Neurobiologie
Gedächtnis
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Das Gedächtnis ermöglicht es uns, Informationen abzuspeichern. Wie das funktioniert und in welche Arten es sich einteilen lässt, erfährst du hier oder in unserem kurzen Video!

Was ist das Gedächtnis?  

Du bist in der Lage, dich an Ereignisse und damit verbundene Gefühle zu erinnern, selbst wenn sie Jahre zurückliegen. Oder du lernst Fahrrad fahren oder eine Fremdsprache. Damit das funktioniert, brauchst du dein Gedächtnis.

Das Gedächtnis (Mnestik) bezeichnet die Fähigkeit unseres Nervensystems, Informationen aufzunehmen, zu speichern und erneut abzurufen. Daran sind bewusste und unbewusste Lernprozesse beteiligt. 

Je nach Art der Informationen und Zeitspanne der Speicherung lassen sich unterschiedliche Gedächtnisarten einteilen. 

Gedächtnis Einteilung  

Je nachdem, wie lange Informationen gespeichert werden, kannst du das Gedächtnis in drei Kategorien gliedern:

  • Ultrakurzzeitgedächtnis / sensorisches Gedächtnis: Millisekunden-Sekunden
  • Kurzzeitgedächtnis / Arbeitsgedächtnis: Sekunden-Minuten
  • Langzeitgedächtnis: Jahre

Das Langzeitgedächtnis besteht wiederum aus: 

  • deklarativem (explizitem) Gedächtnis mit episodischem Gedächtnis und semantischem Gedächtnis
  • prozeduralem (implizitem) Gedächtnis
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Gedächtnisarten

 

Zusammen entsteht aus den drei Gedächtnisarten das sogenannte Mehrspeichermodell (Atkinson & Shiffrin, 1968). Es erklärt, wie unsere Gedächtnisleistung – also Lernen, Speichern und Wiederabrufen – stufenweise funktioniert. Und zwar durch das Zusammenwirken von Ultrakurzzeit-, Kurzzeit- und Langzeitgedächtnis.

Sensorisches Gedächtnis  

Das sensorische Gedächtnis, Ultrakurzzeitgedächtnis oder auch Immediatgedächtnis (immediat = sofort) dient der unmittelbaren Aufnahme vieler verschiedener Sinneseindrücke. Wie der Name bereits ausdrückt, werden Inhalte nur für wenige Millisekunden bis maximal zwei Sekunden gespeichert.

Das reicht gerade aus, um wichtige Wahrnehmungen an das Kurzzeitgedächtnis weiterzuleiten. Danach werden sie direkt wieder von neuen Informationen „überschrieben“. Da wir mit so vielen Sinneseindrücken konfrontiert werden, muss eine Selektion stattfinden. So dient das Ultrakurzzeitgedächtnis dazu, nach wichtig und unwichtig zu sortieren.

Es geht dabei beispielsweise um Sinneswahrnehmungen wie das Hören (echoisches oder auditives Gedächtnis) oder das Sehen (visuelles oder ikonisches Gedächtnis). 

Kurzzeitgedächtnis  

Wichtige Informationen gelangen also ins Kurzzeitgedächtnis, das du auch Arbeitsgedächtnis nennst. Mithilfe des Kurzzeitgedächtnisses kannst du solche Informationen bewusst verarbeiten und für wenige Minuten im Kopf behalten. 

So ist es beispielsweise möglich, dass du dir eine Handynummer merkst, bis du sie eingetippt hast oder die Zeilen eines Gedichts auswendig lernst.

Allerdings hat das Arbeitsgedächtnis einen begrenzten Speicherplatz, sodass alles was du dir länger merken willst, ins Langzeitgedächtnis übertragen werden muss. 

Langzeitgedächtnis  

Das Langzeitgedächtnis speichert wichtige Daten dauerhaft. Das ist die Form des Gedächtnisses, die allgemein als das Gedächtnis bekannt ist. Es ist in der Lage, Informationen Jahre oder sogar ein Leben lang zu speichern. 

Solche Informationen umfassen zum Beispiel unsere Muttersprache, erlernte Fremdsprachen, Erinnerungen, Faktenwissen oder erworbene Fähigkeiten (Schwimmen, Fahrrad fahren)

Wenn du etwas  gelernt und im Langzeitgedächtnis gespeichert hast, (Enkodierung) sind Üben und Wiederholen wichtig, um die Dinge zu festigen und das Gedächtnis zu trainieren. Je stärker du die Inhalte mit Emotionen oder anderem Wissen verknüpfst, desto eher bleiben sie dir im Gedächtnis. Oft hilft es auch, nach dem Lernen zu schlafen. Es gibt nämlich die Vermutung, dass der REM-Schlaf („Rapid-Eye-Movement-Sleep“) bei der Gedächtnisbildung fördernd ist. 

