Schlaf  und Gedächtnis  1

Inhaltsverzeichnis

1.  Einleitung  2

2.  Literaturübersicht  2

3.  Diskussion  9

4.  Literaturverzeichnis.  12

5.  Abbildungsverzeichnis  13

Der Vorteil des schlechten Gedächtnisses ist, dass man dieselben guten Dinge mehrere Male zum ersten Male geniesst (Friedrich Nietzsche, Menschliches, Allzumenschliches).

Unter dem Begriff „Gedächtnis“ wird in der Alltagssprache meist das sich Erinnern an Fakten, Erlebnisse, Gefühle usw. verstanden. Man spricht, wie das obige Zitat andeutet, von einem guten oder schlechten Gedächtnis und auch davon, dass das Gedächtnis „einen mal wieder im Stich gelassen hat“. Wie dieses Gedächtnis jedoch genau zu Stande kommt und dass es verschiedene Formen von Gedächtnisinhalten gibt, sind sich die meisten von uns jedoch nicht bewusst.

Im Rahmen dieser Seminararbeit sollen nun auf wissenschaftlicher Ebene die wichtigsten Aspekte und die aktuellen Forschungsergebnisse zum Thema Gedächtniskonsolidierung näher erläutert werden. Der Übersicht halber werden zu Beginn die momentan gültigen Gedächtnistheorien genauer vorgestellt. Als Hauptaspekt dieser Arbeit soll anschliessend näher auf die Wichtigkeit des Schlafes für die Gedächtniskonsolidierung eingegangen werden. Im abschliessenden Diskussionsteil geht es darum, aus der aktuellen Forschungslage die wichtigsten Schlüsse zu ziehen, sowie auftretende Gegensätze zu erörtern. Diese Arbeit erhebt nicht den Anspruch auf Vollständigkeit, sondern soll vielmehr die wichtigsten Zusammenhänge aufzeigen und eine erste Übersicht zum aktuellen Stand der Wissenschaft bezüglich Gedächtnis- und Schlafforschung geben.

2. Literaturübersicht

Atkinson und Shiffrin stellten 1968 das Mehrspeichermodell des Gedächtnisses auf. Nach diesem Modell gelangt eine Sinnesinformation zuerst ins sensorische Gedächtnis und wird dann, wenn die Aufmerksamkeit auf sie gerichtet wird, ins Kurzzeitgedächtnis weitergeleitet. Für eine endgültige Speicherung im Langzeitgedächtnis sind schlussendlich Prozesse wie z.B. das Rehearsal (inneres „vor-sich-her-sagen“) notwendig. Bei dieser Theorie wird vor allem die zeitliche Dimension des Gedächtnisses hervorgehoben. Wichtig für das Verständnis der Gedächtniskonsolidierung ist in diesem Rahmen aber vor allem, was sich im so genannten Langzeitgedächtnis abspielt. Beim Langzeitgedächtnis wird zwischen dem deklarativen und dem nondeklarativen Gedächtnis unterschieden. Zum nondeklarativen Gedächtnis gehören das prozedurale Gedächtnis, das Priming, sowie das Konditionieren. Davon abzugrenzen sind die dem Bewusstsein zugänglichen Inhalte des deklarativen Gedächtnisses. Dieses kann weiter unterteilt werden in ein semantisches und ein

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episodisches Gedächtnis (Squire, 1987; Tulving, 1972). Bei diesem Modell geht es nicht mehr in erster Linie um die zeitliche, sondern vielmehr um die inhaltliche Dimension des Gedächtnisses. Abbildung 1 soll die eben genannten Sachverhalte etwas genauer illustrieren.

Abb.1: Zusammenfassung der zeitlichen (Atkinson & Shiffrin, 1968) und der inhaltlichen (Squire,

1987) Dimension des Gedächtnisses.

Wie bereits angedeutet, gibt es viele unterschiedliche Modelle und Annahmen, welche die „Architektur“ des Gedächtnissystems aufzuzeigen versuchen. Dies deutete wohl schon früh darauf hin, dass es sich beim Gedächtnis um ein komplexes Zusammenspiel verschiedenster Faktoren handelt. Daraus lässt sich weiter ableiten, dass den unterschiedlichen Inhalten und verschiedenen zeitlichen Dimensionen des Gedächtnisses nicht einfach eine einheitliche neuronale Struktur zugrunde liegen kann. Im Rahmen dieser Seminararbeit soll vor allem auf die Konsolidierung des deklarativen und teilweise des prozeduralen Gedächtnisses eingegangen werden. Mit Konsolidierung ist der Prozess der Überführung von Informationen vom Kurzzeitgedächtnis ins Langzeitgedächtnis zu dessen langfristigen Speicherung gemeint (Schmidt, 1998). Oder anders ausgedrückt: „Consolidation refers to mechanisms that stabilize and enhance memories over time“ (Aton, 2009).

