Clive Wearing war Profitenor und Dirigent renommierter Londoner Chöre und arbeitete als Musikprogrammdirektor für die BBC. Heute kennt man den Briten als Mann mit dem Sekundengedächtnis: Seit eine durch Herpesviren verursachte Entzündung 1985 Teile seines Gehirns zerstörte, ist seine Vergangenheit quasi ausgelöscht und nichts bleibt länger als wenige Augenblicke in seinem Gedächtnis haften. Was dem Vergessen jedoch standhielt, ist seine Musikalität. So erinnert er sich, wie der Neurowissenschaftler Oliver Sacks bereits in einem 2007 erschienenen Buch schilderte, immer noch an komplizierte Musikstücke. Er kann nach wie vor meisterlich Klavier spielen und singen – und sogar einen Chor dirigieren.

Wie erstaunlich das ist, zeigt sich bei genauem Hinsehen. "Das Gedächtnis ist ein komplexes System, das viele Gehirnareale nutzt", sagt der Neurowissenschaftler Jörn-Henrik Jacobsen, der am Leipziger Max-Planck-Institut für Kognition und Neurowissenschaften und der Universität Amsterdam forscht. Mit am wichtigsten sind die Temporallappen und speziell der Hippocampus, der sozusagen die Schaltzentrale für das dauerhafte Speichern und das Abrufen von Gedächtnisinhalten ist. Die Region, die essenziell für autobiografische Erinnerungen und das Einprägen von Faktenwissen ist, galt lange auch als zentral für Musikerinnerungen. Somit hätte Wearing, dessen Hippocampus durch die Enzephalitis irreparablen Schaden erlitt, diese eigentlich genau wie andere Gedächtnisinhalte verlieren müssen.

Als Erklärung dafür, dass das nicht geschah, äußerte der im August 2015 verstorbene Sacks vor einigen Jahren in einem Interview die Vermutung, dass man sich Musik "mit einer anderen Art Gedächtnis" merkt. Dieses Gedächtnis, das man prozedural nenne, sei "ein Gedächtnis der Bewegung und Handlung" und nutze primitive, tiefer gelegene Areale des Gehirns. Da es Teil des unbewussten Gedächtnisses ist, ist das prozedurale Gedächtnis nicht direkt abrufbar. Das sah Sacks als Beleg für seine Theorie, da Wearing sich nicht namentlich an Musikstücke erinnerte, sie aber kannte, wenn man ihm Noten oder Aufnahmen präsentierte.

Bleibendes Musikgedächtnis ist keine Seltenheit

Die musikalische Vorgeschichte des Briten und sein extremer Gedächtnisverlust machen den Fall besonders. "Die Beobachtung, dass sich Menschen, deren Gedächtnis durch Schädigungen des Gehirns stark beeinträchtigt ist, an Musikstücke erinnern und sie spielen oder singen können, ist jedoch nicht selten", sagt der Neurologe Carsten Finke von der Charité Berlin und der Berlin School of Mind and Brain. Gemacht wird sie sehr oft bei degenerativen Demenzen wie Alzheimer, aber auch bei anderen Gedächtnisstörungen wie etwa entzündungsbedingten Amnesien.

Neben anekdotischen Schilderungen gibt es dazu auch Fallstudien. So stellten kanadische Wissenschaftler beispielsweise bei einer Alzheimerpatientin, die schwere Defizite in Erinnerung, Sprache und Denkleistung aufwies, ein intaktes Musikgedächtnis fest. Die 84-Jährige konnte Lieder, die ihr von früher vertraut waren, von unbekannten unterscheiden und mitsingen. Und auch Finke wurde vor einigen Jahren mit dem Phänomen konfrontiert: "Wir führten eine Studie zu Herpes-Enzephalitis-bedingter Amnesie durch. Unter den Teilnehmern war ein professioneller Cellist, der sich an so gut wie nichts mehr aus seiner Vergangenheit erinnerte." Er spielte jedoch unverändert gut Cello, was die Forscher zu einer Studie anregte, in der sie feststellten, dass er weder seine Musikerinnerungen noch die Fähigkeit des Notenlesens eingebüßt hatte.

"Es wäre denkbar, dass ein intaktes musikalisches Gedächtnis bei dementen Patienten dazu genutzt werden kann, verlorene Informationen aus anderen Gedächtnisdomänen aufzurufen" (Carsten Finke)

Die Probanden der Fallstudien wurden kognitiven Leistungstests wie der Wechsler Memory Scale unterzogen, bei der sich die Versuchsteilnehmer etwa Wortpaare oder kurze Geschichten merken müssen. Außerdem machten die Verantwortlichen musikspezifische Tests mit ihnen. "Wir haben bei unserem Patienten etwa zunächst mit einem etablierten Test musikalische Grundfähigkeiten, wie das Erkennen von Melodien, überprüft und dann gezielt weitere Aufgaben entworfen", schildert Finke. In diesen bat man den Cellisten, alte Klassiker und Stücke, die nach seiner Erkrankung entstanden, sowie bekannte und unbekannte Kompositionen der gleichen Epoche zu unterscheiden. Außerdem stellte man ihm neue Stücke vor, die er kurz darauf von solchen mit gleichem Duktus differenzieren sollte. Dabei zeigte er verglichen mit aktiven Amateur- und Berufsmusikern eine normale Gedächtnisleistung.

