Wie das Gehirn Erinnerungen abruft – anders als Wissenschaftler dachten
Jahrzehntelang galt ein bestimmtes Muster von Gehirnaktivität – die sogenannten Theta-Oszillationen – als Taktgeber sowohl für das Abspeichern als auch für das Abrufen von Erinnerungen. Eine neue Studie stellt die zweite Hälfte dieser Annahme infrage.
Gedächtnis ist kein Aktenschrank. Jedes Mal, wenn wir uns an etwas erinnern, rekonstruiert das Gehirn die Erinnerung aktiv: Netzwerke von Neuronen feuern in spezifisch abgestimmten Mustern, um ein Erlebnis neu zu erschaffen – statt eine gespeicherte Datei abzurufen. Eines der am intensivsten erforschten Muster in diesem Prozess sind die Theta-Oszillationen: rhythmische elektrische Aktivität im Bereich von vier bis acht Hertz, die vorwiegend im Hippocampus erzeugt wird. Jahrzehntelang wurden Theta-Wellen sowohl mit der Gedächtnisenkodierung – dem Einprägen neuer Erinnerungen – als auch mit dem Gedächtnisabruf – dem Wieder-ins-Bewusstsein-Rufen gespeicherter Inhalte – in Verbindung gebracht. Die Grundannahme lautete: Ein Mechanismus bewerkstelligt beides.
Eine neue Studie, veröffentlicht in eLife, stellt die zweite Hälfte dieses Bildes infrage. Die Forschenden stellten fest, dass Theta-Oszillationen zwar eindeutig an der Enkodierung neuer Informationen beteiligt sind, beim aktiven Gedächtnisabruf jedoch auffällig fehlen oder verändert sind. Das ist keine geringfügige Korrektur bestehender Modelle. Es deutet darauf hin, dass das Gehirn für das Speichern und das Abrufen von Informationen grundlegend verschiedene Mechanismen nutzt – obwohl beide Prozesse dasselbe neuronale Material beanspruchen.
Was das für das Verständnis von Gedächtnisverlust bedeutet
Der Befund hat möglicherweise weitreichende Konsequenzen dafür, wie Gedächtnisabbau im Alter und bei Demenz verstanden wird. Wenn ältere Erwachsene oder Alzheimer-Patienten Schwierigkeiten mit dem Gedächtnis haben, beschreiben Kliniker und Forschende das häufig als ein allgemeines Versagen des „Erinnerns". Doch Enkodierungsversagen und Abrufversagen sind klinisch verschieden: Sie können unterschiedliche Ursachen und Verläufe haben und auf unterschiedliche Interventionen ansprechen. Wenn Theta-Oszillationen nur einen dieser Prozesse steuern, könnten die bei Alzheimer-Patienten beobachteten Theta-Störungen etwas Spezifischeres – und Handlungsrelevantereres – aussagen als bisher angenommen.
Das macht frühere Forschungsergebnisse nicht hinfällig, verlangt aber eine sorgfältigere Interpretation dessen, was Theta-Störungen im Krankheitskontext tatsächlich bedeuten. Hypothesen darüber, was beim Gedächtnis von Alzheimer-Patienten schiefläuft, werden angesichts dieses neuen Befunds überarbeitet werden müssen.
Wissenschaft, die sich selbst korrigiert
Die Studie ist zugleich eine nützliche Erinnerung daran, wie die Neurowissenschaften voranschreiten. Eine Annahme, die jahrzehntelang allgemein geteilt und kaum hinterfragt wurde – eben weil sie so weit verbreitet war – bekommt eine empirische Herausforderung. Ob der Befund in Folgestudien Bestand hat, sich über Spezies und Methoden hinweg replizieren lässt und das klinische Denken letztlich neu prägt, wird sich in den nächsten Jahren zeigen. Vorerst lässt er ein grundlegendes Gedächtnismodell ein Stück offener zurück als zuvor.