Hallo Thomas!
Zu erst einmal muß man sagen, daß viele psychologische und neurobiologische Gedächtnistheorien Assoziativität als ein wichtiges Prinzip beim Aufbau des Gedächtnisses annehmen. Mit Assoziativität ist dasjenige gemeint, was sowohl im „Paradigma“ des Pawlowschen Konditionierens als auch in der Hebbschen Gedächtnistheorie zum Ausdruck kommt: Kontiguität und - mit Einschränkungen - Kontingenz. Kontiguität als die raumzeitliche Nähe zweier Reize kann als Grundlage wichtiger basaler Lernvorgänge und des Gedächtnisses bezeichnet werden. Kontingenz als über die Zeit gemeinsames Auftreten zweier Reize spielt ebenfalls eine wichtige Rolle, Lernvorgänge können manchmal aber auch bei fehlender Kontingenz auftreten (Beispiel: One-Trial-Learning).
Grob gesagt kann man 2 Ansätze für Lernen und Gedächtnis unterscheiden:
- Konditionierungsansatz
- kognitiver Ansatz.
Obwohl häufig eine gewisse grundlegende Gegenläufigkeit der beiden Ansätze, was das generelle Bild vom Organismus (z.B. passiv vs. aktiv) anbelangt, propagiert wird, unterscheiden sie sich doch weniger theoretisch als vielmehr methodisch. Der Konditionierungsansatz nutzt häufiger den Tierversuch, der kognitive den Humanversuch. Birbaumer und Schmidt (1996) sprechen in ihrem Lehrbuch davon, daß assoziatives Lernen durch Kontiguität gekennzeichnet ist, während nichtassoziatives Lernen (oder Wissenserwerb in der kognitivistisch geprägten Formulierung) ohne Kontiguität erfolgen soll. Assoziatives Lernen wird als Lernen durch Konditionierung definiert, auf dessen Grundlage sich das Verhaltensgedächtnis ausbildet. Nichtassoziatives Lernen findet durch Widerholung statt und nicht durch Kontiguität und soll die Grundlage des Wissensgedächtnisses sein. Als Beispiele für nichtassoziatives Lernen werden Habituation und Sensitivierung genannt (persönliche Bemerkung: Habituation und Sensitivierung sind so primitive Lernvorgänge, daß es mir schwerer fällt sie als eine bedeutende Basis des Wissensgedächtnisses anzusehen als klassische Konditionierung als eine bedeutende Basis des Verhaltensgedächtnisses).
Die experimentelle Vorgehensweise beim Nachweis von Lern- und Gedächtnisvorgängen ist eine der ältesten und am besten gesichertsten in Psychologie und Neurobiologie. Dazu gehören natürlich der Pawlowsche Konditionierungsversuch oder die Versuchsreihen in der Skinner-Box. Zur Überprüfung der physiologischen Vorgänge können diverse Ableitungstechniken eingesetzt werden. Eine Methode ist z.B. die Absenkung von kleinsten Elektroden in Hirngebiete der Versuchstiere. Mit dieser Technik können elektrische Potentialdifferenzen an einzelnen Nervenzellen gemessen werden. Aber es geht auch umgekehrt: Mit Elektroden lassen sich Neuronen stimulieren. An Ratten wurden z.B. Selbststimulationsexperimente durchgeführt, bei denen die Ratte durch Tastendruck einen Stromkreis schließen konnte, so daß bestimmte Nervenzentren stimuliert wurden. Dies kann für die Ratte - je nach Funktion des stimulierten Nervenzentrums - positiv verstärkend oder bestrafend sein.
Eine inzwischen als klassisch einzustufende Versuchsreihe wurde an Exemplaren der Meeresschnecke Aplysia californica durchgeführt. Aplysia ist besonders gut für Untersuchungen auf Einzelzellebene geeignet, weil ihr Organismus über eine überschaubare Anzahl von Neuronen (ca. 20.000) verfügt, die noch dazu aufgrund der mangelnden Myelinisierung recht groß sind. Experimentell wurden die aus der Psychologie lange bekannten Lernvorgänge der Habituation, Sensitivierung und Pawlowschen Konditionierung nachvollzogen, wobei die mit den Lernvorgängen korrelierenden physikalischen und chemischen Vorgänge identifiziert werden konnten. Eines der Resultate war der Nachweis, wie Pawlowsche Konditionierung auf zellulärer und subzellulärer Ebene stattfindet. Der an diesen Forschungen maßgebend beteiligte Wissenschaftler Eric Kandel erhielt für seine Leistungen auf dem Gebiet der Lern- und Gedächtnisforschung den Nobelpreis für Medizin oder Physiologie.