Die erlebte Diskrepanz beim Erinnern an musikalische und nicht musikalische Inhalte, brachte die Studienautoren zu dem Schluss, dass das Musikgedächtnis zumindest teilweise abseits des Hippocampus organisiert sein muss. Wo genau es verortet ist, war lange unklar, wenngleich in MRT-Studien bei Musikgedächtnisaufgaben verschiedene Netzwerke im Bereich des Temporal- und Frontallappen als mögliche Lokalisation identifiziert wurden. Diese umfassten etwa den präfrontalen Kortex und den temporalen Neokortex oder den oberen Temporallappen-Sulcus und das supplementär-motorische Areal.

Licht ins Dunkel

Eine 2015 veröffentlichte Studie des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig, der Universität Amsterdam und des Institut national de la santé et de la recherche médicale in Caen brachte etwas mehr Licht ins Dunkel. Im Fokus stand der Erhalt von Musikerinnerungen bei Alzheimerpatienten mit starken Demenzerscheinungen. Den Forschern gelang es, das Phänomen zu erklären, wobei sie dabei auch erstmals den Speicherort des Musikgedächtnisses eindeutig lokalisierten.

"Wir haben einen besonders feinfühligen Studienaufbau entworfen, um zu einem tragfähigen Ergebnis zu kommen", sagt Jacobsen, der federführend beteiligt war. Zunächst ermittelten die Forscher mit Hilfe von 100 gesunden Testpersonen 20 Songausschnitte mit hoher Bekanntheit und kombinierte sie mit je zwei unbekannten, aber ähnlichen Stücken. Dann spielte man sie 32 ebenfalls gesunden Probanden vor, wobei einer der unbekannten Songs vorab präsentiert wurde, um ihn im Kurzeitgedächtnis zu verankern. Um festzustellen, welche Gehirnareale die Songkategorien – lang, kurz und nicht bekannt – aktivierten, fertigten die Forscher im Magnetresonanztomografen Hirnscans an. "Für die Langzeit-Musikerinnerung identifizierten wir eine Region als essenziell, die Teil des supplementär-motorischen Areals und des vorderen zingulären Kortex ist", sagt Jacobsen. Der Bereich gehört zum Neokortex und spielt eine Rolle bei komplexen Bewegungen und der Bewertung von Erwartungen.

Einmal Musiker – immer Musiker
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Fallstudien berichten immer wieder von Künstlern, die sich auf Grund von neurodegenerativen Erkrankungen oder anderen Hirnschäden kaum noch an ihre Vergangenheit erinnern können. Ihr Instrument und verschiedene Musikstücke beherrschen sie aber weiterhin meisterlich.

Neben der Annahme, dass das Musikgedächtnis abseits des Hippocampus organisiert ist, bestätigt das auch Sacks Theorie vom prozeduralen Musikgedächtnis. Zudem erklärt es, wieso Amnesiepatienten mit Läsionen jenseits des genannten Bereichs – wie der Cellist in Finkes Studie – ihre Musikfähigkeiten nicht verlieren.

Verschontes Areal

Warum es so viele Alzheimerkranke gibt, die sich ihre Musikerinnerungen bis in fortgeschrittene Krankheitsstadien bewahren, beantworteten Jacobsen und seine Kollegen in ihrer Studie in einem dritten Schritt: Sie untersuchten die für Musik als relevant erkannte Region bei 20 Alzheimerpatienten. "Dabei legten wir das Augenmerk auf alzheimertypische Hirnschäden, wie den Verlust von grauer Masse, und stellten fest, dass das betreffende Areal häufig zu den am wenigsten angegriffenen gehört", schildert er.

Das gewonnene Wissen weckt Hoffnung auf neue Therapien. "Es wäre denkbar, dass ein intaktes musikalisches Gedächtnis bei dementen Patienten dazu genutzt werden kann, verlorene Informationen aus anderen Gedächtnisdomänen aufzurufen", sagt Finke. Indizien dafür liefert eine US-Studie, in der die Erinnerungsfähigkeit Alzheimerkranker durch Musik erhöht wurde. Oder Finkes Fallstudie: "Der Cellist konnte sich, wenn man ihm Stücke präsentierte, die er im Lauf seiner Karriere gespielt hatte, zum Beispiel an die dazugehörige Begebenheit erinnern."

Zusätzlich zu dieser stimulativen Wirkung könnte das Musikgedächtnis kompensatorischen Nutzen haben. Forscher beobachteten, dass die Nervenverknüpfungen des Areals, in dem es verwurzelt ist, sich mit dem Fortschreiten von Alzheimer verstärken, während sie andernorts abnehmen. "Das lässt darauf schließen, dass es entstehende Defizite ein Stück weit ausgleicht", sagt Jacobsen. "Deshalb wäre es wichtig zu untersuchen, ob man einen milderen Krankheitsverlauf erreichen kann, wenn man das Musikgedächtnis trainiert."