Geist &Gehirn

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&
Geist
Gehirn
M. Spitzer
U
nser Gedächtnis istkomplizierter
alsunsereArt und Weise, wiewir
darüber sprechen. Wir tun nicht
selten so, als sei das Gedächtnis eine Art
Schuhkarton, in den man Inhalte hinein
legt und sie später wieder herausholt:
„Hast Dudas behalten?“ –„Nein, mir ist
dasentfallen.“Solche Redewendungenbeziehen
sich auf ein statisches Gedächtnis,
eben nach Art eines Behälters. Man sagt
auch manchmal, man habe ein löchriges
Gedächtnis und meint damit, dass manche
Inhalte durchdie Löcher ausdem Gedächtnis
herausfallen und dann nicht mehr drin
sind. Andere reden von einem Gedächtnis
wieein Schweizer Käseund meinendamit
Löcher im Gedächtnisapparat selbst, in
den Inhalten, die mit dem Käse gleichgesetzt
werden. Nichts davon ist richtig. Unser
Gedächtnis ist weder ein Behälter, in
den man Inhalte hineintun und wieder herausholen
kann, noch ist es eine Substanz,
die so istwie sieist und allenfalls im Alter
von einer Art Mottenfraß befallen werden
kann. Wenn Sieschon gerneeine Naturmetapher
für das Gedächtnis haben möchten,
dann sei es mit einemAmeisenhaufen verglichen.
Auch erhat Struktur und auch in
ihm steckt die Vergangenheit in Form seiner
Gebrauchsgeschichte. Aber wenn man
genau hinsieht, dann ist der Ameisenhaufen
inbeständiger Veränderung: Nicht nur
wuselnauf und in ihm tausende vonAmeisen,
sie bauen ihn vielmehr auch dauernd
an und um. Je nach denAnforderungender
Umgebung. –Ja, Ihr Gedächtnis ist viel
eher wie ein Ameisenhaufen als
„Wenn Sie schon gerne eine Naturmetapher
für das Gedächtnis haben möchten,
dann sei es mit einem Ameisenhaufen
verglichen.“
wieein Schuhkarton! Und dasVergessen ist
nicht einfach dasVerlierenvon Inhalten aus
einemlöchrigenBehälteroderdas Verlieren
durch Löcher im Speichermedium. Viel-
Nervenheilkunde 2007; 26: 920–922
Nervenheilkunde10/2007
Aktives Vergessen
mehr ist das Vergessen –wie das Behalten
auch –ein aktiverVorgang. „Na, dann wäre
ich gern 'n bisschen passiver“ –wer jetztso
denkt, lesebitte weiter.
Ihr Gehirn enthält viel mehr Informationen
als Ihre Bibliothek oder Ihr Computer.
Und deswegen gibt es dort auch
prinzipiell die gleichen Probleme wie bei
Ihnen: Je mehr drin steckt, desto länger
muss Ihr Gehirn danach suchen. Deshalb
wäre esgünstig, wenn das Gehirn eine
Möglichkeit hätte, Dinge, die nicht behalten
werden sollen, aktiv zu vergessen:
Was nicht drin ist, stört nicht bei der Sucherei.
Dassunser Gehirntatsächlichübereinen
solchen aktiven Mechanismus des Vergessens
verfügt, wurde kürzlich in einer sehr
eleganten Studie nachgewiesen (1). Versuchspersonen
mussten zunächst eine ganz
normale Gedächtnisaufgabe bewältigen,
wie sie seit über hundert Jahren in der Ge-
%erinnert
40
30
20
10
0
A B A
trainiert nicht nicht
trainiert trainiert
Gruppe
Abb. 1 Behaltensleistungfür dietrainierten Wörter aus
der Gruppe A, in der jeweils dieHälfteder Wörter einerFamilie
trainiert wurden (links), für die Wörter aus der Kontrollgruppe
Bder Wortfamilien, vondenen keinesder sechs
Wörter trainiert wurde (Mitte) und für die nicht trainierte
andere Hälfte aus der Wortfamilien aus der Gruppe A
(rechts). Der Unterschiedder linken undmittleren Säuleist
signifikant, aber trivial: Übenbringt einenBehaltenseffekt.
Der Unterschied zwischen der mittleren und der rechten
Säule ist ebenfalls signifikant, aber keineswegs trivial: Es
handeltsichinbeiden Fällen um Wortpaare, dienicht trainiert
wurden.
dächtnisforschung verwendetwird,nämlich
sich unverbundene Wortpaare merken:
„Haus-Wolke“; „Stuhl-Maus“, etc. Die Besonderheit
des Experiments bestand darin,
dass zunächst jeweils sechs Mal dasgleiche
Wort mit jeweils einem anderen verbunden
wurde. Beispielsweiselernten die Versuchspersonen
die Haus-Wort-Familie „Haus-
Wolke; Haus-Taste; Haus-Element; Haus-
Reh; Haus-Strich;Haus-Plastik“,indemsie
jedesWortpaarzunächst einmal gezeigt bekamen.