Beim Menschen finden diese Prozesse höchstwahrscheinlich auf ähnliche Art statt, wobei einem speziellen Rezeptortyp, dem NMDA-Rezeptor, eine ausschlaggebende Bedeutung eingeräumt wird. Anscheinend kann nur über diesen Rezeptor eine über längere Zeit anhaltende funktionale Verknüpfung zwischen Nervenzellen (Langzeitpotentierung) stattfinden: Der NMDA-Rezeptor wird nur dann „aktiv“, wenn die vorgeschaltete Nervenzelle die nachgeschaltete über ein gewisses Niveau hinaus stimuliert hat, und löst dann einen Stoffwechselprozeß aus, der u.a. zur Folge hat, daß aus der nachgeschalteten Nervenzelle ein retrograder Botenstoff (wahrscheinlich Stickstoffmonoxid) an die vorgeschaltete Nervenzelle zurückgegeben wird. Damit ist eine direkte Kommunikation von prä- und postsynaptischer Membran möglich. Die Bedeutung des NMDA-Rezeptors wird heute als außerordentlich hoch angesehen. Es finden sich z.B. Übertragungen der Befunde zu diesem Rezeptor in der Bewußtseinsdebatte (Hans Flor) und in der Schizophrenieforschung (Olney und Fabers NMDA-Rezeptor-Hypofunktions-Theorie der Schizophrenie).
Die Lern- und Gedächtnisvorgänge sind z.T. mit phylogenetisch alten Teilen des Gehirns verbunden. Dies ist für einige Phänomene von entscheidender Bedeutung. So kann nach LeDoux davon ausgegangen werden, daß die Reizinformationsverarbeitung auf 2 Leitungsbahnen stattfindet: Die eine, ältere, ist von höherer Geschwindigkeit, dafür aber ungenau. Die zweite, jüngere, ist von geringerer Geschwindigkeit, dafür aber genauer. Die ältere Leitungsbahn durchzieht Hirnstrukturen, die zum Limbischen System gehören, u.a. die Amygdala. Dort soll eine erste Verknüpfung zwischen den Reizinformationen aus der Umwelt und Emotionen stattfinden - bevor das Objekt, auf das sich die Reizinformationen beziehen, überhaupt bewußt wahrgenommen wird! Diese Befunde ergaben auch ein detailliertes Bild über die Hinweise, daß es eine Art „preparedness“ (Seligman) für ein Lernen von Angst (Phobien!) auf bestimmte Objekte (Schlangen, Spinnen) gibt. Kurz und knapp: Die phylogenetisch älteren Strukturen sind weniger flexibel, weniger genau, dafür aber schneller in der Reizverarbeitung und die Ergebnisse dieser Verarbeitung sind resistenter gegenüber Veränderungen.
Bei Ereignissen, die stark mit Emotionen verbunden sind, spielt die Amygdala eine bedeutende Rolle in der Gedächtnisbildung. Blockiert man z.B. die Beta-Adrenozeptoren in der Amgydala, so behindert dies die Speicherung emotionaler Ereignisinhalte. Dies wird auch durch Befunde an Patienten gestützt, die an der seltenen erblichen Urbach-Wiethe-Krankheit leiden, die mit Schädigungen im Bereich der Amygdala einhergeht. Während die meisten kognitiven Funktionen (u.a. Aufmerksamkeit, Kurzzeitgedächtnis und Intelligenz) unbeeinträchtigt sind, war die Gedächtnisleistung bei emotionalen Ereignissen herabgesetzt und nicht wie bei gesunden Personen erhöht.
Alles in allem ist das " weil" in dem Satz
Wenn jemand wieder an einen Ort gelangt, an dem er
intensive Erlebnisse gehabt hat, dann werden Erinnerungen an
diese Erlebnisse wach, weil der Ort - wenn er sich nicht
sehr stark verändert hat - viele Hinweisreize auf die damaligen
Ereignisse bietet.
angemessen.
Schönen Sonntag wünsche ich!
Oliver Walter
Literatur:
Birbaumer, N. & Schmidt, R.F. (1996). Biologische Psychologie. Heidelberg: Springer.
Kandel, E. R. (1991). Cellular Mechanisms of Learning and the Biological Basis of Individuality. In E.R. Kandel, J.H. Schwartz und T.M. Jessell (eds), Principles of neural science, 3rd edition, S. 1009-1031. New York: Elsevier. - sehr empfehlenswert!!!
Kandel, E. R. & Hawkins, R. D. (1992). Molekulare Grundlagen des Lernens. Spektrum der Wissenschaft, Nov. 1992, S. 66-76.
Squire, L. R. (1992). Memory and the Hippocampus: A Synthesis from Findings with Rats, Monkeys, and Humans. Psychological Review, 99 (2), S. 195-231).