Neurowissenschaftler haben herausgefunden, dass, wenn jemand eine alte Erinnerung abruft, sofort eine Darstellung des gesamten Ereignisses im Gehirn reaktiviert wird, die oft die Personen, den Ort, die Gerüche, die Musik und andere Kleinigkeiten enthält. Das Abrufen alter Erinnerungen kann eine filmische Qualität haben. Erinnerungen scheinen sich oft vor dem geistigen Auge abzuspielen wie ein alter Super-8-Heimfilm oder ein alter Technicolor-Film, und diese neue Forschung erklärt, warum.
In einer neuen Studie des University College London (UCL) entdeckten Neurowissenschaftler, dass, wenn jemand versucht, sich an einen einzelnen Aspekt eines Ereignisses aus seiner Vergangenheit zu erinnern – etwa an eine kürzlich stattgefundene Geburtstagsfeier -, eine vollständige Darstellung der gesamten Szene im Gehirn reaktiviert wird, wie Teile eines Puzzles, die sich zu einer lebhaften Erinnerung zusammenfügen.
Die Studie vom Juli 2015 mit dem Titel „Evidence for Holistic Episodic Recollection via Hippocampal Pattern Completion“ wurde in Nature Communications veröffentlicht. Diese Forschung ist der erste Nachweis für einen Prozess der Mustervervollständigung im menschlichen Hippocampus, der sich auf die alltägliche Erfahrung des Abrufs früherer Lebensereignisse und alter Erinnerungen bezieht.
In der neuen Studie konnten die Forscher zeigen, wie der Hippocampus die verschiedenen Elemente eines Ereignisses zu einer einzigartigen und ganzheitlichen Erinnerung zusammenfügt. Beim Abrufen des Gedächtnisses ruft das Gehirn eine alte Erinnerung ab, indem es verschiedene Komponenten zu einem Muster zusammensetzt, das eine zusammenhängende Erinnerung an die Vergangenheit bildet.
Wie werden Erinnerungen für den Abruf kodiert?
Die neue Forschung zeigt, dass Menschen sich an Lebensereignisse erinnern, indem sie einzelne Fäden verwenden, die zu einem Teppich von Assoziationen zusammengefügt werden. Während des neuronalen Kodierungsprozesses aktivieren verschiedene Elementkomponenten unterschiedliche neokortikale Regionen.
Wenn eine alte Erinnerung abgerufen wird, tritt neokortikale Aktivität in Bereichen auf, die mit all den einzelnen Elementen verbunden sind, die die Erinnerung bilden. Das Ausmaß, in dem sich jemand lebhaft an eine vergangene Erinnerung erinnern kann, korreliert direkt mit dem Grad der Aktivität des Hippocampus.
In einer Pressemitteilung erklärt der Hauptautor Dr. Aidan Horner vom UCL Institute of Cognitive Neuroscience: „Wenn wir uns an ein früheres Lebensereignis erinnern, haben wir die Fähigkeit, uns wieder in das Erlebnis hineinzuversetzen. Wir erinnern uns an den Raum, in dem wir uns befanden, an die Musik, die gespielt wurde, an die Person, mit der wir gesprochen haben, und an das, was sie gesagt hat. Wenn wir das Ereignis zum ersten Mal erleben, sind all diese unterschiedlichen Aspekte in verschiedenen Regionen des Gehirns repräsentiert, und doch können wir uns später noch an alles erinnern. Es ist der Hippocampus, der für diesen Prozess entscheidend ist, indem er all diese verschiedenen Aspekte miteinander verbindet, so dass das gesamte Ereignis abgerufen werden kann.“
Die Forscher zeigten, dass die Assoziationen, die zwischen den verschiedenen Aspekten eines Ereignisses gebildet werden, es einem Aspekt ermöglichen, eine Erinnerungswelle hervorzurufen, die die anderen Aspekte einschließt. Dieser Prozess wird als „Mustervervollständigung“ bezeichnet.
