7. Gedächtnis und Demenz (Biopsychologie) an der Universität Osnabrück

Lernen: wie Erfahrungen das Gehirn

verändern

Gedächtnis: wie die Veränderungen

gespeichert und reaktiviert werden

• Prozesse, durch die eine erworbene Information

  im Organismus gespeichert, aufrechterhalten und in einer

  relevanten Situation wieder verfügbar gemacht wird

Episodisch: Speicherung im Cortex (rechte frontale und temporale Regionen)

Semantisch: Speicherung im Cortex (Temporallappen)

Motorisch: Basalganglien, Motorcortex und Kleinhirn

Perzeptuelles Priming: Reduzierte Aktivität in bilateralen Okzipitallappen

Konzeptuelles Priming: Reduzierte Aktivität in linkem frontalem Cortex

Einfache Konditionierung: Kleinhirnschaltkreise

Komplexe Konditionierung: Hippocampus und Cortex

Retrograd: Erinnerungen an Dinge vor dem Ereignis nicht abrufbar

Anterograd: es lassen sich keine neuen Gedächtnisinhalte bilden (nach dem Ereignis)

• Tierexperimentelle Läsionsstudien
• Studien mit bildgebenden Verfahren
• Klinische Einzelfallstudien: Patienten mit definierten Läsionen

Mensch: 

• basales Vorderhirn 
• PFC
• Amygdala 
• Hippocampus 
  • cornu ammonis (CA1-CA4)
  • Subiculum
  • Gyrus dentatus 
• Inferotemporaler Cortex
• Cerebellum 
• mediodorsale Kerne 

Ratte: 

• Amygdala
  • Affekt
• Ncl. caudatus
  • lokomotorische Antwort 
• Hippocampus 
  • Raum
  • Zeit
• Extrastriale Cortex
  • sensorische Wahrnehmung

Explizit:

• Semantisches Gedächtnis: Faktenwissen, Wortlisten, Geschichten erinnern
• Episodisches Gedächtnis: biographische Ereignisse

Implizit:

• Perzeptuelles Priming: Wiedererkennen unfertiger Zeichnungen, Erkennen von Bildern, Gesichtern
• Motorisches Lernen: Spiegelzeichnen-Aufgabe

Entfernung des medialen Temporallappens (bilaterale mediale temporale Lobektomie, d. h.

Zerstörung u. a. der HC-Formation und benachbarten kortikalen Gewebes) nach schwerer Epilepsie

Positive Effekte:

• Epilepsie in Qualität und Quantität↓↓
• keine Veränderungen in der Intelligenzleistung (sogar IQ 104 → 118, wohl aufgrund der positiven Epilepsie-Entwicklung)

negative Effekte:

• massive anterograde Amnesie v. a. bei deklarativen Inhalten (Problem der Konsolidierung, für die der HC zuständig ist, nicht Speicherung, siehe oben)
• Kann Informationen im KZG halten, aber kein LZG mehr aufbauen
  • episodisches Gedächtnis besonders betroffen
  • (fast) keine retrograde Amnesie

• Ansicht, dass Gedächtnisfunktionen gleichermaßen im Gehirn verteilt sind widerlegt
• Bedeutung des Hippocampus für die Konsolidierung
• Zwei unterschiedliche Speicher für KZG und LZG
• Medialer Temporallappen spielt eine Rolle bei der Konsolidierung

Schädigung des dorsomedialen Diencephalons

• Häufig bei Menschen mit starkem Alkoholkonsum
  • Degeneration aufgrund Thiamin (B1) – Mangel (tritt bei starkem Alkoholkonsum auf
  • schlechtere Ernährung, Magen-Darm nimmt B1 schlechter auf)
  • → Vitamin B1-Mangel (wichtig für Metabolismus)

Symptome:

• anterograde + retrograde Gedächtnisstörungen
• Konfabulation (u. U. aufgrund von Schädigungen des Frontallappens)
• → im fortgeschrittenen Stadium sensorische und motorische Störungen, starke Verwirrung, Persönlichkeitsveränderungen, lebensbedrohliche Leber-/Magen-Darm-/Herzschädigungen

Strukturen:

• Mammillarkörper (gehören zum limbischen System)
• Mediodorsale Kerne des Thalamus
• Temporallappen inkl. HC in Ordnung!

nicht besonders amnestisch, aber spezifische Gedächtnisprobleme:

• Beim Erinnern der zeitlichen Abfolge von Ereignissen
• Behalten von Handlungsabfolgen (welche Tätigkeiten bereits ausgeführt,welche nicht?)

• am häufigsten im Zusammenhang mit Gedächtnis benannt 

Hohe cholinerge Dichte (ACh und cholinerge Neurone) in 

• HC
• Amygdala  
• frontalem Kortex 
• → erhalten cholinerge Innervation aus dem basalen Vorderhirn

ACh-Blockade (Atropin oder Scopalamin, die an msukarinerge Rezeptoren binden) → Lern-

und Gedächtnisdefiziten

• Agonisten (bspw. Physostigmin) können die Lern- und Gedächtnisfähigkeit verbessern

• Altersbedingte Gedächtnisdefizite werden auf den Verlust cholinerger Neurone zurückgeführt
• → Alzheimer-Demenz: Verlust cholinerger Neurone im Vorderhirn

Adrenalin: Verbesserung der Behaltensleistung

• Gabe einer natürlichen Dosis (= Anstieg bei Stress) unmittelbar nach dem Lernen 

Dopamin: Relevanz für die Enkodierung

• Forschung zu Aufmerksamkeit, sensumotorische Kontrolle und instrumenteller Verstärkung
• Verhaltensstörungen, nicht speziell Lern- und Gedächtnisstörungen
• Enkodierung. Beziehung Stimuli und Verstärker herstellen und Verhaltens-Verstärkerkontingenz

Noradrenalin: modulatorische Rolle

• Hauptwirkort Amygdala
• Gabe nach dem Training verbessert die Behaltensleistung
• Wirkung von Agonisten und Antagonisten vor allem bei alternden Organismen