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Gedächtnis: Hirnschaden sorgt für falsches Gefühl der Vertrautheit

Der ventrale visuelle PfadLaden...
Bei der Gedächtnisbildung spielt eine Hirnregion im mittleren Schläfenlappen, der perirhinale Kortex, eine herausragende Rolle. Neurobiologen um Lisa Saksida von der University of Cambridge nahmen ihn jetzt genauer unter die Lupe.

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Wiedererkennungsaufgabe | Die drei Phasen des Experiments: Die Ratten sahen zunächst ein für sie neues Objekt, danach konnten sie eine Stunde lang entweder die Umgebung studieren oder sie saßen im Dunkeln. Anschließend sahen sie entweder denselben Gegenstand noch einmal oder einen neuen. Die Wissenschaftler maßen jeweils, wie lang die Ratten die Gegenstände beschnupperten und untersuchten. Aus einer kürzeren Schnupperzeit leiteten sie einen Wiedererkennungseffekt ab.
Die Forscher ließen Versuchsratten zunächst einen Gegenstand beschnuppern, zum Beispiel einen Ball. Anschließend kamen die Tiere entweder in einen Käfig, von dem aus sie die Umgebung betrachten konnten, oder in eine Dunkelkammer, abgeschirmt von visuellen Eindrücken. Eine Stunde später wurde ihnen entweder dasselbe Objekt wie zuvor gezeigt oder aber ein neues. Gesunde Ratten erinnerten sich an den bekannten Gegenstand und erkundeten ihn beim zweiten Mal weniger ausgiebig.

Würden Tiere mit geschädigtem perirhinalem Kortex auf Grund ihres Gedächtnisausfalls zuvor Präsentiertes nun für neu halten? Paradoxerweise schienen sich die beeinträchtigten Nager nicht nur an die bekannten Dinge zu erinnern – sie behandelten auch neue Objekte so, als wären sie mit ihnen vertraut. Allerdings trat dieser Effekt nur dann auf, wenn sie während der einstündigen Wartezeit die Umgebung beobachtet hatten.

Der ventrale visuelle PfadLaden...
Der ventrale visuelle Pfad | Zunächst werden im primären visuellen Kortex im Hinterhauptslappen einzelne Aspekte des Gesehenen analysiert. Diese werden dann in weiter temporal gelegenen Regionen integriert. Mit Hilfe des perirhinalen Kortex in der Mitte des Schläfenlappens entstehen dann ganzheitliche Bilder von abgrenzbaren Objekten. Lisa Saksida und ihre Kollegen sprechen diesem Pfad nicht nur für die Wahrnehmung, sondern auch für das Gedächtnis von ganzheitlichen Seheindrücken eine Bedeutung zu.
Des Rätsels Lösung suchten die Forscher in der Neurophysiologie des Sehens: Beim Erkennen von Gegenständen ist der so genannte ventrale Pfad (auch "Was"-Pfad genannt) aktiv. Am Anfang dieses Verarbeitungswegs liegt der für einzelne Aspekte von Gesehenem zuständige primäre visuelle Kortex. Im Schläfenlappen werden dann Konturen und Farbe immer weiter kombiniert, bis Bilder von abgrenzbaren Objekten entstehen – die der perirhinale Kortex speichert.

Ist dieser geschädigt, fällt die Repräsentation komplexer Objekte aus. Somit greift das Gedächtnis auf frühere Abschnitte der ventralen Bahn zurück, in denen visuelle Informationen noch eher fragmentarisch verarbeitet seien. Folge: Die Tiere können neue Gegenstände nicht von in Farbe oder Form ähnlichen Umgebungsreizen unterscheiden.

Nach Ansicht der Forscher erinnern sich die Ratten also nicht fälschlich an den zuerst gezeigten Gegenstand, sondern lassen sich durch gespeicherte Bruchstücke täuschen, von denen sie das neue Objekt nicht mehr unterscheiden können. Der perirhinale Kortex scheint demnach auf die Erinnerung an ganzheitliche Seheindrücke spezialisiert zu sein. (cb)

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  • Quellen
Science 330, S. 1408–1410, 2010

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