Extinktion: Umlernen lernen

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Alte Verhaltensweisen und falsch Einstudiertes zu korrigieren: Das geht mit Hilfe des Extinktionslernens. Dieses aktive Umlernen ist eine der wichtigsten Formen des Lernens. Forscher widmen sich nun intensiver als je zuvor diesem Thema.

Wissenschaftliche Betreuung: Ingrid Ehrlich

Veröffentlicht: 23.09.2014

Das Wichtigste in Kürze
  • Extinktionslernen ist ein aktives Umlernen. Anders als der Begriff vermuten lässt, werden bestehende Gedächtnisinhalte jedoch nicht gelöscht.
  • Dieses Umlernen ist viel anspruchsvoller, als Neues zu lernen, denn die alte Gedächtnisspur bleibt bestehen und muss unterdrückt werden.
  • Winzige Auslöser können die alte Gedächtnisspur wieder aktivieren. Dazu gehören visuelle Informationen aus der Lernsituation, aber auch der Gemütszustand. Experten sprechen hierbei vom Erneuerungseffekt – „Renewal“.
  • In einer kognitiven Verhaltenstherapie können Patienten lernen, ein krankhaftes Verhalten durch Umlernen zu unterdrücken. Besonders wirkungsvoll ist das Training in der virtuellen Welt.
  • Medikamente könnten die Wirksamkeit des Extinktionslernens erhöhen, wobei verschiedene Zentren im Gehirn an dem Prozess beteiligt sind.

Engramm

Engramm/-/engram

Ein Engramm, auch als Gedächtnisspur bezeichnet, ist eine neuronale Entsprechung von Gedächtnisinhalten. Es wird vermutet, dass Lernprozesse auf strukturellen Veränderungen in synaptischen Verbindung von Neuronen beruhen.

Es ist nur einmal passiert. Sie hörte Schritte hinter sich, schnelle und zielstrebige Schritte. Es war eine laue Sommernacht und eine Straßenlaterne flackerte. Dann spürte sie die Hand des Mannes auf ihrer Schulter und erschrak. Bis heute hat jene Frau Angst. Wenn sie hastige Männerschritte hinter sich vernimmt, dann lässt sie den Passanten vorsorglich vorbeiziehen. Ihr Gehirn hat auf den einmaligen Übergriff hin gelernt, sie bei den leisesten Anzeichen einer ähnlichen Situation in einen Alarmzustand zu versetzen. Diese Reaktion verselbstständigte sich, obwohl seit dem Überfall kein weiteres Unheil geschehen ist.

Ähnliches haben wohl viele Frauen schon erlebt. „Jene Frau aus dem realen, aber leicht abgewandelten Beispiel könnte ihre Angst verlernen“, sagt Onur Güntürkün, Biopsychologe an der Ruhr-​Universität Bochum. Extinktionslernen nennen Forscher diese besondere Form des Lernens, bei der ein erworbenes Verhaltensmuster durch ein Neues abgelöst wird. „Das Gehirn muss dafür zunächst lernen, die bisherige Reaktion zu unterdrücken. Dafür muss es seine Aufmerksamkeit auf die Umgebungsreize richten und sich dieser gewahr werden, etwa dass von einem Mann mit Hund keine Gefahr droht, weil dieser nur spazieren geht.“ Das alleine reiche bei diesem Beispiel aber noch nicht. „Das Gehirn muss dann auch noch neu lernen, dass es unnötig ist, den Mann vorbeigehen zu lassen, und dass die Frau normal weiterlaufen kann.“

Kinder lernen vor allem Neues. Sie lernen, auf einen Reiz hin mit einem bestimmten Verhalten zu reagieren. Wissenschaftler sprechen von „klassischer Konditionierung“. Gedächtnisspuren bilden sich im Gehirn. Auch Erwachsene lernen fortwährend Neues – einer der wichtigsten Lernvorgänge ist die Extinktion. Es gilt, einstudierte Fehler und alte Verhaltensmuster durch Umlernen zu verändern, ursprünglich erlernte, aber nicht mehr gültige Information anzupassen: Nicht immer die Socken auf dem Fußboden liegen zu lassen oder nicht mehr zornig zu reagieren, wenn der Chef wieder einmal Kritik übt.

