[werner.stangl]s arbeitsblätter 

Wie funktioniert unser Gedächtnis?

Das Gedächtnis ist das Tagebuch, das wir immer mit uns herumtragen.
Miss Prism in Bunbury or The Importance of Beeing Earnest von Oscar Wilde

Gedächtnismoleküle und die Theorie der Großmutterzelle

Schon lange haben Forscher nach dem Sitz des Gedächtnisses gefahndet. Dabei kamen allerlei merkwürdige Vorstellungen auf. In den 50er und 60er Jahren beispielsweise versuchte man, sogenannte "Gedächtnismoleküle" nachzuweisen. Erinnerung sollte nach dieser Theorie in Form verschiedenster Eiweißstoffe im Gehirn existieren. Einer der Anhänger dieser Richtung, der Neurophysiologe James McConnell, stellt einige recht ausgefallene Experimente an: Er brachte Plattwürmern bei, Licht zu meiden. Taten sie es, so zerkleinerte McConnell sie in einem Mixer und verfütterte sie an Artgenossen, die dann angeblich auch das Licht mieden. Die New York Times titelte daraufhin: "Verspeisen Sie Ihren Professor".

Mc Connells aufsehenerregender Versuch ging später als Irrtum in die Wissenschaftsgeschichte ein. Bis in die 70er Jahre war die Theorie der Großmutterzelle aktuell. Danach sollte eine Erinnerung, zum Beispiel die an die eigene Großmutter, in einer einzigen Nervenzelle gespeichert sein. Eine einfache Überlegung widerlegte schließlich diese Idee: Da im Gehirn laufend Nervenzellen absterben, würde es zu einem dauernden Auslöschen von einzelnen Gedächtnisinhalten kommen. Auch die Erinnerung an die Großmutter würde irgendwann einfach ausgeknipst - was offensichtlich nicht der Realität entspricht. Die Theorie konnte sich nicht halten.

Neuerdings scheint ein anderer Ansatz vielversprechender: die Transplantation von Gehirnzellen.

Das Gehirn als Basis des Gedächtnisses

http://www.techfak.uni-bielefeld.de/
GK518/antrag/Cruse.html
http://www.ne-na.de/superlernen-die-
rattenf-nger-der-neuro-konomie-und-
warum-gehirnjogging-unfug-ist-wenn-
die-birne-leuchtet-lernen-wir-nicht-
besser-ein-profihirn-zeigt-wenig-aktivit-t/ (09-08-22)

Alle geistigen Funktionen beruhen auf chemischen und elektrophysikalischen Vorgängen in verschiedenen, klar voneinander abgrenzbaren Bereichen des Gehirns und sind als Folge der Auseinandersetzung von Tieren und Menschen mit seiner Umwelt evolutionär entstanden. Wenn sich ein Tier in einer Situation zwischen verschiedenen möglichen Verhaltensweisen entscheiden kann, setzt dies voraus, daß das Tier ein Gedächtnis besitzt, in dem das entsprechende Wissen niedergelegt ist. Oft ist dieses "Individualgedächtnis" funktionell kaum vom "Artgedächtnis" zu trennen, also dem Informationsspeicher, dessen Inhalt im Laufe der Evolution erlernt wurde. Wenn man dementsprechend unter Gedächtnis sowohl Art- als auch Individualgedächtnis versteht, so kann man sagen, daß alle verhaltenssteuernde Systeme ein Gedächtnis besitzen bzw. ein solches darstellen. Lernen und Gedächtnis sind dabei an die Kontaktstrukturen (Synapsen) zwischen Nervenzellen im Gehirn gebunden, denn diese ermöglichen einen elektrischen Informationsaustauschs zwischen Nervenzellen, sodass Lernen eine erfahrungsabhängige Veränderung dieser Kommunikation darstellt. Die Speicherung von Informationen im Gedächtnis ist demnach eine jeweils neue und dauerhafte Festlegung, mit welchen der vielen anderen Nervenzellen verstärkt oder vermindert kommunizieren werden kann. Jede Information betrifft immer sehr viele Nervenzellen und Synapsen, die in Nervenzellnetzen zusammengefasst sind. Da synaptische Kommunikation ein allgemeines Prinzip des Gehirns darstellt, können im Prinzip alle Hirnteile - vorwiegend werden jedoch Cortex und Hippocampus dafür genutzt - bis zu einem gewissen Grad lernen. Viele grundlegenden Zusammenhänge der Arbeit des Gehirns haben sich im Tierexperiment klären lassen, weil sie unter Einsatz moderner Methoden der Hirnforschung eine Kontrolle vieler Einflussfaktoren erlauben, sodass eine vorsichtige Übertragung auf den Menschen möglich scheint, da sich im Verlauf der Säugetierevolution Gehirne weder in der anatomischen Organisation, noch in den Prinzipien der Informationsverarbeitung bzw. der molekularen Mechanismen prinzipiell verändert haben. Menschen können auf Grund ihrer Hirngröße offenkundig mehr Informationen speichern und mit dieser Informationsmenge höhere kognitive Leistungen erzielen, aber die Mechanismen, nach denen die Informationsspeicherung abläuft, sind konstant geblieben.

Generell kann man das Gedächtnis in zwei Typen einteilen, indem man das prozedurale vom deklarativen Gedächtnis unterscheidet. Der Inhalt eines prozeduralen Gedächtnisses kann nur im Kontext einer bestimmten Prozedur, eines bestimmten Verhaltens abgerufen werden. Das Sitzen auf einem Fahrrad löst, falls man Radfahren gelernt hat, bestimmte motorische Aktivitäten aus, die bei anderen Verhaltensweisen, etwa beim Klavierspielen, nicht verwendet werden. Das prozedurale Gedächtnis besteht aus vielen im Nervensystem vorliegenden Einheiten, "Agenten", motorischen Programmen, "neuronale Ensembles" bzw. "Schemata", die bei einer in einem bestimmten Kontext gegebenen Reizsituation ein bestimmtes Verhalten auslösen. Das Konzept des prozeduralen Gedächtnisses ist leicht auf Tiere und sogar auf künstliche Systeme angewendbar, während dies beim deklarativen Gedächtnis nicht so einfach möglich ist, denn die Inhalte des deklarativen Gedächtnisses sind nämlich dadurch charakterisiert, daß sie mit Worten beschrieben, also "erklärt" werden können, d.h., der Besitz von Sprache ist eine implizite Voraussetzung. Üblicherweise werden diese beiden Gedächtnistypen auch dadurch voneinander unterschieden, daß deklaratives Wissen im Unterschied zu prozeduralem Wissen "manipulierbar" sei (McFarland & Bösser 1993), das heißt, daß deklaratives Wissen sozusagen in Gedanken bewegt werden kann. Nun gibt es vermutlich fließende Übergänge zwischen beiden Bereichen. So stellt etwa das reine Vorstellen einer Bewegung, z. B. eines Körperteiles, ohne daß also diese Bewegung tatsächlich durchgeführt wird, Manipulation von Wissen dar, ist aber doch eng an prozedurales Wissen gebunden. Diese Fähigkeit zur Manipulation von Wissen ist vermutlich besonders wichtig in redundanten Situationen, in denen man sich also zwischen verschiedenen möglichen Verhaltensweisen entscheiden muß. Siehe dazu im Detail Inhaltsabhängige Gedächtnisformen.