Man musste also jeweils ein Wort
mit einerganzen Familie vonsechsweiteren
„Nichts Besonderes also, was das Behalten
nach dem Merktraining anbelangt.
Interessant war jedoch das Vergessen
ohne Training.“
Wörternverbindenlernen. Danach wurde
zur Einübung der Hälfte der Wortpaare
aus dieser Familie eine Erinnerungsaufgabe
durchgeführt: Man zeigte dazu beispielsweise„Haus-T...“
unddie Versuchspersonen
mussten auf das richtige, zuvor
gelernteWortkommen (indiesem Fall also
„Taste“ erinnern). Diese Erinnerungsaufgabe
wurde mit nur drei der sechs
Wortpaare durchgeführt, also beispielsweise
mit „Haus-W...“, „Haus-T...“ und
„Haus-E...“. Das ganze geschah pro
Wortpaar dreimal im Magnetresonanztomografen,
sodass die Aktivität des Gehirnsdabei
gemessen werdenkonnte. Die
anderen drei Paare (also in diesem Fall
„Haus-Reh; Haus-Strich; Haus-Plastik“)
wurden nicht mehr erwähnt und damit
auch nicht eingeübt. Zudem wurden (als
Kontrolle) andere Wortfamilien, z.B.die
Stuhl-Familie „Stuhl-Maus; Stuhl-Mond;
Stuhl-Auto; Stuhl-Zahl; Stuhl-Licht;
Stuhl-Blech“, jeweils einmal dargeboten
und kamen (wie die zweite Hälfte der
Haus-Wortfamilie) im Scannernichtvor.
Insgesamt wurden 240 Wortpaare gezeigt,
dasheißt, 40 „Wortfamilien“,von denenjeweils
20 (Wortpaareder Gruppe B) als
Kontrolle dienten und 20 (Wortpaare der
GruppeAjeweils zurHälfte)weiterbearbeitet
wurden. Das ganze Experiment erfolgte

mit 20 gesundenVersuchspersonenimAlter
von 18bis 32 Jahren (12 davon weiblich).
Warum ein so eigenartiges Experiment?
–Der Witz bestand darin, dass manganzam
Schluss, etwa 15 Minuten nach der Sitzung
im Scanner, nocheinmalalle Wortpaareabfragte,
also unter anderem die Behaltensleistungfür
die geübten und die nicht geübten
Wörter ausder Haus-Wortfamilie sowie
die allesamt nicht geübten Wörter aus der
Stuhl-Wortfamilie überprüfte. Hierbeizeigte
sich wieerwartet, dass die geübten Wortpaarebesser
behalten worden waren als die
nicht geübten. Nichts Besonderes also, was
das Behalten nach dem Merktraining anbelangt.
Interessant warjedochdas Vergessen
ohne Training: Es zeigte sich nämlich, dass
die Behaltensleistung für die nicht trainierten
Wörter aus der Haus-Wortfamilie, (in
derdie andere Hälfte trainiertwordenwar),
schlechter warals die Behaltensleistung für
die Wörter aus der Stuhl-Wortfamilie, von
der keines der Wörter trainiert worden war
(Abb. 1). „Haus-Reh“ oder „Haus-Plastik“
war also eher vergessen worden als „Stuhl-
Mond“ oder„Stuhl-Blech“.
In Abbildung 2ist dargestellt, wie sich
diese Befunde mit einem einfachen Netzwerkmodell
des Gedächtnisses in Einklang
bringen und verstehenlassen.
Weil mit allennicht-trainierten Wortpaaren
während des gesamten Experiments
nichts mehr geschehen war, lässt sich dieses
Ergebnis nur mit einem automatisch ablaufenden
aktiven Vergessensprozess erklären
(3). Der sorgt beimTraining der dreiWortpaareaus
der Haus-Wortfamilie dafür, dass
die anderen, zuvor gelernten Verknüpfungen
dieser Familie wieder rückgängig gemacht
werden, also die zuvor geknüpften
Verbindungen aktiv wieder vergessen werden,
weil sieganzoffensichtlichinweiteren
Erfahrungen keinen Bestand hatten. Als
Mechanismen hierfür kommen Hemmprozesse
in Betracht. Man kann sich Prozesse
„Unser Gehirn räumt also auf, sortiert
nach dem Lernen, was zu behalten ist
und wirft aktiv weg, was nicht mehr gebraucht
wird.“
wie die long term depression (LTD) vorstellen.