Bei einer Sucht ist dieses aktive Umlernen in der heutigen Therapie der einzige Weg aus der Krankheit: Das Gehirn soll nicht immerzu nach der Droge verlangen. Und das Extinktionslernen hilft auch, Angsterkrankungen und posttraumatische Belastungsstörungen zu überwinden. Weil das Umlernen von so zentraler Bedeutung für Gesunde wie Kranke ist, wollen Forscher es genauer verstehen. Obwohl Extinktionslernen bereits vor mehr als 100 Jahren zum ersten Mal beschrieben wurde, ist heute immer noch relativ wenig darüber bekannt, wie es funktioniert. Es gibt zurzeit eine Fülle von Ergebnissen; teils widersprechen sie sich auch. Auch aus diesem Grund, arbeiten in Deutschland nun einige Wissenschaftler in der Forschergruppe 1581 der Deutschen Forschungsgemeinschaft intensiv daran, die biologischen und klinischen Grundlagen herauszufinden.

Aufmerksamkeit

Aufmerksamkeit/-/attention

Aufmerksamkeit dient uns als Werkzeug, innere und äußere Reize bewusst wahrzunehmen. Dies gelingt uns, indem wir unsere mentalen Ressourcen auf eine begrenzte Anzahl von Bewusstseinsinhalten konzentrieren. Während manche Stimuli automatisch unsere Aufmerksamkeit auf sich ziehen, können wir andere kontrolliert auswählen. Unbewusst verarbeitet das Gehirn immer auch Reize, die gerade nicht im Zentrum unserer Aufmerksamkeit stehen.

Extinktion

Extinktion/-/extinction

Bei der Extinktion wird ein Reiz mehrfach im selben Kontext präsentiert, bis eine Gewöhnung, d.h. eine Habituation, eingetreten ist. Vgl. auch die klassische Konditionierung. Beispielsweise lernt eine Schnecke, dass eine bestimmte Berührung nicht bedrohlich ist. Diese Desensibilisierung schlägt sich auch auf Ebene der Synapsen nieder.

Hartnäckige Erinnerung

Altes abzulegen, ist viel schwieriger, als Neues zu lernen. Güntürkün beobachtet das an jenen Grundschulen, in denen Kinder zunächst nach Gehör schreiben. „Das eine Kind schreibt ‚Vata‘, das nächste ‚Fater‘ und noch eines ‚Fadter‘. Alle Kinder meinen ‚Vater‘ – keines wird korrigiert. Die sollen einfach nur Spaß am Schreiben haben.“ Doch wenn diese Schüler nach ein bis zwei Schuljahren die Rechtschreibung korrekt erlernen sollen, können sie sich die richtige Schreibweise nur schlecht merken. „Das Problem ist: Sie vergessen die falsche Schreibweise nicht“, sagt Güntürkün. Denn die alten Gedächtnisinhalte werden nicht aus dem Kopf gelöscht, sondern bleiben bestehen. Extinktionslernen, das wörtlich „Auslöschen lernen“ bedeutet, ist also in Wahrheit kein „Großreinemachen“ im Gehirn, sondern ein aktives Lernen einer veränderten Verhaltensweise. „Statt nur Neues zu lernen, müssen sie Umlernen lernen. Das ist viel aufwändiger“, sagt Güntürkün. Der Biopsychologe hält deswegen das pädagogische Konzept, erst einmal nach Gehör schreiben zu lernen, für einen verheerenden Irrweg. Sprachwissenschaftler würden ähnliche Schwierigkeiten bei Erwachsenen kennen, sagt Güntürkün noch: Migranten könnten sich eine falsche Aussprache oder Grammatik über Jahre hinweg angewöhnen und dieser Sprachfehler bliebe dann oft hartnäckig bestehen. Linguisten sprechen dann von „zementierten Sprachfehlern“. Extinktionslernen ist da schwierig.

