Warum wir zu unendlich viel Speicher fähig sind

Warum wir zu unendlich viel Speicher fähig sind
Das menschliche Gedächtnis ist komplex und Neurowissenschaftler versuchen immer noch, die Mechanismen aufzudecken, die zur Bildung von Erinnerungen führen. Viki Reed / Flickr, CC BY

Eine der kritischen Funktionen des Gehirns besteht darin, Informationen zu kodieren und zu speichern, die zu unseren Erinnerungen werden. Unsere Erinnerungen geben uns Einblick in Ereignisse und Wissen über die Welt um uns herum und beeinflussen unsere Handlungen und Verhaltensweisen - sie bilden wichtige Aspekte unserer Persönlichkeit.

Es gibt verschiedene Aspekte und Arten von Erinnerungen. Was wir im täglichen Gebrauch normalerweise als „Gedächtnis“ betrachten, ist tatsächlich Langzeitgedächtnis. Es gibt aber auch wichtige kurzfristig und sensorische Gedächtnisprozesse, die erforderlich sind, bevor ein Langzeitgedächtnis aufgebaut werden kann.

Das Gedächtnis ist im Allgemeinen in zwei große Kategorien unterteilt: explizit (deklarativ) und implizit (nicht deklarativ) Speicher.

Implizite Erinnerungen

Implizite oder nicht deklarative Erinnerungen sind Verhaltensweisen, die wir gelernt haben, aber nicht verbalisieren können. Diese Erinnerungen funktionieren normalerweise ohne Bewusstsein und umfassen Fähigkeiten, Gewohnheiten und Verhaltensweisen.

Diese Verhaltensweisen werden vom Autopiloten ausgeführt, zum Beispiel, wenn Sie Ihre Schnürsenkel binden. Es ist einfach, wenn man es erst einmal gelernt hat, aber es ist sehr schwierig, jemandem zu sagen, wie man diese Aufgabe ausführt.

Mehrere Bereiche des Gehirns bilden implizite Erinnerungen, da sie eine Vielzahl von zu koordinierenden Reaktionen beinhalten. Eine Schlüsselregion des Gehirns namens Basalganglien ist an der Bildung dieser „motorischen“ Programme beteiligt. Zusätzlich ist die Kleinhirn Hinter dem Schädel spielt eine entscheidende Rolle für das Timing und die Ausführung erlernter, erfahrener motorischer Bewegungen.

Explizite Erinnerungen

Explizite oder deklarative Erinnerungen können mündlich ausgedrückt werden. Dazu gehören Erinnerungen an Fakten und Ereignisse sowie räumliche Erinnerungen an Orte. Diese Erinnerungen können bewusst in Erinnerung gerufen werden und können autobiografisch sein - zum Beispiel das, was Sie zu Ihrem letzten Geburtstag getan haben - oder konzeptionell, wie zum Beispiel das Lernen von Informationen für eine Prüfung.


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Diese Erinnerungen sind leicht zu erfassen. Sie sind jedoch auch leicht zu vergessen, da sie während des Erstellens und Speicherns der Informationen störungsanfällig sind.


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Das Gespräch, CC BY-ND


Langzeiterinnerungen schaffen

Es gibt mehrere Stufen, um ein dauerhaftes Gedächtnis aufzubauen, und Informationen können auf dem Weg verloren gehen (oder vergessen werden). Das Multistore-Modell des Speichers schlägt vor, dass Langzeiterinnerungen in drei Schritten erstellt werden. Eingehende Informationen werden über das sensorische Gedächtnis in das Kurzzeitgedächtnis und dann in das Langzeitgedächtnis übertragen, anstatt sie auf einmal zu verarbeiten.

Die verschiedenen Arten des Gedächtnisses haben jeweils ihre eigene Funktionsweise, aber sie alle arbeiten beim Auswendiglernen zusammen und können als drei notwendige Schritte zur Bildung eines dauerhaften Gedächtnisses angesehen werden.

Die in jedem dieser Schritte codierte Information hat ihre eigene Dauer. Erstens müssen wir auf die Informationen achten, die wir codieren werden - dies ist eine sensorische Erinnerung. Unsere Aufmerksamkeit wechselt ständig, sodass die eingehenden Informationen oft flüchtig sind - wie ein Schnappschuss -, aber Details zu Tönen, Empfindungen und Bildern enthalten.

