Unser episodisches Gedächtnis ist bemerkenswert umfassend und präzise: Es speichert gelernte Informationen ab, merkt sich das Aussehen und Verhaltene unzähliger Menschen, mit denen wir Kontakt haben und hatten, und kann auch vergangene Emotionen wieder hervorrufen. Dabei ist unser Gedächtnis aber nicht statisch: Schon beim Abspeichern beeinflussen Gefühle, Erwartungen und interne Filtermechanismen, was unser Gehirn langfristig abspeichert und was nicht. Gleichzeitig sind die in unseren Hirnnetzwerken gespeicherten Erinnerungen dynamisch – sie können auch nachträglich verändert und verfälscht werden. Als Zentrale für unser Gedächtnis gilt der Hippocampus, er kontrolliert das Abspeichern und Abrufen von Gedächtnisinhalten im Cortex. Je stärker dabei die Verknüpfung zwischen der „Zentrale“ und den über das gesamte Gehirn verteilten Speicherorten, desto besser können wir uns an die jeweiligen Informationen erinnern.
Neuronen beim Feuern belauscht
Doch damit eine Erinnerung vollständig ist, muss das Gehirn die Gedächtnisinhalte mit ihrem Kontext abspeichern und wieder aufrufen. Erst dadurch können wir uns beispielsweise an dieselbe Person oder dasselbe Objekt in völlig unterschiedlichen Situationen erinnern. Wir unterscheiden mühelos ein Abendessen mit einem Freund von einem geschäftlichen Treffen mit demselben Freund. „Wir wissen bereits, dass tief in den Gedächtniszentren des Gehirns spezifische Zellen, sogenannte Konzeptneuronen, auf diesen Freund reagieren, unabhängig davon in welcher Umgebung er auftaucht“, sagt Seniorautor Florian Mormann von der Universität Bonn. Um die Erinnerungen an ihn mit dem passenden Kontext zu versehen, müssen diese Konzept-Neuronen aber mit weiteren Hirnzellen und Hirnarealen zusammenarbeiten. “Doch wie Gedächtnisinhalt und Kontext beim Menschen auf der Ebene der Neuronen kombiniert werden, ist bislang unklar”, schreiben Mormann und sein Team. Denn bei Mäusen speichern die Neuronen des Hippocampus die Erinnerungen kontextbezogen ab, bei den menschlichen Konzeptneuronen ist das aber nicht der Fall.
„Wir haben uns daher gefragt: Funktioniert das menschliche Gehirn hier grundlegend anders?”, sagt Erstautor Marcel Bausch von der Universität Bonn. “Bildet es Inhalt und Kontext getrennt ab, um ein flexibleres Gedächtnis zu ermöglichen? Und wie verbinden sich diese getrennten Informationen, wenn wir uns bestimmte Inhalte entsprechend dem Kontext merken müssen?” Um diese Fragen zu klären, haben Bausch und seine Kollegen die Aktivität einzelner Neuronen im Gehirn von 16 Epilepsiepatienten analysiert. Ihnen wurden für eine bessere Diagnose und Operationsvorbereitung Elektroden im Hippocampus und umliegenden Hirnregionen implantiert – und damit in Regionen, die auch für das Gedächtnis essenziell sind. Dies nutzten die Forschenden, um die Hirnreaktionen beim Abspeichern und Aufrufen des episodischen Gedächtnisses genauer zu analysieren. Dafür wurden den Patienten auf einem Bildschirm Bildpaare gezeigt, die sie anhand unterschiedlicher Fragestellungen vergleichen mussten. So sollten sie beispielsweise entscheiden, ob ein in beiden Bildern auftauchender Gegenstand sich in seiner Größe unterscheidet.