Mit Hilfe der fMRT ermittelten die Forscher, wie sich die verschiedenen Aspekte des Abrufs einer alten Erinnerung in der Aktivität verschiedener Gehirnregionen widerspiegeln, die Komponenten der Erinnerung enthalten. Fragt man nach einem Aspekt eines früheren Ereignisses, löst die Aktivität im Hippocampus die Aktivierung jeder dieser Hirnregionen aus, und diese Reaktivierung entspricht der Erinnerung an ein altes Ereignis. Der Hauptautor der Studie, Neil Burgess, erläuterte diese Forschung mit den Worten:
Diese Arbeit unterstützt ein seit langem bestehendes Berechnungsmodell für die Funktionsweise des Gedächtnisses, bei dem der Hippocampus es ermöglicht, verschiedene Arten von Informationen miteinander zu verknüpfen, so dass sie sich als ein zusammenhängendes Ereignis vorstellen lassen, wenn wir uns an ein Ereignis erinnern wollen. Sie bietet einen grundlegenden Einblick in unsere Fähigkeit, uns an Geschehenes zu erinnern, und kann helfen zu verstehen, wie dieser Prozess bei Krankheiten wie Alzheimer oder posttraumatischer Belastungsstörung (PTSD) schief laufen kann.
Haben Sie zufällig Barack Obama mit einem Hammer in der Küche gesehen?
An dem Experiment nahmen 26 Freiwillige teil, die sich eine Reihe von „Ereignissen“ vorstellen und merken sollten, an denen verschiedene Orte, berühmte Personen und zufällige Gegenstände beteiligt waren. Die Versuchspersonen sollten sich die Einzelheiten des Ereignisses anhand eines einzigen Hinweises merken. Bei einem „Ereignis“ der Studie ging es beispielsweise um ein Szenario mit Präsident Barack Obama in einer Küche mit einem Hammer.
Die Probanden wurden dann gebeten, sich anhand eines einzigen Hinweises an Details zu erinnern, z. B. „Wo war Obama?“ oder „Wer war in der Küche?“ oder „Welchen Gegenstand hatte Obama?“ Während die Freiwilligen aufgefordert wurden, sich an verschiedene Aspekte der Ereignisse zu erinnern, wurden fMRI-Scans durchgeführt, um ihre Gehirnaktivität zu messen.
Die Ergebnisse zeigten, dass verschiedene Teile des Gehirns eine erhöhte Aktivität aufwiesen, wenn sie einzelne Aspekte jedes Ereignisses kodierten, und dass der Hippocampus später die entscheidenden Verbindungen zwischen ihnen herstellt, um eine vollständige Erinnerung zu bilden, die abgerufen werden kann.
Beim Beispiel Obama nahm die Aktivität in einem Teil des Gehirns zu, wenn die Freiwilligen an Obama dachten, in einem anderen, wenn sie an die Küche dachten, und in einem weiteren, wenn sie an den Hammer dachten. Die Studie zeigte, dass bei der Frage „Wo war Obama?“ die Aktivität auch in den Regionen zunahm, die Obama und der Küche entsprachen.
Interessanterweise spiegelt diese Studie die gestern veröffentlichten Ergebnisse von Forschern der University of Leicester und der UCLA wider, die berichteten, dass neue Erinnerungen von einzelnen Neuronen im Hippocampus gebildet werden, wenn ein Prominenter in ein Bild mit einem ikonischen Wahrzeichen photoshopped wird. Das Foto von Clint Eastwood vor dem schiefen Turm von Pisa veranschaulicht dieses Phänomen.
Wenn Sie mehr über diese Studie lesen möchten, lesen Sie meinen Blogbeitrag in Psychology Today, „The Neuroscience of Forming New Memories.“
Zufälligerweise verwendet das UCL-Team auch das Beispiel einer Berühmtheit und eines berühmten Ortes, indem es sich auf die Assoziation von Marilyn Monroe mit New York City als Beispiel dafür bezieht, wie zwei Elemente zu einer einzigartigen Erinnerung verbunden werden.
Das Abrufen komplexer Erinnerungen an Lebensereignisse gilt als das Markenzeichen des episodischen Gedächtnisses. Aufgrund der angereicherten Aspekte der Gedächtniskodierung kann ein Rückblick auf ein früheres Lebensereignis den Eindruck erwecken, als würde man die Erfahrung erneut erleben. Diese Art von Reminiszenz kann auf tröstliche Weise nostalgisch sein oder erschütternd, wenn die alte Erinnerung mit einer PTBS verbunden ist.
Schlussfolgerung: Der Hippocampus verbindet die Punkte, um alte Erinnerungen abzurufen
Unser Gehirn ist in der Lage, alte Erinnerungen abzurufen, indem es alle verschiedenen Elemente zusammenfügt, um eine lebendige Erinnerung an die Vergangenheit zu schaffen. Der Hippocampus verbindet verschiedene neokortikale Regionen und fügt sie zu einem ganzheitlichen und zusammenhängenden „Ereignis-Engramm“ oder neuronalen Netzwerk zusammen, das ein bestimmtes Lebensereignis oder eine Erinnerung aus der Vergangenheit darstellt.