherung im Organismus. Dazu gehören neben dem reinen Behalten auch die Aufnahme der Information, deren Ordnung und der Abruf.

Nase

Nase/Nasus/nose

Das Riechorgan von Wirbeltieren. In der Nasenhöhle wird die Luft durch Flimmerhärchen gereinigt, im oberen Bereich liegt das Riechepithel, mit dem Gerüche aufgenommen werden.

Läsion

Läsion/-/lesion

Eine Läsion ist eine Schädigung organischen Gewebes durch Verletzung.

Gehirn malt impressionistisches Bild

Ein allzu menschliches Vergehen, wie die Studien eines weiteren Pioniers der Gedächtnisforschung belegen. Der britische Psychologe Sir Frederic Bartlett (1886 — 1969), früherer Direktor der MRC Cognition and Brain Sciences Unit in Cambridge veröffentlichte 1932 das Buch „Remembering: A Study in Experimental and Social Psychology“, das seinerzeit gängige grundlegende Vorstellungen über das Wesen der Erinnerung in Frage stellte – und dies mit simplen Mitteln.

Bartlett las seinen Versuchsteilnehmern, allesamt im Königreich geborene Briten, eine indianische Erzählung vor, deren kulturelle Verweise dieser Personengruppe fremd und seltsam vorkommen mussten. Unter anderem war in der Geschichte von Geistern und übernatürlichen Situationen die Rede. Anschließend bat er die Probanden, das Gehörte nachzuerzählen. Dabei stellte er fest, dass seine Versuchsteilnehmer die Erzählung nie so wiedergaben, wie er sie vorgelesen hatte. Die Geschichte wurde kürzer, einfacher, oft fielen die übernatürlichen Elemente unter den Tisch, dafür wurden andere hinzugedichtet, um der Erzählung einen Sinn zu geben.

Am Ende, stellte Bartlett fest, war die Geschichte „all ihrer überraschenden, ruckartigen und inkonsequenten Form beraubt und reduziert auf eine geordnete Erzählung.“ Die Menschen passten die merkwürdige Story ihrem Erfahrungshorizont an. Sie formten aktiv eine Art Schema, in das die Erinnerung eingepasst wurde. Dieses Schema, so Bartlett, würde es den Probanden erleichtern, sich an die Geschichte zu erinnern, sie aber auch zu Fehlern verführen.

Unser Gedächtnis, erkannte Bartlett, ist also nicht so perfekt, wie wir gerne annehmen. Wir erinnern Ereignisse nicht unbedingt genauso, wie sie geschehen sind, also ähnlich wie mit einer Videokamera. Vielmehr interpretiert unser Gehirn das Wahrgenommene und baut es so in unsere bisherigen Erfahrungen ein, dass es in unser Weltbild und unsere bisher festgelegten Schemata passt.

Bartlett war damit einer der ersten, der die Unzuverlässigkeit unseres Gedächtnisses erkannte – und damit ein Problem empirisch belegte, das schon zu den Zeiten von Hippokrates und Platon die Menschen bewegte: Wie können wir uns ein Bild von der Welt machen, wenn wir gar nicht sicher sein können, dass dieses Bild der Wahrheit entspricht? Es ist eine Frage, die auch zukünftige Gedächtnisforscher noch lange beschäftigen wird.

Gedächtnis

Gedächtnis/-/memory

Gedächtnis ist ein Oberbegriff für alle Arten von Informationsspeicherung im Organismus. Dazu gehören neben dem reinen Behalten auch die Aufnahme der Information, deren Ordnung und der Abruf.

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