Gedächtnisspuren im Gehirn

Die Neuropsychologin und Juniorprofessorin Dr. Monika Schönauer hat bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) eine Förderung von mehr als 1,3 Millionen Euro für eine Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe eingeworben. Unter ihrer Leitung wird die Gruppe in den kommenden sechs Jahren erforschen, wie und wo Erinnerungen oder Lerninhalte im Gehirn gespeichert werden. „Erfahrungen hinterlassen Spuren im Gehirn, so genannte Gedächtnisengramme. Durch bildgebende Methoden ist es inzwischen möglich, das Engramm bei Menschen und Tieren zu orten und seine Entwicklung zu verfolgen“, erläutert Schönauer. Die Ergebnisse ihrer Arbeit seien sowohl für die Grundlagenforschung als auch für das bessere Verständnis klinischer und pädagogischer Zusammenhänge von großer Bedeutung. Die Wissenschaftlerin ist von der US-amerikanischen Princeton University an die Universität Freiburg gewechselt und hat dort eine Juniorprofessur am Institut für Psychologie übernommen.

Unklar ist bislang noch, was darüber entscheidet, ob ein Ereignis eine neuronale Spur hinterlässt und wie lang diese erhalten bleibt. Um hierzu neue Erkenntnisse zu gewinnen, ist es notwendig, die Entstehung und Entwicklung von Gedächtnisspuren im Gehirn zu beobachten. Damit neu gebildete Erinnerungen oder Lerninhalte erhalten bleiben, müssen sie sich im Langzeitgedächtnis verfestigen und dauerhaft abgespeichert werden. Dies geschieht, indem sie unabhängig vom Hippokampus werden, der im Inneren des Gehirns liegt, und stattdessen auf den außen liegenden Teilen der Großhirnrinde, dem Neokortex, beruhen. „Dieser Prozess wird systemische Gedächtniskonsolidierung genannt“, sagt Schönauer. „Wir gehen davon aus, dass eine sich wiederholende Aktivierung neuronaler Netzwerke im Neokortex eine entscheidende Rolle dabei spielt, beispielweise durch wiederholtes Lernen im Wachzustand oder durch Reaktivierung im Schlaf.“  Die bislang gängige Meinung sei, der Neokortex würde nur langsam lernen. Dagegen zeigten neuere Studien, dass Gedächtnisspuren nicht nur im Hippokampus, sondern auch im Neokortex schon frühzeitig gebildet werden können.

Drei Bedingungen können ein rasches Abspeichern von Erinnerungen oder Lerninhalten begünstigen: Gedächtnisabruf, Lernen mit zeitlichen Abständen und Schlaf. Forschungsziel der Neuropsychologin ist es, diese drei Bedingungen näher zu untersuchen. Zusammen mit ihrem Team will sie unter anderem feststellen, wann sich Gedächtnisspuren im Neokortex bilden und ob diese zeitlich versetzt zu denen im Hippokampus entstehen. Darüber hinaus möchte Schönauer überprüfen, ob solche frühzeitig gebildeten Gedächtnisspuren im Neokortex inhaltlich Aufschluss über zuvor Gelerntes geben können. Die Ergebnisse dieses Projekts könnten bewirken, dass grundlegende Modelle hinsichtlich der Verfestigung von Erinnerungen oder Lerninhalten im Langzeitgedächtnis überarbeitet werden müssen.

Die finanzielle Förderung der Emmy-Noether-Gruppe ermöglicht es Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern, eine eigene Arbeitsgruppe mit eigenem Forschungsthema aufzubauen.