Biologie und Psychologie billigen daher auch den höheren Tieren ein Bewußtsein zu, das zunächst nichts weiter ist als die Integration verschiedener sensorischer Nervenimpulse zu einer Ganzheit, von der aus das Verhalten zur Bewältigung von Aufgaben effektiver gesteuert werden kann. Das tritt zweifellos auch bei Vögeln und Säugetieren auf. Die Emergenz von Bewusstsein ist also mit ziemlicher Sicherheit ein Produkt der natürlichen Selektion in der Evolution. Experimentelle Untersuchungen zeigen, daß bei Tieren wie bei Menschen eine motorische Muskelreaktion gleichermaßen von der Großhirnrinde ausgeht, die über einen Impuls an das Kleinhirn die Muskelbewegung auslöst. Auch das Selbstbewusstsein des Menschen ist eine weitere emergente Entwicklung, die sich aus einem immer komplexeren Bewusstsein ergibt. Die gegenüber den Primaten besonders herausragenden Leistungen des Menschen bezüglich des räumlichen Sehens und Vorstellungsvermögens, des Lernens und des Gedächtnisses sowie des sprachlichen Ausdrucksvermögens und der Begriffsbildung haben sich im Verlaufe der letzten 4 Millionen Jahre entwickelt und sind an archäologischen Funden nachweisbar. Insbesondere das Gedächtnis als Grundlage aller höheren geistigen Aktivitäten beruht auf einer chemischen Verfestigung bestimmter evolutionär angelegter Hirnstrukturen und Nervenverschaltungen, die durch häufigen Gebrauch bis zu einem Grade stabilisiert werden können, daß die Gedächtnisinhalte für das ganze Leben erhalten bleiben.

Während Struktur und anatomischer Aufbau der beiden Hälften des Gehirns anscheinend keinerlei Unterschiede aufweisen, entwickelt sich nur bei den Hominiden eine ausgeprägte funktionale Asymmetrie. In der linken Hälfte des Gehirns entwickeln sich die sprachlichen, arithmetischen und begrifflichen Funktionen, in der rechten das räumliche Vorstellungsvermögen und das Musikverständnis. Die unterschiedlichen Funktionen der beiden Hälften sind in den phylogenetisch am spätesten ausgebildeten Regionen der Hirnrinde konzentriert und bilden sich ontogenetisch erst im Kindesalter aus. Deshalb gibt es auch die seitenumgekehrte Asymmetrie und bei Hirnschäden im Kindesalter kann die andere Hirnhälfte die Funktionen der geschädigten Seite übernehmen. Auch die im frühen Kindesalter noch offene und spätere Festlegung ausgeprägter Fähigkeiten und Neigungen verweist auf diese Tatsachen. Durch die funktionale Asymmetrie konnte die Potenz der Hirnrinde des Menschen gegenüber dem Schimpansen auf das 5,4-fache gesteigert werden bei einem Anwachsen des Volumens auf das nur 3,2-fache. Inwiefern das Selbstbewusstsein auf beide Gehirnhälften verteilt ist, konnte noch nicht eindeutig geklärt werden, weil der rechten, untergeordneten Hälfte die sprachliche und begriffliche Ausdrucksfähigkeit fehlen, emotionale Reaktionen wegen der tieferen Verbindungen beider Gehirnhälften über das ungeteilte limbische System bisher aber nicht hinreichend getrennt werden konnten. Man nimmt jedoch an, daß das Selbstbewusstsein in der dominanten linken Hälfte seinen Sitz hat. Allerdings weisen neuere Forschungen darauf hin, dass diese Asymmetrie wohl bisher überschätzt worden ist - siehe dazu Rechte versus linke Gehirnhälfte?

Der Zufall hat kein Gedächtnis.
Joseph Bertrand

Netzwerk Gehirn und wie es sich entwickelt

Das Speichermedium sind die Nervenzellen des Gehirns und ihre Verbindungen untereinander. Es gibt etwa 100 Milliarden dieser Zellen, und jede einzelne ist mit bis zu 10000 anderen verbunden. Das Gehirn ist also im Prinzip ein gigantisches Kabelnetz mit mehreren 100 000 Kilometern Länge. Und wie in einem Stromkabel fließt auch entlang der Nervenbahnen elektrische Impulse. Wird eine Nervenzelle durch einen ankommenden Reiz stimuliert, dann verändert sie innerhalb kürzester Zeit ihren Zustand: Entweder sie wird erregt (sie "feuert") oder sie wird gehemmt. Wenn eine Zelle feuert, dann werden über chemische Botenstoffe auch die dahinterliegenden Nervenzellen veranlasst zu feuern.

