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News: Und täglich speichert das Gehirn...

Jede Minute stürmen Unmengen an Informationen auf das Gehirn ein, das sie filtert, verarbeitet und speichert. Allerdings merkt es sich längst nicht alle Meldungen - und auch nicht immer die, die der Träger des Organs gerne gespeichert hätte. Wie wird diese Auswahl getroffen und welche Gehirnbereiche sind daran beteiligt? Der Lösung der zweiten Frage kamen Wissenschaftler jetzt mit Hilfe einer neuen bildgebenden Technik näher, die auf der funktionellen Kernspintomographie basiert.

Forscher der Stanford University untersuchten den Weg, den komplexe Bilder in die Erinnerung nehmen. Wissenschaftler des Massachusetts General Hospital, der Harvard University und der Universitätsklinik Magdeburg für Neurologie II beschäftigten sich mit der Verarbeitung von Wörtern. Beide Studien sind in Science vom 21. August 1998 veröffentlicht. Den Teams gelang es, Hirnregionen zu bestimmen, an deren Aktivität festgestellt werden konnte, ob sich die Versuchsperson später an den gerade verarbeiteten Reiz erinnern würde.

Die Forscher benutzten die neue Methode der event-related fMRI, die es ermöglicht, in Abständen von 30 Millisekunden die Aktivität des gesamten Gehirns abzubilden. Dadurch waren sie in der Lage, die Reaktionen des Gehirns auf Ereignisse zu verfolgen, die nur zwei Sekunden andauerten. Techniken wie die Positronenemissionstomographie vermögen nur Abläufe festzuhalten, die einige Minuten anhalten. Mit der event-related fMRI dagegen kann eine Reaktion auf einen bestimmten Stimulus zurückgeführt werden. Erst diese verfeinerte Technik machte die Studien der Teams möglich.

Während sich die Probanden der Harvard-Untersuchung im Kernspintomographen befanden, beobachteten sie auf einem Bildschirm eine Reihe rapide wechselnder Wörter, wobei sie für jeden Begriff entschieden, ob er "abstrakt" oder "konkret" war. Danach mußten sie in Listen die Wörter markieren, an die sie sich sicher, weniger sicher oder gar nicht erinnerten. Die Forscher verglichen die aufgezeichneten Gehirnaktivitäten bei Wörtern, welche die Probanden sich sicher gemerkt hatten, mit denen von Begriffen, die später vergessen wurden. Bei den wiedererkannten Vokabeln war die Aktivität in einigen Strukturen des linken Frontal- und Temporallappens merklich höher als bei den anderen.

Für verbale Erinnerungen besonders wichtig ist anscheinend der Gyrus parahippocampalis, die Hauptbahn in den Hippokampus. Von diesem ist schon lange bekannt, daß er für die Speicherung und das Wiederabrufen von Information essentiell ist. Bisher ging man davon aus, daß der Gyrus parahippocampalis vor allem an der Aufnahme unbekannter Reize beteiligt ist. Die Forscher vermuten jetzt, daß er für das Gedächtnis eine größere Rolle spielt: Auch wenn Erfahrungen gleich neu waren, konnten die Wissenschaftler anhand der Aktivität dieses Areals vorhersagen, ob die Testperson sich später an den Begriff erinnern würde.

In der Untersuchung der Stanford University ordneten die Probanden Farbfotos danach ein, ob es sich um Innen- oder Außenaufnahmen handelte. Etwa eine halbe Stunde später sollten sie dann aus einer größeren Anzahl Fotos die heraussuchen, an die sie sich sicher erinnerten. Die Wissenschaftler fanden sieben Hirnregionen, an deren Aktivität sie voraussehen konnten, ob die Testperson das Bild für einen späteren Abruf gespeichert hatte. Auch diesmal lagen sechs der Areale im parahippocampalen Cortex in den Temporallappen beider Hemisphären. Die siebte war im präfrontalen Cortex lokalisiert, diesmal jedoch auf der rechten Seite.

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