Kleine Auslöser aktivieren die alte Gedächtnisspur

Das Besondere an Extinktionslernen ist, dass es meist nicht dauerhaft ist: Kleine Auslöser genügen, und schon flitzt unsere Denkzentrale wieder den alten falschen Pfad entlang. Selbst wenn etwa jene Frau, die auf Männerschritte panisch reagiert, in einer Psychotherapie erlernt hat, Männerschritte gelassen zu ertragen, genügt vielleicht ein Flackern einer Straßenlaterne – wie damals, als es passierte – und sofort ist das alte Verhaltensmuster wieder da. Experten nennen diesen Erneuerungseffekt, bei dem die alte Gedächstnisspur abgerufen wird, „Renewal“ (Wenn Verlernen misslingt). Auch in stressigen Momenten (Mit Stress besser verlernen?) fällt man eher in alte Verhaltensmuster zurück, als so zu reagieren, wie man es mittels Extinktion neu gelernt hat.

Wirklich löschen aus dem Gehirn lassen sich wahrscheinlich nur Gedächtnisinhalte, die wir noch nicht allzu oft abgerufen, sprich: erinnert, haben, glaubt Güntürkün: „Wir gehen momentan davon aus, dass es, wenn überhaupt, dann nur in einem sehr schmalen Zeitfenster von 10 bis 30 Minuten nach dem Erinnern eines Gedächtnisinhalts möglich sein könnte, diese Gedächtnisspur zu löschen, weil sie dann in einem labilen Zustand ist.“ In dieser labilen Phase kann sie überschrieben und vielleicht dauerhaft beseitigt werden. Mit vielfach aktivierten, gefestigten Gedächtnisinhalten geht das aber wahrscheinlich nicht mehr: „Die Stadt Rom zum Beispiel klebt an so vielen Synapsen, dass wir sie nicht aus unserem Kopf ausradieren können.“

Extinktion

Extinktion/-/extinction

Bei der Extinktion wird ein Reiz mehrfach im selben Kontext präsentiert, bis eine Gewöhnung, d.h. eine Habituation, eingetreten ist. Vgl. auch die klassische Konditionierung. Beispielsweise lernt eine Schnecke, dass eine bestimmte Berührung nicht bedrohlich ist. Diese Desensibilisierung schlägt sich auch auf Ebene der Synapsen nieder.

Engramm

Engramm/-/engram

Ein Engramm, auch als Gedächtnisspur bezeichnet, ist eine neuronale Entsprechung von Gedächtnisinhalten. Es wird vermutet, dass Lernprozesse auf strukturellen Veränderungen in synaptischen Verbindung von Neuronen beruhen.

Verlernen in der virtuellen Realität

Für Patienten mit psychischen Erkrankungen ist es eine schlechte Nachricht, dass es schier unmöglich ist, ausgetrampelte Gedächtnispfade zu löschen. Denn sie wollen erworbene Verhaltensmuster ad acta legen, haben diese aber leider oft hundertfach abgerufen und ausgeführt. In einer kognitiven Verhaltenstherapie sollen Menschen mit Ess-​Brech-​Sucht trotzdem lernen, Gegessenes bei sich zu behalten, und Alkoholiker, nicht mehr zur Flasche greifen (Alkoholsucht verlernen). Das Extinktionslernen soll auch bei Drogensucht helfen, aber noch ist die richtige Umlern-​Methode nicht gefunden.

Herta Flor, klinische Neurowissenschaftlerin am Zentralinstitut für seelische Gesundheit in Mannheim, untersucht das Extinktionslernen bei Patienten, die nach einem schlimmen Erlebnis eine Posttraumatische Belastungsstörung (PTBS) entwickelt haben. „Ihre Amygdala, der Mandelkern, reagiert über, und es fehlt an hemmenden Reaktionen aus dem Hippocampus“, sagt Flor. Das führt wahrscheinlich dazu, dass die Betroffenen Informationen aus der Umgebung nicht richtig einordnen und deshalb ein traumatisierendes Déjà-​vu nach dem anderen erleben. In einer kognitiven Verhaltenstherapie können sie aber lernen, die Angst zu unterdrücken, indem sie sich furchteinflößenden Situationen stellen, ihr Verhaltensmuster erkennen und ihr Verhalten schließlich bewusst ändern. Die Fähigkeit des menschlichen Gehirns zur Neuroplastizität wird dabei gefördert: Die Kontakte zwischen den Nervenzellen können verstärkt oder abgeschwächt werden, sogar ganz neue Verknüpfungen können entstehen. „Besonders gut funktioniert das mit Übungen in der virtuellen Realität zum Beispiel für traumatisierte Soldaten an einem Kriegsschauplatz, weil das der realen Bedrohungssituation besonders nahe kommt“, so Flor über das Extinktionslernen bei PTBS (Wie sich Traumata verlernen lassen).