Neuronen sind anders als andere Zellarten polymorph, d.h., die Form eines Neurons bestimmt zum größten Teil, wie es sich mit anderen zur neuroanatomischen Struktur eines bestimmten Gehirnbereichs verbindet, sodass sich aus der Struktur auch seine Funktion ergibt. Die Nervenzellen des Zentralnervensystems sind derart angeordnet, dass man im Gehirn Areale oder Karten (mind maps) definieren kann, in denen nicht nur die Körperoberfläche - das findet man häufig in Lehrbüchern als eine Art Homunkulus abgebildet -, sondern auch Sinneseindrücke kartiert werden. Diese Karten stehen mit den Rezeptorzellen, etwa den Rezeptoren der Haut in Verbindung. Daneben besteht besteht aber auch eine sehr enge Verflechtung zu anderen Gehirnbereichen, also auch mit anderen Kartographierungen. Die eigentliche Neuroanatomie entsteht im Laufe der Ontogenese aufgrund dynamischer Primärvorgänge, die kein Lernprozess im eigentlichen Sinn darstellen - obwohl hier sinnhafte Zusammenhänge hergestellt werden -, sondern das Ergebnis der Selektion sind. Diese Selektion findet nicht auf der Ebene der einzelnen Nervenzellen, sondern ausschließlich im Bereich von Neuronengruppen statt, sodass die individuelle Gehirnentwicklung (man spricht auch von Gehirnreifung - so eine Art Wettbewerbsprozess darstellt. Variante Neuronengruppen, in denen sich ein solches selektiertes Nervengewebe ausbilden konnte, bezeichnet man als primäres Repertoire. Bei diesem Vorgang handelt es sich um epigenetische Prozesse, denn die DNA enthält keinen festen Bauplan für dieses primäre Repertoire. Die Gene stecken also nur den Rahmen der Entfaltung für die ontogenetische Entwicklung solcher Bereiche ab. In einem weiteren Selektionsmechanismus, der aber in den meisten Fällen auf die Anatomie des Gehirns keinen Einfluss mehr hat, werden durch das Verhalten des Lebewesens neurobiochemische Prozesse initiiert, die auch wieder selektiv zu einer Verstärkung oder Schwächung synaptischer Verbindungen führen: das sekundäre Repertoire. Nach dem Prinzip der reziproken Kopplung, das sich auf die Wechselwirkungen zwischen den entwickelten Karten des Gehirns bezieht, stimmen sich etwa evolutiv neu entstanden Gehirnbereiche miteinander ab, um neue Aufgaben erfüllen zu können. Des primären und sekundären Karten sind untereinander durch überaus starke parallele und wechselseitige Verbindungen mehrfach gekoppelt. Durch diese Kopplung vieler Karten, die ihrerseits mit der Sensomotorik des Lebewesens reziprok gekoppelt sind, kommt es zur Kategorisierung der Wahrnehmung, was durch eine übergeordnete dynamische Struktur lokaler Mehrfachkarten (globale Karten) erreicht wird, die z.B. für Sinne und für Bewegung zuständig sind. Diese entwickelten mind maps wechselwirken mit noch nicht kartierten Teilen des Gehirns, sodass etwa die sensumotorische Aktivität solche neuronalen Gruppen zu weiteren Kategorisierungen führt. Diese Kategorisierung erfolgt stets in Bezug auf interne Wertkriterien, die durch evolutionäre Selektion entstanden sind. Diese "vererbten" Kriterien sind vor allem in jenen Gehirnarealen sinnvoll, die Körperfunktion autonom regulieren, also etwa den Anforderungen lebenserhaltender Systeme angemessen sind. In einer solchen auch evolutiv frühen, einfacheren Form des Bewusstseins wird sich das Lebewesen der Umwelt mental bewusst, wobei das Gehirn im übertragenen Sinne (!) nach und nach eine Art Abbildung des Lebensraumes erzeugt. Auf dieser Ebene ist aber das Erfassen zeitlicher Abläufe, also von Vergangenheit und Zukunft, noch nicht möglich ist. Man nimmt an, dass Lebewesen, die über keine Sprache (Säugetiere, Vögel) verfügen, mit dieser Form des Bewusstseins vorlieb nehmen müssen, was aber nicht bedeutet, dass Erfahrungen, die ausschließlich aus der Vergangenheit stammen, nicht verwertet werden können. Um diese Form des Bewusstseins im Gehirn entstehen zu lassen, werden frühere Signale, die mit den von inneren Kontrollsystemen angegebenen Werten verknüpft sind, mit kategorisierten Signale aus der so entstandenen "Außenwelt" korreliert und führen in begriffsbildenden Bereichen zu dem, was man dann als Gedächtnis bezeichnet. Ein solches Gedächtnis, das zur Begriffskategorisierung fähig ist, verknüpft reziprok gekoppelte Pfade mit gegenwärtig ablaufender Wahrnehmungskategorisierung von Signalen aus der Umwelt. Dieser Vorgang läuft in jenen Systemen der Hirnrinde ab, die in der Lage sind, begriffliche Funktionen durchzuführen. Dieses primäre Bewusstsein ist demnach aufgrund der Art seiner Entstehung eine Art erinnerte Gegenwart. Ein Lebewesen mit einem solchen primärem Bewusstsein kann Dinge und Ereignisse über seine frühere, von Werten bestimmte Erfahrung durch sein Gedächtnis miteinander verbinden, wodurch ein Medium entsteht, das das gegenwärtige Handeln des Individuums zu früheren Handlungen bzw. Folgen dieses Handelns in Beziehung setzen kann.

Nervenimpulse werden von den Axonen durch Ausschüttung chemischer Substanzen in den Synapsen an die Dendriten von im Durchschnitt 1000 und bis zu 6000 anderen Neuronen weitergeleitet. Neuronen bilden somit die unterste Ebene der neuronalen Architektur. Sie sind zu lokalen Schaltkreisen (Karten, mind maps) in den einzelnen Rindenregionen und subkortikalen Kernen verknüpft. Die Verknüpfungsstruktur hängt von den unterschiedlichen Aufgaben ab. Rindenregionen und subkortikale Kerne sind miteinander zu Systemen verbunden, die jeweils komplexere Funktionen erfüllen und ihrerseits zu übergeordneten Systemen zusammengefasst sind. Solche spezifischen Funktionssysteme gibt es für alle Sinnesorgane zur Auswertung von Empfindungen und für Organe, deren Motorik von Gehirn gesteuert werden können, sowie für alle lebenswichtigen Funktionen, die unbewusst gesteuert werden. Ferner gibt es Regionen für Sprache und Begriffsverarbeitung, für das logisch-rationale Denken und ein davon völlig autonomes System für die Entscheidungsfindung. Das letztere ist stark korreliert mit der Fähigkeit zur Emotionsverarbeitung und der Verarbeitung von körpereigenen Empfindungen sowie dem Sozialverhalten und befindet sich meist in der vorderen rechten Hirnhälfte.

Was passiert nun, wenn wir uns erinnern, zum Beispiel an unsere Großmutter? Die derzeitige Antwort der Gedächtnisforscher: Ein spezielles Gesicht entspricht im Gehirn einer ganz bestimmten Kombination vieler Nervenzellen (gnostic neurons), die gemeinsam feuern. Durch die gemeinsame elektrische Aktivität entsteht ein Muster im Gehirn, das die Großmutter repräsentiert. Andere Gesichter, Gegenstände, Telefonnummern - für alles gibt es ein spezielles Muster von Nervenzellen, die gemeinsam aktiv sind. Übrigens: Etwa 2,5 Prozent aller Menschen haben mit dem Erkennen von Gesichtern Probleme, d. h., sie leider unter Prosopagnosie. Zum Nachweis der Großmutterzellenareale hat David McMahon bei Rhesusaffen hunderte Gehirnzellen verdrahtet und die Aktivitäten über ein Jahr lang gemessen, wobei sich zeigte, dass es Zellen gibt, zwar nicht einzelne, aber Cluster, die auf individuelle Gesichter spezialisiert sind. McMahon vermutet, dass diese Spezialisten für Stabilität mit plastischen Zellen zusammenarbeiten, die sich in stets neue Gesichter einlernen.