Hierbei werden synaptischeVerbindungen
systematisch in ihrer Stärke
Reh
Strich
Reh
Strich
Wolke
Wolke
Haus
Taste
Haus
Taste
Plastik
Plastik
Element
Element
Abb. 2 Zunächst werden neue assoziative Verbindungen hergestellt, die sich als Netze darstellen lassen („Haus-Netz“
oben links und „Stuhl-Netz“ oben rechts). Dann werden im Haus-Netz einige der Verbindungen besonders trainiert. Dies
führt nicht nur zu deren Verbesserung,sondernzugleich auch zur Abschwächung der anderen Verbindungen im Haus-Netz.
Im Stuhl-Netz dagegengeschieht nichts,weder Verstärkungnoch Abschwächung.Werden nundie neuenInhalteabgefragt,
zeigt sich daher nicht nur eine (triviale) Verbesserung der gelerntenAssoziationen,sondernauch eine Verschlechterung der
nicht gelernten Assoziationen, die zuvor gelernt wordenwarenund diezum Umfeld der gelernten Assoziationen gehören.
reduziert, wenn Signale nicht gleichzeitig
amNeuron einlaufen. Auch der Prozess
der lateralen Hemmung ist denkbar,
bei dem in der näheren, aber nicht inder
unmittelbaren Umgebung einer kortikalen
Säule gelegene weiter benachbarte
kortikale Säulen aktiv über hemmende
Interneuronen gehemmt werden.
Schließlich kommen auch Prozesse der
Normierung in Betracht, die dafür sorgen,
dass die Gesamtaktivität eines Systems
trotz lernbedingter Aktivitätszunahme
nicht zunimmt (5). Es dürfte
einerseits schwierig sein, diese Prozesse
zu differenzieren,andererseitsmusshervorgehoben
werden, dass dieses Modell
eine große Plausibilität hat und mit bekannten
Mechanismen kortikaler Infor-
&
Geist
Gehirn
Maus
Maus
Licht
Licht
Auto
Auto
Stuhl
Stuhl
Blech
Mond
Blech
Mond
Zahl
Zahl
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mationsverarbeitung unschwer in Verbindung
zu bringen ist. Letztlich geht es
darum, dass der Kortex Karten von statistischen
Regularitäten raum-zeitlicher
Input-Muster produziert (2, 4), und dass
hierzu sowohl Aktivierungs- als auch
Hemmprozesse nötig sind.
Die Ergebnisse aus dem MR-Scanner
stützten diese Interpretation, denn während
des Trainings waren der Hippocampus
und gedächtnisrelevanteBereiche der
Großhirnrinde umso aktiver, je besser das
aktive Vergessen geklappt hatte. Unser
Gehirn räumt also auf, sortiert nach dem
Lernen, was zubehalten ist und wirft aktiv
weg, was nicht mehr gebraucht wird.
Und deswegen findet esmeistens, was es
sucht.
Nervenheilkunde10/2007

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Geist
Gehirn
ErinnernundVergessen sindüberaus aktive
Vorgänge,deren Mechanismen im Gehirn wir
langsam zu verstehen beginnen. DasWenige,
waswir schon wissen,lässt uns erstaunenüber
die enorme Kreativität unseres Geistes,dessen
Aufgabe es nicht ist, alles „aufBand“ oder„auf
Platte“ zu speichern, sondern uns dasÜberlebenzusichern.
Durch denProzess derEvolution
wurde unser Gedächtnis nicht im Hinblick
auf Wiedergabetreue optimiert, sondern im
Hinblick auf Geschwindigkeit des Abrufsund
Nervenheilkunde10/2007
innere Konsistenz derInhaltemit dem Rest unseres
allgemeinenWeltwissensund unserer individuellen
Erfahrungen. Es liegt an uns,diese
Erkenntnissezuberücksichtigenund vielleicht
sogarkreativzunutzen.
Literatur
1. Kuhl BA, Dudukovic NM, Kahn I,Wagner AD.
Decreased demands on cognitive control reveal
the neural processing benefits offorgetting. Nature
Neuroscience 2007; 10: 908–914.
2. Spitzer M. Geist im Netz. Heidelberg: Spektrum
AkademischerVerlag 2000.
3. Spitzer M. Falsche Erinnerungen. Nervenheilkunde
2004; 23: 300–304.
4. Spitzer M. Normierung im Gehirn. Nervenheilkunde
2007; 26: 200–202.
5. Spitzer M. Unbewusste Logik. Nervenheilkunde
2007; 26: 79–82.
Korrespondenzadresse:
Prof. Dr. Dr. Manfred Spitzer
Universitätsklinikum, Abteilung für PsychiatrieIII
Leimgrubenweg 12-14, 89075 Ulm