Hierfür sind bestimmte Andockstellen für chemische Botenstoffe an den Nervenzellen besonders wichtig. Dazu gehören die NMDA-​Rezeptoren, wobei NMDA für den Botenstoff N-​Methyl-​D-​Aspartat steht, und auch Cannabinoid-​Rezeptoren. In einer laufenden Studie gibt Flors Team derzeit sehr geringe Mengen Cannabis vor der Verhaltenstherapie. In einen Rauschzustand versetzt das die Patienten nicht, aber die Aktivierung der Rezeptoren könnte das Extinktionslernen während der Verhaltenstherapie beschleunigen, hofft Flor. Dagegen führt eine Blockierung des NMDA-​Rezeptors in Ratten zum gegenteiligen Effekt: Die Tiere zeigen gar nicht mehr oder kaum noch Extinktion.

Belastungsstörung

Belastungsstörung/-/stress disorder

Als Belastungsstörung wird in der Psychologie die pathologische Reaktion auf dauerhaften oder kurzfristig sehr hohen Stress bezeichnet. Unterschieden werden die akute Belastungsstörung – oft als Nervenzusammenbruch bezeichnet – und die posttraumatische Belastungsstörung nach einem traumatischen Erlebnis. Sie kann noch lange Zeit nach dem eigentlichen Stressereignis schwerwiegende Folgen haben.

Plastizität

Plastizität/-/neuroplasticity

Der Begriff beschreibt die Fähigkeit von Synapsen, Nervenzellen und ganzen Hirnarealen, sich abhängig vom Grad ihrer Nutzung zu verändern. Mit synaptischer Plastizität ist die Eigenschaft von Synapsen gemeint, ihre Erregbarkeit auf die Intensität der Reize einzustellen, die sie erreichen. Daneben unterliegen auch Größe und Vernetzungsgrad unterschiedlicher Hirnbereiche einem Wandel, der von ihrer jeweiligen Aktivität abhängt. Dieses Phänomen bezeichnen Neurowissenschaftler als corticale Plastizität.

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.

Rezeptor

Rezeptor/-/receptor

Signalempfänger in der Zellmembran. Chemisch gesehen ein Protein, das dafür verantwortlich ist, dass eine Zelle ein externes Signal mit einer bestimmten Reaktion beantwortet. Das externe Signal kann beispielsweise ein chemischer Botenstoff (Transmitter) sein, den eine aktivierte Nervenzelle in den synaptischen Spalt entlässt. Ein Rezeptor in der Membran der nachgeschalteten Zelle erkennt das Signal und sorgt dafür, dass diese Zelle ebenfalls aktiviert wird. Rezeptoren sind sowohl spezifisch für die Signalsubstanzen, auf die sie reagieren, als auch in Bezug auf die Antwortprozesse, die sie auslösen.

Extinktion

Extinktion/-/extinction

Bei der Extinktion wird ein Reiz mehrfach im selben Kontext präsentiert, bis eine Gewöhnung, d.h. eine Habituation, eingetreten ist. Vgl. auch die klassische Konditionierung. Beispielsweise lernt eine Schnecke, dass eine bestimmte Berührung nicht bedrohlich ist. Diese Desensibilisierung schlägt sich auch auf Ebene der Synapsen nieder.