Warum kann man ein solches Muster manchmal noch nach Jahrzehnten aktivieren? Oder anders gefragt: Was unterscheidet das Kurz- vom Langzeitgedächtnis? Müssen wir uns beispielsweise nur kurzfristig eine Telefonnummer merken, dann verblasst das entsprechende Muster schnell, weil nur wenige Nervenzellen beteiligt sind und die Verbindung zwischen ihnen sehr locker ist. Demgegenüber vermuten die Wissenschaftler, daß bei dauerhaften Erinnerungen zwei Faktoren entscheidend sind: Erstens sind dann mehr Nervenzellen beteiligt, das Signal ist also stärker. Und zweitens sind die Verbindungen zwischen den beteiligten Nervenzellen wesentlich stärker; denn "wichtige" Erinnerungen werden häufig aktiviert, die entsprechenden Verbindungen werden dadurch stabilisiert.

Nichts ist so sehr für die gute alte Zeit verantwortlich
wie das schlechte Gedächtnis.
Anatole France

Aufgaben des Gehirns

Das Gehirn hat primär die Aufgabe, die Funktionen und das Verhalten so zu steuern, daß der Organismus sich an seine Umwelt anpasst und in dieser seine Überlebenschancen erhöht. Hierzu dienen folgende Aktivitäten:

Die verschiedenen Ein- und Ausgabefelder des Gehirns sind nicht direkt, sondern nur über verschiedene andere Gehirnregionen mit unterschiedlichen Funktionen miteinander verbunden. Dabei gibt es kein Zentrum, in dem etwa alle unterschiedlichen Eingaben zusammenlaufen. Jedes Sinnessystems verfügt über eigene lokale Apparate für Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis, mit denen ein globales Aufmerksamkeitszentrum zeitlich nacheinander koordiniert zusammenarbeitet.

Wahrnehmungsbilder werden von den Sinnesorganen topographisch organisiert auf die frühen Rindenfelder projiziert, von wo aus sie komprimiert als dispositionelle Repräsentation in speziellen Konvergenzzonen durch Lernvorgänge ins Gehirn eingespeichert werden. Von dort aus werden sie bei Denkvorgängen auf die gleichen Rindenfelder rückprojiziert und als Erinnerungsbilder wahrgenommen, die jedoch nicht die gleiche Detailtreue der ursprünglichen Wahrnehmungsbilder besitzen, sondern infolge der Komprimierung Informationsverluste zeigen, aber das uns während der Wahrnehmung Wesentliche noch enthalten. Diese Erinnerungsbilder sind flüchtig, müssen aber für den Zeitraum eines Denkvorganges (bis zu einigen Sekunden) aufrechterhalten werden. Gespeichert werden also nicht topografisch organisierte Bilder, sondern nur die Mittel, um diese Bilder später wieder rekonstruieren zu können. Der dabei verwendete Code ist noch unbekannt.

Übrigens beeinträchtigen auch Hörprobleme die geistige Leistungsfähigkeit, insbesondere die Merkfähigkeit von Menschen, denn Gehörgeschädigten fällt es nach neuesten Forschungen wesentlich schwerer, Gehörtes im Gehirn abzuspeichern. Ist nämlich die Wahrnehmung von Sprache gestört, muss das Gehirn mehr arbeiten, um die gesprochenen Wörter und Sätze verstehen zu können, denn das Gehirn vergleicht beim Hören die wahrgenommenen Lautfolgen mit bekannten Wörtern und prüft, welche in einem jeweiligen Zusammenhang überhaupt Sinn ergeben. Diese Anstrengung des Gehirns kostet bei Gehörgeschädigten zusätzliche Energie, die dann bei der Verarbeitung und Abspeicherung der Inhalte fehlt.

Als solche dispositionellen Repräsentationen wird unser gesamtes Wissen abgelegt. Das angeborene Wissen ist dabei im Hypothalamus, im Hirnstamm und im limbischen System eingespeichert, während das durch Lernen erworbene Wissen in höheren Rindenfeldern und subkortikalen Kernen abgelegt wird. Bei Denkvorgängen aktivieren wir diese dispositionellen Repräsentationen zu Vorstellungsbildern, operieren mit ihnen und legen sie verändert wieder ab. Diese visuellen, akustischen oder symbolischen Bilder oder Bewegungen müssen dabei nicht unbedingt ins Bewusstsein treten, dispositionelle Repräsentationen von ihnen können aber nur in den Assoziationsfeldern gespeichert werden, wenn sie vorher topografisch in den frühen sensorischen oder motorischen Rindenfeldern dargestellt wurden.

Das für lebenswichtige Funktionen erforderliche Wissen und der Grundaufbau des Gehirn ist durch Gene festgelegt (siehe oben). Die weiter detaillierte Struktur des Gehirns und das erlernte Wissen entsteht während der Ontogenese durch den Gebrauch des Gehirn in der jeweils spezifischen Umwelt, wobei jedoch die evolutionär älteren Gehirnstrukturen weiterhin auf die Gestaltung und Arbeitsweise der höheren Strukturen Einfluss nehmen. Lebenswichtige Prozesse, wie Atmung, Ernährung, Kampf- und Fluchtverhalten bei der Verteidigung gegen Feinde werden durch angeborene Triebe und Instinkte geregelt, die in den unbewussten Regionen des Gehirns gespeichert sind. In komplizierteren und wechselhaften Umwelten reicht das jedoch nicht aus. Inwieweit Umweltsituationen nützlich oder schädlich für das Überleben des Organismus sind, muss dann genauer analysiert werden und in den verschiedenen Situationen jeweils zweckmäßige Verhaltensweisen sind zu lernen und für spätere ähnliche Situationen aufzubewahren. Dies leisten in erster Linie die höheren Regionen des Gehirns, wobei viele Auswirkungen unterschiedlicher Verhaltensweisen durch Körperempfindungen als gut oder schlecht erfahren und entsprechend bewertet werden. In die Entscheidungsfindung zwischen alternativen Verhaltensweisen ist deshalb als letzte Instanz immer der angeborene und unbewusste Teil der Gehirnfunktionen eingeschaltet. (Entscheidung aus dem Bauch). Die angelernten Verhaltensweisen haben immer eine soziale Komponente und betreffen das Verhalten in einer Sozialgemeinschaft, deshalb sind diese Eigenschaften auch nicht allein durch das Individuum, sondern immer auch durch die Umwelt bestimmt, selbst wenn nützliche Traditionen für das Verhaltens des Individuums eine entscheidende Rolle spielen. Das ist auch Ursache dafür, das Sozialverhalten entsteht, welches nicht allein egoistisch, sondern vielfach altruistisch orientiert ist.

Erinnerungen sind überall

Gehirn funktionErinnerungen sind also immer durch Netzwerke vieler Nervenzellen festgehalten. Ein weiteres Funktionsprinzip des Gedächtnisses: Arbeitsteilung.