Beim Langzeitgedächtnis werden zwei Formen unterschieden: 

Deklaratives (explizites) Gedächtnis: „Wissensgedächtnis“, speichert konkrete, bewusst abrufbare Ereignisse

Es kann weiter unterteilt werden in: 

  •  episodisches Gedächtnis: enthält Episoden und Ereignisse aus dem eigenen Leben (autobiografisches Wissen); beispielsweise Name / Aussehen von Freunden, Urlaubserinnerungen…
  • semantisches Gedächtnis: speichert Fakten-/Allgemeinwissen über die Welt, unabhängig von der eigenen Person; z.B. Berlin ist die Hauptstadt von Deutschland, Gras ist grün… 

Prozedurales (implizites) Gedächtnis: „Verhaltensgedächtnis“, prozedurales Lernen beinhaltet das Lernen automatisierter Abläufe und Fertigkeiten; die können dann ohne bewusstes Nachdenken ausgeführt werden; z.B.  Auto fahren, Fahrrad fahren, Schwimmen, Schnürsenkel binden

Perzeptuelles Gedächtnis: zum Wiedererkennen bestimmter Muster; z.B. erkennen verschiedener Katzen als solche anhand ihres Aussehens

Wie funktioniert das Gedächtnis?  

Schauen wir uns als Nächstes an, wie die Daten in unserem Gehirn überhaupt gespeichert werden.

Das Ganze funktioniert dank der etwa 100 Milliarden Nervenzellen in unserem Gehirn. Sie können sich miteinander verbinden und, Schätzungen zufolge, bis zu 500 Billionen Verknüpfungen ausbilden!

Solche Verbindungsstellen (Synapsen ) sind das Ergebnis von Lernprozessen und bilden die Grundlage des Gedächtnisses. Denn beim Üben und Wiederholen werden die Synapsen viel benutzt und dadurch verstärkt. Ungenutzte Synapsen hingegen bauen sich langsam ab, sodass Wissen wieder vergessen wird.

Das heißt also, dass für unsere Merkfähigkeit ein ganzes Netzwerk an Nervenzellen zuständig ist. Da es sich über verschiedene Gehirnbereiche erstreckt und oft mehrere Gehirnstrukturen gleichzeitig aktiv sind, ist eine genaue Abgrenzung schwierig. Eine grobe Zuordnung sieht etwa so aus: 

  • Kurzzeitgedächtnis: präfrontaler Cortex
  • Langzeitgedächtnis: Cortex und einzelne subkortikale Bereiche
    • episodisches Gedächtnis: rechter Frontal- und Temporalcortex
    • semantisches Gedächtnis: Temporallappen
    • prozedurales Gedächtnis: motorischer / präfrontaler Cortex, Kleinhirn, Basalganglien

Gerade für die Speicherung von Gedächtnisinhalten sind der Hippocampus und das limbische System besonders wichtig. Für das Lernen ist insbesondere das Kleinhirn von Bedeutung. Die Amygdala  ist immer dann beteiligt, wenn es um Inhalte mit einer emotionalen Komponente geht, wie beispielsweise Angst (emotionales Gedächtnis). 

mgydala, Hippocampus, Kleinhirn, Cortex
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Gedächtnis Gehirn

Gedächtnis Probleme  

Das Gedächtnis funktioniert allerdings nicht immer einwandfrei, sondern kann durch verschiedene Faktoren beeinträchtigt werden. Gründe für Gedächtnisstörungen (mnestisches Störungen) sind zum Beispiel: 

  • Verletzungen (Schädel-Hirn-Trauma, Schlaganfall)
  • degenerative Erkrankungen (Alzheimer, Demenz)
  • Medikamente (Neuroleptika / Antipsychotika)
  • Alkohol („Filmriss“)

Dadurch kann es zu Problemen bei der Erinnerungsfähigkeit kommen. Das bezeichnest du dann als Amnesie. Dabei beschreibt die retrograde Amnesie das Vergessen von Ereignissen vor der Schädigung. Dagegen sprichst du von einer anterograden Amnesie, wenn ein Gedächtnisverlust in der Zeit nach einem schädigenden Ereignis auftritt. 

Ist das Kurzzeitgedächtnis beeinträchtigt, werden direkt vorangegangene Ereignisse vergessen. An lange Zurückliegendes können sich Patienten jedoch noch gut erinnern. Wenn die Amygdala von einer Verletzung betroffen ist, kann sich die entsprechende Person nicht mehr an ihre Emotionen bei bestimmten Ereignissen erinnern. 

Gehirn  

Alle Gedächtnisprozesse laufen also in unterschiedlichen Strukturen unseres Gehirns ab. Hier erfährst du noch mehr über seinen Aufbau und seine Funktion!

Zum Video: Gehirn
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