Scoville und Milner (1957) konnten als erste einen entscheidenden Zusammenhang zwischen Gedächtniskonsolidierung und den hippokampalen Strukturen des medialen Temporallappens beschreiben. Beim Patienten H.M. waren beidseitig die medialen Temporallappen entfernt worden, was massive Gedächtnisstörungen nach sich zog. Man ist sich heute darüber einig, dass die Gedächtniskonsolidierung als Hauptaufgabe des Hippocampus (der im medialen Temporallappen liegt) angenommen werden kann. Die schlussendlichen Speicherorte für die Gedächtnisinhalte im Langzeitgedächtnis sind aber,

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durch enge Verbindungen des Hippocampus zum Neokortex ermöglicht, in unterschiedlichen neokortikalen Arealen lokalisiert (Schandry, 2003).

Zur Konsolidierung von deklarativem Gedächtnis haben sich in den letzten Jahren zwei Gedächtnistheorien herausgebildet. Nach Squire und Alvarez (1995) ist der Hippocampus nur zeitlich beschränkt bei der Speicherung von Gedächtnisinhalten ins Langzeitgedächtnis beteiligt. Diese Theorie wird auch Standardmodell der Gedächtniskonsolidierung oder Konsolidierungshypothese genannt. Ihr zufolge wird der Hippocampus dazu benötigt, durch seine Verbindungen zum Neokortex die Festigung von Gedächtnisspuren zu erzielen. Wenn aber ein Gedächtnisinhalt im Neokortex genügend stark gefestigt ist, wird der Hippocampus nicht mehr gebraucht. Weil die Synapsen im Hippocampus sich schnell verändern können, kann das hippocampale System als kurzzeitiger Gedächtnisspeicher dienen. Neokortikale Synapsen verändern sich dagegen nur langsam. Eine langzeitige Gedächtniskonsolidierung entsteht, wenn das hippocampale System die Repräsentationen im Neokortex mehrfach reaktiviert, was evt. zu starken Verbindungen zwischen Kortexarealen führt (und diese dadurch unabhängig vom Hippocampus werden). Strukturen des medialen Temporallappens sollen nach diesem Modell also die Verankerung von Gedächtnisinhalten im Neokortex lenken.

Diese Hypothese wird durch Studien gestützt, welche das Phänomen der retrograden Amnesie untersuchten (Squire & Alvarez, 1995). Abhängig von Ort und Ausmass einer Gehirnschädigung kann die retrograde Amnesie entweder die gesamte Vergangenheit betreffen, oder aber zeitlich abgestuft sein. Kürzlich erlernte Gedächtnisinhalte sind bei einem zeitlichen Gradienten stärker betroffen als ältere. Der bestehende zeitliche Gradient bei dieser Form der Amnesie zeigt also, dass Informationen, welche länger zurück liegen, auch dann abgerufen werden können, wenn der Hippocampus z.B. bei einem Unfall beschädigt wurde. Dies ist jedoch nicht der Fall für Gedächtnisinhalte, welche kurz vor einem Unfall abgespeichert wurden. Diese sind bei einer Schädigung des Hippocampus oft nicht mehr abrufbar. Den Autoren zufolge kann auch davon ausgegangen werden, dass eine Beschädigung nur der CA1-Region des Hippocampus zu einer zeitlich sehr eingeschränkten retrograden Amnesie führt, wo hingegen eine ausgedehntere Schädigung eine weiter zurückreichende retrograde Amnesie hervorrufen kann. Bei der Diskussion des Standardmodells ist es wichtig zu betonen, dass die Autoren davon ausgehen, dass beide Arten des deklarativen Gedächtnisses, also sowohl das episodische wie auch das semantische Gedächtnis bei der retrograden Amnesie gleichermassen betroffen sind, da beiden die gleichen Gebiete im medialen Temporallappen zugrunde liegen.