Beispiel: Die Erinnerung an einen Bleistift. Die Informationen über die Farbe, Form und Funktion des Stifts sind an jeweils verschiedenen Orten im Gehirn gespeichert. Sie scheinen den Gehirnregionen zugeordnet zu sein, die auch für die Wahrnehmung der entsprechenden Eigenschaft zuständig sind. So wird die Farbe des Stifts an einem anderen Ort verarbeitet als zum Beispiel die zylindrische Form. Das Gedächtnis funktioniert wie ein Orchester: Die Geigen sind für die Farbe des Stifts zuständig, die Querflöten für die Form, die Pauke für die Funktion. Alle zusammen lassen in Sekundenbruchteilen das Bild des Stifts vor dem geistigen Auge entstehen.

Die Frage ist, woher das Gehirn weiß, daß die verschiedenen Informationen zu ein und demselben Objekt gehören. Einen Dirigenten, der mit seinem Taktstock alles im Griff hat, gibt es nämlich nicht im Gehirn. Die Vermutung der Forscher: Entscheidend ist der Takt, in dem die Nervenzellen feuern. Alle Nervenzellen, die mit der Erinnerung an den Bleistift beschäftigt sind, feuern beispielsweise fünfzigmal in der Sekunde. Andere Zellen, die sich an ein Blatt Papier erinnern, entladen sich nur dreißigmal. So wäre sichergestellt, daß weit auseinanderliegende Informationsdetails zu einem Gesamtbild zusammengefasst werden können.

Speicherabhängige Gedächtnisformen

Es gibt verschiedene Gedächtnissysteme. Am bekanntesten ist die Einteilung in Kurz- und Langzeitgedächtnis.

Weniger bekannt sind die sensorischen Gedächtnissysteme, die es uns ermöglichen, die Umwelt wahrzunehmen. Wenn Sie in einem dunklen Zimmer eine glühende Zigarette hin- und herbewegen, dann werden Sie feststellen, daß diese eine Leuchtspur hinterlässt, mit der man lesbare Wörter in die Luft schreiben kann. 1740 machte sich der schwedische Forscher Segner diesen Effekt zunutze, um zu messen, wie lange die Spur eines mit dem Auge aufgenommenen Eindrucks im Gedächtnis bleibt.

Er befestigte ein glühendes Stück Kohle an einem rotierenden Rad. Wenn sich das Rad sehr schnell drehte, dann konnte er einen vollen Kreis wahrnehmen, da die am Anfang der Drehung entstandene Spur immer noch leuchtete, wenn das Kohlestück wieder am Startpunkt anlangte. Bei einer langsameren Drehung war nur das Teilstück eines Kreises zu sehen, weil die Spur des ersten Abschnitts verblasst war, bis die Kohle wieder den Ausgangspunkt erreicht hatte. Segner wählte nun eine Geschwindigkeit, mit der gerade noch ein vollständiger Kreis zustande kam und maß die Zeit für eine Umdrehung. Er schätzte sie korrekt auf ungefähr eine Zehntelsekunde.

Das ikonische Gedächtnis

Dieses optische Gedächtnissystem wird "Ikonisches Gedächtnis" genannt. Seine Dauer kann noch einfacher demonstriert werden:

Spreizen Sie die Finger einer Hand und bewegen Sie sie vor Ihren Augen hin und her. Tun Sie das zuerst ganz langsam: Sie werden feststellen, daß der Hintergrund sich stückweise bewegt, weil die Wahrnehmung immer wieder durch die Finger unterbrochen wird. Jetzt wiederholen Sie den Vorgang sehr schnell. Nun bleibt der Hintergrund stabil und ist höchstens etwas verwischt. Bei der schnellen Bewegung wird die Szene nur ganz kurz unterbrochen, so daß die Information, die Ihr Auge aufnimmt, sich erneuern kann, bevor sie verblasst

Einen ähnlichen Gedächtnisvorgang gibt es auch beim Hören. Wenn in einer Zimmerecke ein kurzes, klickendes Geräusch ertönt, können Sie sofort bestimmen, aus welcher Richtung es gekommen ist. Diese Fähigkeit beruht darauf, daß Sie sich bei der Peilung den winzigen Unterschied zwischen der Ankunftszeit des Klickens an jedem Ohr zunutze machen, also eine ähnliche Arbeit ausführen wie ein Sonar. Damit Sie jedoch die geringfügige Zeitdifferenz auswerten können, muss ein System vorhanden sein, welches das erste Klicken bis zur Ankunft des zweiten speichert.

Inhaltsabhängige Gedächtnisformen

Bei den bisher erwähnten Gedächtnissystemen war die Frage wichtig, wie lange die Gedächtnisinhalte gespeichert werden. Seit einigen Jahren tritt aber immer mehr in den Vordergrund, was gespeichert wird. Nicht mehr die Zeit, sondern der Inhalt ist der Faktor, mit dem die Wissenschaftler verschiedene Gedächtnissysteme unterscheiden. Daß Inhalte möglicherweise verschieden abgespeichert werden, darauf kamen die Forscher bei der Untersuchung von Menschen, die ihre Erinnerungen teilweise verloren hatten. Diese sogenannten Amnesien werden durch Unfälle oder psychische Belastungen verursacht. Amnestiker haben ganz spezielle Ausfälle: Die meisten können sich nicht mehr an ihre eigene Lebensgeschichte erinnern, sie wissen buchstäblich nicht mehr, wer sie sind. Andere sind plötzlich unfähig, Neues zu lernen.

Das episodische Gedächtnis

HERA theorie Hemispheric Encoding and Retrieval AsymmetryFälle wie dieser veranlassten die Wissenschaftler, das Gedächtnis zu unterteilen: Einerseits gibt es das autobiographische oder wissenschaftlich ausgedrückt das episodische Gedächtnis; dort ist das gespeichert, was zu unserer ganz persönlichen Lebensgeschichte gehört. Allgemeiner: Jede Erinnerung, zu der wir die dazugehörige Zeit und den Ort angeben können.

Menschen gelingt es bekanntlich problemlos, sich etwas ins Gedächtnis zu rufen, das vor Jahren oder sogar Jahrzehnten passiert ist. Inzwischen belegen Experimente, dass nicht nur Menschen über diese Fähigkeit verfügen, denn Schimpansen und Orang-Utans konnten sich an Versuche erinnern, die schon drei Jahre zurücklagen. In einem Experiment führten sie einen Test insgesamt viermal mit immer gleichem Ablauf durch: Durch ein Gitter sahen die Affen zuerst, wie ihnen ein Forscher eine Aufgabe präsentierte und anschließend zwei Werkzeuge - ein taugliches und ein falsches - in zwei Schachteln deponierte. 15 Minuten später ließen sie die Affen in den Raum, diese konnten sich das richtige Werkzeug nehmen und damit die Aufgabe lösen. Nach drei Jahre präsentierte man den Tiere wieder diese Aufgabe, nur diesmal sahen die Affen nicht, wie die Werkzeuge versteckt wurden. Sobald die Tiere in den Raum gelassen wurden, gingen die Schimpansen und Orang-Utans innerhalb von Sekunden zu einer der beiden Boxen und holten sich das Werkzeug. Tiere einer Vergleichsgruppe, die die Experimente drei Jahre zuvor nicht erlebt hatten, sahen nicht in den Boxen nach, sondern erkundeten einfach den Raum (siehe Martin-Ordas et al., (2013).

