Was im deinem Gehirn passiert, wenn du dich erinnerst

Du liest Das Leben des Brain und lernst damit Woche für Woche, was du übers Gehirn wissen solltest. Heute: Warum du dir überhaupt etwas merken kannst, aber dich nicht an jedes Detail erinnerst. 

Letzten Freitag habe ich euch Clive Wearing vorgestellt, der Mann, der sich nichts Neues mehr merken kann und Jill Price, die Frau, die sich seit Jahrzehnten alles merken kann. Solche Extrembeispiele in beide Richtungen zeigen, wie schnell eine ganz selbstverständliche Funktion des menschlichen Gehirns – wie das Erinnern – verschwinden kann. Aber auch, wie beeindruckend es ist, dass es so oft (bei den allermeisten) zunächst reibungslos funktioniert.

Vor ein paar Wochen habe ich euch schon mal gesagt: Wenn man das Gehirn verstehen will, muss man sich eine La-Ola-Welle im Stadion vorstellen. Niemand aus dem Publikum alleine ist die La-Ola-Welle – erst wenn genügend Zuschauer:innen zusammen, in einem bestimmten zeitlichen Muster, ihre Arme in die Höhe werfen, entsteht eine richtige Welle. Und schon wandert die Welle von links nach rechts über die Ränge. Übertragen auf unser Gehirn bedeutet das: Nur, wenn bestimmte Nervenzellen in einem bestimmten Muster aktiviert werden, erinnerst du dich an etwas.

Damit das passieren kann, müssen sich die Verbindungen zwischen den Nervenzellen (die Synapsen) verändern. Und zwar, indem die Rezeptoren an den Synapsen angepasst werden, sodass sie empfänglicher für bestimmte chemische Botenstoffe sind. Wenn sich so Verbindungen zwischen Nervenzellen gebildet haben, spricht man in der Wissenschaft von einem „Engramm“. Dazu gehören dann alle Nervenzellen, die bei einer Erinnerung aktiviert werden. Im Stadion: alle Leute, die bei der La-Ola-Welle die Arme gehoben haben.

Die Seepferdchen in deinem Kopf

Woher weiß das Gehirn, welche Nervenzellen es aktivieren muss, um sich an etwas bestimmtes zu erinnern? Wie also bildet sich ein Engramm?

Nehmen wir die Erbsensuppe deiner Oma. Damit ein Engramm entsteht, muss unser Gehirn den Geruch, den Geschmack und das Aussehen der Suppe über unser sensorisches Ultrakurzzeitgedächtnis aufnehmen und sich kurz merken. Damit sie zu einer Erinnerung wird, müssen die Verbindungen zwischen den beteiligten Nervenzellen „konsolidiert“ werden, das heißt: sie werden gefestigt.

Was in unserem Gehirn dabei passiert, war lange Zeit unklar. Bis der Chirurg William Scoville 1953 im US-Bundesstaat Connecticut einen jungen Epileptiker namens Henry Molaison einer ziemlich rabiaten Hirnoperation unterzog. Durch Zufall fand er dabei etwas Wichtiges heraus: Nämlich, dass der sogenannte Hippocampus (eine Gehirnregion, die aussieht wie ein kleines Seepferdchen) die Schaltzentrale unseres Gedächtnisses ist. Der Chirurg wollte den linken und rechten Temporallappen entfernen, denn dort vermutete er den Auslöser der Epilepsie. Er saugte dabei allerdings ungefähr zwei Drittel des Hippocampus heraus, mit verheerenden Folgen: Henry Molaison konnte sich fortan keine neuen Informationen merken, ähnlich wie Clive Wearing.

Brother from another mother. Links ein menschlicher Hippocampus, rechts ein Seepferdchen. Quelle: Hippocampus_and_seahorse.JPG (Öffnet in neuem Fenster): Professor Laszlo Seress

Seit Molaisons Tod schnitten Wissenschaftler:innen nicht nur sein Gehirn in Scheiben, um es zu untersuchen – auch der Hippocampus geriet mehr und mehr in den Mittelpunkt der Gedächtnisforschung. Seitdem weiß man, dass der Hippocampus eine entscheidende Rolle bei der Konsolidierung von Erinnerungen spielt und dafür sorgt, dass Erinnerungen irgendwann außerhalb des Hippocampus, in der Großhirnrinde (Cortex), gespeichert werden. Und zwar nicht alle, sondern genau die Dinge, die wir entweder immer wieder machen, die wir besonders eindringlich finden, die uns besonders wichtig sind.

Genau dieser Schritt scheint bei Clive Wearing nicht mehr zu funktionieren. Wenn seine Frau ihm etwas erzählt, bleibt das Erzählte zwar im Ultrakurzzeitgedächtnis, aber schon nach wenigen Sekunden vergisst Wearing, um was es überhaupt geht.

Forget it

Die Gedächtnisforschung hat sich in den letzten Jahrzehnten vor allem der Frage gewidmet, wie wir uns an etwas erinnern können. Dass wir viel vergessen, haben Forscher:innen lange als Fehler angesehen, als ein Versagen – und als einen passiven Vorgang: Wir vergessen etwas, weil die Verbindungen zwischen den Nervenzellen nicht mehr benutzt werden. Die Erinnerung verblasst also, wie eine Freundschaft, wenn man über einen längeren Zeitraum keinen Kontakt mehr hatte. Ein bisschen ist es so wie mit unseren Beziehungen zu anderen Menschen: Eine Whatsapp-Nachricht an einen alten Bekannten fällt uns schwerer als eine an unsere Mitbewohnerin, die wir jeden Tag sehen. Das gleiche Problem haben – vereinfacht gesagt – auch die Nervenzellen in unserem Gehirn.

Seit etwa zehn Jahren fangen Forscher:innen an, das Vergessen anders zu sehen: Nicht mehr als Fehler, sondern als Voraussetzung dafür, dass es überhaupt funktioniert. Entscheidend dafür waren zwei Experimente, eins an Fliegen und eins an Ratten. Beide stelle ich euch nächste Woche vor.