Wer umlernt, wird eher gesund

Beim Menschen gibt es individuelle Unterschiede in der Fähigkeit zur Extinktion. „Patienten mit einem kleineren Hippocampus haben größere Schwierigkeiten“, sagt Flor. Auch abhängig von der Erkrankung fällt das Umlernen unterschiedlich schwer. Bei einer Sucht erleidet die Hälfte der Patienten nach einer Therapie einen Rückfall. Die Drogen führen nämlich zu molekularen und physiologischen Veränderungen im Gehirn, die das ohnehin schon anspruchsvolle Extinktionslernen noch erschweren. Flor verdeutlicht: „Die Verlern-​Zentren werden regelrecht gekidnappt.“ Dagegen können Menschen mit unterschiedlichen Phobien zu 80 bis 90 Prozent geheilt werden. Und der Frau, von der der Forscher Güntürkün erzählte, hat dank dem Extinktionslernen ihre Furcht vor einem erneuten Überfall auch besser im Griff.

Extinktion

Extinktion/-/extinction

Bei der Extinktion wird ein Reiz mehrfach im selben Kontext präsentiert, bis eine Gewöhnung, d.h. eine Habituation, eingetreten ist. Vgl. auch die klassische Konditionierung. Beispielsweise lernt eine Schnecke, dass eine bestimmte Berührung nicht bedrohlich ist. Diese Desensibilisierung schlägt sich auch auf Ebene der Synapsen nieder.

Hippocampus

Hippocampus/Hippocampus/hippocampual formatio

Der Hippocampus ist der größte Teil des Archicortex und ein Areal im Temporallappen. Er ist zudem ein wichtiger Teil des limbischen Systems. Funktional ist er an Gedächtnisprozessen, aber auch an räumlicher Orientierung beteiligt. Er umfasst das Subiculum, den Gyrus dentatus und das Ammonshorn mit seinen vier Feldern CA1-​CA4.

Veränderungen in der Struktur des Hippocampus durch Stress werden mit Schmerzchronifizierung in Zusammenhang gebracht. Der Hippocampus spielt auch eine wichtige Rolle bei der Verstärkung von Schmerz durch Angst.

zum Weiterlesen:

  • Bouton M et al.: Contextual and Temporal Modulation of Extinction: Behavioural and Biological Mechanisms. Biological Psychiatry, 2006, 60, S. 352 – 360 (zum Abstract).
  • Quirk G, Mueller D: Neural Mechanisms of Extinction Learning and Retrieval. Neuropsychopharmacology Review, 2008, 33, S. 56 – 72 (zum Abstract).
  • DFG-​Forschungsprojekt zum Extinktionslernen; URL: http://​gepris​.dfg​.de/​g​e​p​r​i​s​/​p​r​o​j​e​k​t​/​1​7​9​1​67628 [Stand 23.09.2014] (zur Webseite).
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2 Kommentare

Peter Teloff 20.01.2017
Ein schöner und wirklich nützlicher Artikel.

Ich habe mich als Mann aber wiedereinmal gefühlt als ob ich der Täter bin, von vorneherein. "Ähnliches haben wohl viele Frauen schon erlebt" und dass es ein Mann war der Frauen überfällt, die Frau das Opfer der Mann der Täter ist ein Cliche das durch ständige Wiederholung das Bild des Mannes in der Gesellschaft negativ prägt.

Ich möchte jetzt keine Statistikdebatte beginnen und sagen wer mehr oder weniger "böse" ist, stattdessen darum bitten neutralere Beispiele zu wählen. Es gibt auch Männer die Traumas haben, und es erschwert dies wenn es so dargestellt wird dass sich nur eine Seite angesprochen und verstanden fühlt.

Es gibt genügend Traumas wo man nicht eine Kategorie von Menschen in die Rolle des Täters drängen muss und die andere in die Opferrolle.

Gerade bei solch einem Artikel hätte ich mir diese Neutralität gewünscht.

Danke.

Gabriella .. 20.01.2017
@Peter Teloff, Sie brauchen sie nicht so zu fühlen als ob...

Es ist halt so ! Ich habe noch nie gehört, das Männer von Frauen überfallen worden sind. Das sind halt (fast) immer nur Männer .....

Frauen fühlen sie zu schwach dazu. Dafür machen sie andere Sachen.

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