Für die Wissenschaft ist die Frage interessant, wo sich die verschiedenen Gedächtnissysteme im Gehirn befinden. Nach einer neuen Theorie des Kanadiers Endel Tulving, der sogenannten HERA-Theorie (Hemispheric Encoding and Retrieval Asymmetry), existiert beim episodischen Gedächtnis eine Art Arbeitsteilung zwischen linker und rechter Gehirnhälfte: Danach werden nach Zeit und Raum benennbare Erinnerungen in der linken Hälfte des Großhirns eingeprägt. Das Abrufen der Erinnerungen geschieht dagegen in der rechten Hälfte. Solche Erkenntnisse gewinnen die Forscher mit moderner Technik: Mittels der Positronen-Emissions-Tomographie können sie dem Gehirn quasi bei der Arbeit zuschauen, ohne es zu verletzen. Dabei wird der Versuchsperson ein radioaktives Kontrastmittel gespritzt, das sich im Gehirn ansammelt - und zwar überall dort, wo es gerade besonders aktiv ist. Die radioaktiven Signale registriert ein spezielles Empfangsgerät und wandelt sie in Bilder um.

Durch die Untersuchung von Amnestikern (Amnesie ist eine Erkrankung, die Erinnerungslosigkeit und Gedächtnisschwund mit sich bringt) können die Wissenschaftler überprüfen, ob die HERA-Theorie stimmt: Da sie bei diesen von der Familie Details über ihr Vorleben erfahren können, konfrontieren sie diese während einer PET-Untersuchung mit diesen Erinnerungen. Wie erwartet zeigen sich keine Signale auf der rechten Seite, da diese Erinnerungen nicht mehr zugänglich waren. Anders bei nicht-geschädigten Versuchspersonen: Befragt man sie nach intensiven Erlebnissen aus ihrer Kindheit und ruft diese Erinnerungen in einer PET-Untersuchung zurück, dann zeigen sich deutliche Signale auf der rechten Seite des Großhirns. Persönliche Erinnerungen werden anscheinend in der rechten Gehirnhälfte gespeichert.

Propper et al. (2013) untersuchte bei Rechtshändern, ob sich Fäusteballen auf die Gedächtnisleistung auswirkt. Dazu unterteilte man die ProbandInnen in einem Lernexperiment (72 Wörter lernen und wiedergeben können) in fünf Gruppen: Eine Gruppe ballte unmittelbar vor dem Auswendiglernen der Wortliste 90 Sekunden lang die rechte Faust und tat das gleiche nochmals direkt vor der Wiedergabe der Wörter. Eine zweite Gruppe machte dasselbe mit der linken Faust, während die beiden verblieben Gruppen die Hände zwischen Lernen und Wiedergabe wechselten. Eine Kontrollgruppe ließ die Hände vor dem Lernen entspannt. Die Gruppe, die beim Lernen die rechte und beim Erinnern die linke Faust ballte, konnte eindeutig mehr Wörter aufschreiben als diejenigen, die die Fäuste in einer der anderen Abfolge ballten. Bei allen anderen Versuchsgruppen war die Konzentration leicht gestört, da diese Probanden etwas schlechter abschnitten als diejenigen, die die Fäuste überhaupt nicht geballt hatten. Wer zunächst rechts, dann links ballte, brachte dagegen sogar ein wenig bessere Leistungen als Testpersonen der Kontrollgruppe. Man vermutet, dass die Bewegungen der Hände jeweils bestimmte Gehirnregionen des Stirnlappens aktivieren, die auch an der Gedächtnisbildung beteiligt sind. Das Ergebnis untermauert die HERA-Theorie, nach der das Ballen der rechten Hand zur Faust bestimmte Regionen in der linken Gehirnhälfte aktiviert, die mit dem Abspeichern von Informationen zusammenhängen. Vice versa aktiviert das Ballen der linken Hand Areale in der rechten Gehirnhälfte, die mit dem Wiederaufrufen von Gedächtnisinformationen zu tun haben.

Das unbewusste episodische Gedächtnis

Bisher galt der Hippokampus als eine Gehirnstruktur, die beim Menschen nur das bewusste Lernen vermittelt. Die bisherigen Gedächtnistheorien postulierten, dass das Von-Moment-zu-Moment-Lernen neuer Zusammenhänge oder Bezüge nur mit Bewusstsein möglich ist. Es bestand schon immer die Vermutung, dass Menschen einen großen Teil des Erlebten nie zu Bewusstsein bekommen und ganze Szenen unbewusst erfassen und abspeichern. Nach neuesten Forschungsergebnissen verfügt der Mensch tatsächlich auch über ein unbewusstes episodisches Gedächtnis, denn er speichert auch jene Episoden des Alltags in seinem Gehirn, die er nur unbewusst wahrgenommen hat, was natürlich sein bewusstes Lernen stärker beeinflusst, als bisher angenommen. Experimente der Neuropsychologin Katharina Henke Westerholt (Universität Zürich) zeigten, dass unbewusst aufgenommene Informationen das anschließende bewusste Lernen gleicher Inhalte beeinflussen. Es wurde den Probanden ganz kurz ein Gesicht präsentiert, bei dem ein Beruf, zum Beispiel Arzt, notiert war. Die Präsentation war zu kurz, als dass die Bilder bewusst hätten gesehen werden können. Dennoch haben die Probanden sowohl das Gesicht als auch den notierten Beruf unbewusst wahrgenommen, miteinander verknüpft und im Gedächtnis abgespeichert. Anschließend zeigte man gut erkennbare Präsentationen gleicher oder ähnlicher Gesichts-Berufs-Kombinationen für das bewusste Lernen und spätere Erinnern. Dabei fand man, dass die unbewusst wahrgenommenen Gesicht-Beruf-Verknüpfungen das nachfolgende bewusste Lernen und Erinnern von Gesicht-Beruf-Kombinationen beeinflusste. Der Hippokampus war in diesen Experimenten sowohl beim bewussten als auch beim unbewussten Lernen von neuen Bezügen aktiviert.

