Grundlagen Gedächtnis
Hippocampus- Tor zum Gedächtnis
Stellen Sie sich eine Firma vor mit vielen Tausend Mitarbeitern. So eine Firma will wohl organisiert sein. Von außen werden ständig Informationen an die Firma herangetragen. Telefonate müssen geführt werden und die eingehende Post muss verteilt werden. Um die Mitarbeiter in den Büros zu entlasten gibt es eine zentrale Post- und Telefonannahmestelle. Diese Stelle hat die Aufgabe, eingehende Postsendungen und Telefonate nach Dringlichkeit zu sortieren und gegebenenfalls in die Büros weiterzuleiten, wo die Informationen dann weiterverarbeitet und archiviert werden. Um die Büromitarbeiter vor einer Informationsflut zu schützen hat die Poststelle zudem noch eine Filterfunktion. Unwichtige Telefonanfragen werden abgeblockt und nicht weitergeleitet, Werbesendungen wandern umgehend in den Papierkorb. Nur Informationen, die entweder neu oder wichtig sind oder neu und wichtig werden an die zuständigen Mitarbeiter weitergeleitet.
Tor zum Gedächtnis
Was hat das Ganze mit dem Gehirn zu tun werden Sie fragen. Nun, auch das Gehirn besitzt so eine Poststelle. Die Poststelle des Gehirns heisst Hippocampus und ist die Schnittstelle zwischen Kurzzeitgedächtnis und Langzeitgedächtnis. Im Hippocampus fließen alle Informationen der verschiedenen sensorischen Systeme zusammen, darunter fallen zum Beispiel externe Sinneseindrücke des Sehens, Hörens, Schmeckens, Riechens und Fühlens und auch interne vom Körper selbst ausgehende Signale. Aufgrund der immensen Datenfülle, die pro Sekunde an das Gehirn gesendet wird, muss der Hippocampus eine Auswahl treffen. Dabei trifft er Entscheidungen nach Dringlichkeit, Wichtigkeit und Neuigkeit. Da der größte Teil der eingehenden Informationen keinem der genannten Kriterien entspricht, werden diese für das Gehirn nicht relevanten Informationen geblockt und verworfen. Informationen aber, die einem oder mehreren Kriterien entsprechen, werden sortiert und an die dafür zuständigen Hirnareale der Großhirnrinde (Neokortex) weitergeleitet, wo dann die Speicherung der Information erfolgt (Gedächtnisbildung).
Die Geschichte des Patienten HM
Der Hippocampus zählt zu den stammesgeschichtlich ältesten Strukturen des Gehirns. Er ist ein zentraler Bestandteil des limbischen Systems und zuständig für die Verarbeitung von Emotionen und Lernprozessen.
Wenn der Hippocampus durch Unfall oder Krankheit geschädigt ist, geht das Gedächtnis für neue Informationen verloren. Fakten und Ereignisse aus der Vergangenheit können dagegen sehr wohl erinnert werden.
Ein berühmtes Beispiel dafür ist der Patient H.M, der nach einem Fahrradunfall als Siebenjähriger unter schwerer Epilepsie litt. 1953 wurde H.M der Hippocampus und die Amygdala entfernt, in der Hoffnung, damit seine Erkrankung unter Kontrolle bringen zu können. Zunächst schien sich sein Zustand gebessert zu haben, aber schnell musste man feststellen, dass H.M. sich nichts mehr merken konnte. Fremde Menschen oder eine neue Umgebung, H.M konnte sich nach kurzer Zeit an nichts mehr erinnern. Sein Erfahrungswissen hingegen war vollkommen intakt. Ereignisse aus der Vergangenheit und erlernte Verhaltensweisen konnte er ohne Probleme reproduzieren. Die Krankengeschichte von H. M. bestätigete die bereits vorhandene Vermutung, dass es mindestens zwei unabhängig voneinander existierende Arten von Gedächtnis geben musste. Beide "Gedächtnisarten" funktionierten bei H. M tadellos.
Aber warum konnte er sich nichts Neues mehr merken? Weil ihm der Hippocampus und die Amygdala entfernt worden waren. Der Hippocampus fungiert als Schaltstelle bzw. Filter zwischen Kurzzeitgedächtnis und Langzeitgedächtnis. Die Amygdala bewertet eingehende Informationen hinsichtlich ihrer emotionalen Bedeutung. Je bedeutender eine Information eingestuft wird, desto größer die Wahrscheinlichkeit, dass sie ins Langzeitgedächtnis eingeht. Ohne diese beiden Hirnstrukturen ist es unmöglich, im Kurzzeitgedächtis gespeicherte Informationen ins Langzeitgedächtnis zu übertragen.
Im Hippocampus wachsen Nervenzellen
Erst vor kürzerer Zeit musste ein Dogma der Neurobiologie zu Grabe getragen werden. Ein Lehrsatz der Hirnforscher lautete, dass keine neuen Nervenzellen im Gehirn gebildet werden können. Das trifft auf den Hippcampus nicht zu. Der Hippocampus ist in der Lage bei entsprechender wiederholter Stimulation Nervenzellen neu zu bilden und neue Verbindungen zwischen bestehenden Nervenzellen auszubilden. Diese Fähigkeit des Hippocampus ist ein wichtiger Baustein bei Lernprozessen und bei der Gedächtnisbildung.
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