Beim alltäglichen Erleben wird von Menschen ganz automatisch, ohne Anstrengung, von Moment zu Moment gespeichert, sodass wir später die erlebten Episoden erinnern und jemandem erzählen können, obwohl man sich beim Erleben nicht vorgenommen habt, das Erlebte auch einzuprägen. Dieses Erinnern von erlebten Episoden ist nur deswegen möglich, weil wir rasch Bezüge, und nicht nur Einzelinformationen, von Moment zu Moment über den Hippokampus abspeichern können. Zum Beispiel erinnern wir, wer was wem zu welcher Zeit und an welchem Ort im Raum gegeben hat, d.h., wir erinnern zeitliche, räumliche und Bedeutungsbezüge. Ohne diese situationalen Bezüge würden wir nur Einzelteile erinnern, keine vollständigen Szenen. Gerade das Gedächtnis für erlebte Episoden ist im Alltag so wichtig.

Quelle: Henke Westerholt, Katharina (2005). Implicit Associative Learning Engages the Hippocampus and Interacts with Explicit Associative Learning, Neuron, Vol. 46, 505-520.

Das semantische Gedächtnis

Andererseits gibt es das Gedächtnis für Gelerntes: In Fällen wie dem oben beschriebenen weiß der Betroffene zum Beispiel, daß der Kilimandscharo in Tansania und Kenia liegt; das hat er gelernt. Daß er selbst schon den Berg bestiegen hat, davon weiß er allerdings nichts mehr, da sein episodisches Gedächtnis ausgefallen ist. Wissenschaftler nennen den Speicher für Gelerntes das.

Anmerkung: Bei Diabetikern (Diabetes Typ 2) zeigt sich früh nach Ausbruch der Krankheit eine Verlangsamung der Gehirnleistung, allerdings wirkt sich die Zuckerkrankheit nur auf einige Areale im Gehirn negativ aus, wobei vor allem die Geschwindigkeit des logischen Denkens und der Bearbeitung komplexer Zusammenhänge wie Planung, Organisation und Aufmerksamkeit für Details merkbar schlechter ist als bei Gesunden. Das episodische Gedächtnis und das semantische Gedächtnis bleiben intakt. Auch die Flüssigkeit des Sprechens, die Reaktionszeit und die Wahrnehmungsgeschwindigkeit sind durch Diabetes nicht beeinträchtigt.

Das prozedurale Gedächtnis

Außerdem gibt es noch das sogenannte prozedurale Gedächtnis. Hier sind zum Beispiel Bewegungsabläufe gespeichert wie das Fahrradfahren oder Schwimmen - Gedächtnisinhalte, die weitgehend unbewusst sind und so gut wie nie durch Unfälle zerstört werden.

Ein viertes Gedächtnissystem?

Zuguterletzt gibt es noch ein viertes Gedächtnissystem, das völlig unbewusst arbeitet. Auch diesem kamen die Wissenschaftler durch Menschen auf die Spur, deren Erinnerungsfähigkeit gestört war. So zum Beispiel der berühmteste Fall der Neuropsychologie: Ein Patient namens H. M. litt in den fünfziger Jahren unter starken epileptischen Anfällen. In einer Operation entfernte man ihm Teile beider Schläfenlappen. Nach der Operation zeigte sich, daß der Patient die Fähigkeit verloren hatte, neue Eindrücke zu speichern. H. M. begrüßte Bekannte, als sähe er sie zum ersten mal; eine halbe Stunde nach dem Mittagessen wusste er nicht mehr, ob er etwas zu sich genommen hatte, geschweige denn was; über Todesfälle in der Familie war er jeden Tag aufs Neue geschockt. Bei Gedächtnistests zeigte sich jedoch, daß auch Patienten wie H. M. noch bestimmte Arten von Information bleibend aufnehmen können.

gehirn Cortex-Schnitt

Cortex-Schnitt
[http://linux1.pae.asn-graz.ac.at/linux2/tutor-bu/images/CORTEX1.JPG]

Doris Marszk berichtet 2001 im "bild der wissenschaft"

Erstmals erfolgreich frische Gehirnzellen transplantiert

http://www.wissenschaft.de/
sixcms/detail.php?id=88962 (01-04-21)

Amerikanischen Wissenschaftlern ist es erstmals gelungen, Ratten menschliche neuronale Stammzellen einzupflanzen und dadurch bei den Tieren eine verbesserte Gedächtnisleistung zu erreichen. Ihre Ergebnisse haben die Forscher in der Zeitschrift "NeuroReport" veröffentlicht. 
Das Forscherteam unter der Leitung von Kiminobu Sugaya von der University of Illinois at Chicagohat im Labor entwickelte menschliche neuronale Stammzellen älteren Ratten eingepflanzt. Um zu sehen, ob dieser Eingriff tatsächlich zu einer verbesserten Gedächtnisleistung führt, haben die Wissenschaftler eine Gruppe von 32 Ratten darauf trainiert, in einem Wasser-Irrgarten zu einer versteckten Plattform zu schwimmen. In der Versuchsgruppe befanden sich sowohl die älteren, mit frischen Stammzellen versorgten Ratten als auch unbehandelte ältere und jüngere Ratten. 
Vier Monate später überprüften die Wissenschaftler, wie gut die 32 Ratten die Aufgabe, die Plattform zu finden, noch beherrschten. Es zeigte sich, daß jene älteren Ratten, denen die Stammzellen eingepflanzt worden waren, die Aufgabe genauso gut meisterten wie die jungen Ratten. Eine der behandelten Ratten stach sogar die jüngeren aus. Die unbehandelten älteren Ratten, die die Kontrollgruppe darstellten, blieben in ihrer Leistungsfähigkeit deutlich zurück. 
Eine Untersuchung der Gehirne der behandelten Ratten nach ihrem Tod ergab, daß sich die neuronalen Stammzellen im Gehirn der Ratten nicht nur ausdifferenziert und sich der neuen Umgebung angepasst hatten, sondern daß auch die eigenen Nervenfasern der Ratten im Bereich des räumlichen Gedächtnisses stark gewachsen waren. 
Sugaya nimmt an, daß die transplantierten Stammzellen die alten oder beschädigten neuronalen Zellen entweder ersetzt oder erweitert haben. Außerdem könnte es sein, daß die Stammzellen eine schützende Substanz abgesondert haben, die die Funktion der Gehirnschaltkreise der Ratten verbessert haben. 
Frühere Versuche, neuronale Zellen zu transplantieren, sind immer wieder gescheitert. Sugaya ist überzeugt, daß die neuronalen Zellen abgestoßen wurden, weil es sich um fötale Zellen gehandelt habe und nicht um Stammzellen, die im Labor entwickelt worden seien. Die Labor-Zellen seien im Gegensatz zu den fötalen Zellen nicht ausdifferenziert gewesen und hätten sich daher in die Gehirnschaltkreise des Tieres integrieren können. 
Die Ergebnisse der Chicagoer Forschungsgruppe könnten den Grundstein für eine neue Behandlung von Alzheimer und Parkinson legen. 

Siehe auch Das Bauchhirn


Bunte Erinnerungen?

Gedächtnis funktioniert am besten für Bilder in natürlichen Farben

Details zu diesen Experimenten und anschauliche Bilder unter http://www.mpg.de/
pri02/pri0239.htm

Das menschliche Gedächtnis funktioniert für Bilder mit natürlichen Szenen besser, wenn diese Bilder farbig sind und nicht schwarz-weiß, aber dieser Gedächtnisvorteil gilt nur, wenn die Bilder in ihren natürlichen Farben gezeigt werden. Aus vorangegangenen neurophysiologischen Arbeiten zur visuellen Wahrnehmung war bekannt, daß im Gehirn von Primaten Nervenzellen des visuellen Kortex auf Licht verschiedener Wellenlängen unterschiedlich reagieren.
Doch trotz der Vielzahl dieser Befunde über das farbliche Unterscheidungsvermögen des Menschen oder die Farbkonstanz unter verschiedenen Beleuchtungen waren Ergebnisse selten, die eine entsprechende Rolle von Farbe bei der visuellen Kognition nahe legten: Farbe schien für die Objekterkennung als solche nicht wichtig zu sein. In einer Serie von fünf Experimenten haben Felix Wichmann und Karl Gegenfurtner gezeigt, daß Farbe einen nachweisbaren Einfluß auf das menschliche Gedächtnis für natürliche Szenen hat.
Es scheint, als ob sich das menschliche Gedächtnis durch Evolution und Entwicklung an die Farben der natürlichen Umwelt angepaßt hat. Bilder, die zu sehr von der natürlichen Norm abweichen, werden offenbar auch nicht so gut gespeichert. Dabei ist der Farbvorteil natürlicher Bilder nicht einfach dadurch zu erklären, daß farbige Bilder informationstheoretisch mehr Information, also mehr "bits" besitzen, denn Falschfarben-Bilder enthalten genauso viele "bits" wie natürlich gefärbte Bilder.


Eine neue Forschungsmethode

Der Genchip

Quelle:
http://www.3sat.de/nano/
cstuecke/35903/

Nicht das Erbgut unterscheidet den Menschen vom Affen, denn das ist bis zu 99 Prozent identisch. Entscheidender ist, wie die Gene genutzt werden. Molekularbiologen erforschen nun, wie bei Mensch und Affe die Gene benutzt werden. Möglich ist dies durch eine technische Innovation: Den Genchip.
Fast 99 Prozent identisches Erbgut bei Mensch und Schimpanse. Was bedeutet dieser kleine Unterschied tatsächlich? In der Sprache der Evolution heißt dies nur, dass erst eine relativ kurze Zeitspanne verstrichen ist, seit sich die beiden Primaten von einem gemeinsamen Vorfahren abgespaltet haben. Das ist vor ungefähr fünfeinhalb Millionen Jahren geschehen. Seit damals scheint viel passiert zu sein. Zum ersten Mal haben Forscher des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie versucht, den kleinen Unterschied von einem Prozent systematisch zu analysieren.
Die Leipziger Molekularbiologen haben nicht die Gene selbst erforscht, sondern wie sie in unterschiedlichen Körpergeweben benutzt werden. Sie untersuchten, welches Gen zu welchem Zeitpunkt angeschaltet wird und Proteine erzeugt. Denn Gene sind Bauanleitungen für Proteine, die fast alle Vorgänge im Körper bestimmen. Die Forscher verglichen Blut, Leber- und Gehirngewebe von Schimpansen und Menschen und als Referenz auch von Orang Utan und Makaken.
1,3 Prozent unterschiedliche Gene führen zu fast vierzig Millionen möglichen Abweichungen der Genfunktionen. Und die wenigen davon zu finden, die tatsächlich etwas bewirken, war die große Herausforderung. Möglich wurde diese Forschung erst durch eine technische Innovation, die für das menschliche Genomprojekt entwickelt wurde: Den Genchip. Diese Trägeroberfläche aus Nylon ist mit 18.000 menschlichen Genen markiert. Der Gebrauch der Gene zeigt vor allem im Gehirn Unterschiede - fünfmal mehr, als die Forscher erwarteten. Was diese Unterschiede von Mensch und Affe bewirken, können die Besucher von Pongoland in der Praxis studieren.
Die Besucher von Pongoland können den Verhaltensforschern vom Max Planck-Institut direkt bei ihrer Arbeit zuschauen. So wird zum Beispiel die Merkfähigkeit von Orang Utans getestet. Die Tiere müssen sich merken, wo ein Leckerbissen versteckt ist und werden dann damit belohnt.Der Orang Utan ist sehr klug. Doch nur der Mensch hat im Laufe seiner Entwicklung geistige Fähigkeiten wie Sprache, Kultur und planmäßiges Handeln entwickelt. Der Mensch nutzt seine Gene im Gehirn anders als der Affe. Die Leipziger Forscher fanden fünfmal mehr Unterschiede, als die Evolution vermuten ließ. Das menschliche Gehirn hat sich demnach schneller weiterentwickelt als das des Schimpansen.

Quellen & Literatur

http://paedpsych.jk.uni-linz.ac.at/INTERNET/ARBEITSBLAETTERORD/
LERNTECHNIKORD/Gedaechtnis.html
Martin-Ordas, Gema, Berntsen, Dorthe & Call, Josep (2013). Current biology.
Köhler, Bertram (2001). Nachdenken über Evolution.
WWW: http://home.t-online.de/home/Bertram.Koehler/Denken.htm
http://home.t-online.de/home/Bertram.Koehler/gehirn.htm
McFarland, D. & Bösser, Th. (1993). Intelligent behavior in animals and robots. Cambridge, MA: MIT Press.
Pohl, Wolf (2001). Antonio R. Damasio: "Ich fühle, also bin ich. Die Entschlüsselung des Bewusstseins". Eine Rezension. Aufklärung und Kritik 1/2001 (S. 168 ff.).
Propper, Ruth E. et al. (2013). Getting a Grip on Memory: Unilateral Hand Clenching Alters Episodic Recall. PLoS ONE, DOI:10.1371/journal.pone.0062474.
WWW: http://members.aol.com/GKP2/pohl3.htm (01-07-10)
http://www.westfaelische-rundschau.de (02-02-02)
http://www.unipublic.unizh.ch/magazin/gesellschaft/2005/1694.html (05-12-05)
http://www.focus.de/gesundheit/ratgeber/diabetes/news/
diabetes-hirnleistung-laesst-schon-frueh-nach_aid_359735.html (09-01-06)



inhalt :::: kontakt :::: news :::: impressum :::: autor :::: copyright :::: zitieren
navigation:
linz 2016