Das Kurzzeitgedächtnis oder Arbeitsgedächtnis wird für Sekunden bis Minuten gespeichert und hat eine sehr begrenzte Informationskapazität. Aufgrund der begrenzten Kapazität muss der Arbeitsspeicher regelmäßig Informationen „sichern“. Sofern diese Informationen nicht in den Langzeitspeicher übertragen werden, werden sie vergessen.

Ein Beispiel ist erforderlich, um sich eine Telefonnummer zu merken, die für kurze Zeit gespeichert werden kann, aber bald vergessen wird. Wenn diese Informationen jedoch durch Wiederholung einstudiert werden, können sie in das Langzeitgedächtnis gelangen, das eine scheinbar unendliche Speicherkapazität aufweist. Dies bedeutet, dass Informationen für eine viel längere Dauer abgerufen werden können.

Unsere Langzeiterinnerungen sind die Erinnerungen an unser Leben. Diese Telefonnummer könnte zum Beispiel mit unserem Familienhaus verknüpft sein und für Jahre in der Zukunft gespeichert werden.

Viele Bereiche des Gehirns spielen eine Rolle bei der Bildung und Speicherung des deklarativen Gedächtnisses, aber die beiden Hauptbereiche sind die Hippocampus, das Emotionszentrum und das präfrontalen Kortex ganz vorne im Gehirn.


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Das Gespräch
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Der präfrontale Kortex und das Arbeitsgedächtnis

Der präfrontale Kortex ist wichtig für die Bildung des Kurzzeit- oder Arbeitsgedächtnisses. Diese Kurzzeitgedächtnisse gehen zwar durch Eingriffe in neue eingehende Informationen verloren, sind jedoch für die Planung von Verhaltensweisen und die Entscheidung über die auszuführenden Aktionen auf der Grundlage der aktuellen Situation von entscheidender Bedeutung.

Der Hippocampus und das Langzeitgedächtnis

Ein Kurzzeitgedächtnis kann zu einem dauerhaften Langzeitgedächtnis zusammengefasst werden. Hierbei handelt es sich um ein System von Gehirnstrukturen innerhalb des medialen Temporallappens, die für die Bildung deklarativer Erinnerungen wesentlich sind. Der Hippocampus ist eine Schlüsselregion im medialen Temporallappen, und die Verarbeitung von Informationen durch den Hippocampus ist erforderlich, damit das Kurzzeitgedächtnis in ein Langzeitgedächtnis codiert wird.

Das Langzeitgedächtnis bleibt nicht dauerhaft im Hippocampus gespeichert. Diese Langzeiterinnerungen sind wichtig und es ist riskant, sie nur an einer Gehirnstelle zu speichern - eine Beschädigung dieses Bereichs würde zum Verlust aller unserer Erinnerungen führen.

Stattdessen wird vorgeschlagen, Langzeitgedächtnisse in das zu integrieren Zerebraler Kortex (verantwortlich für die Funktionen höherer Ordnung, die uns menschlich machen). Dieser Prozess wird als kortikale Integration bezeichnet. es schützt die im Gehirn gespeicherten Informationen.

Eine Schädigung von Bereichen des Gehirns, insbesondere des Hippocampus, führt jedoch zum Verlust deklarativer Erinnerungen, was als Amnesie bezeichnet wird.

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Das Wiederholen von Gegenständen des Kurzzeitgedächtnisses kann diese in unser Langzeitgedächtnis übertragen, das eine scheinbar unendliche Speicherkapazität hat. g_leon_h / Flickr, CC BY

Der berühmte Fallstudie von „HM“ - Henry Molaison (geboren im Februar 26, 1926 und gestorben im Dezember 2, 2008) - demonstrierte, dass der Hippocampus für die Bildung von Langzeitgedächtnissen von entscheidender Bedeutung ist. HM ließ seinen Hippocampus als 23-Jähriger entfernen, um epileptische Anfälle zu behandeln, die auf seinen zurückzuführen waren medialer Temporallappen.

Das Entfernen des Temporallappens, einschließlich des Hippocampus, führte zu der Unfähigkeit, neue Erinnerungen zu bilden, die als anterograde Amnesie bekannt sind. Das Kurzzeitgedächtnis und das prozedurale Gedächtnis von HM (Wissen wie motorische Fähigkeiten) blieben jedoch erhalten, ebenso wie viele seiner Erinnerungen vor der Operation.

Das sich verschlechternde Gehirn

Alzheimer-Krankheit Patienten entwickeln Gehirnpathologien, die Neuronen, insbesondere im Hippocampus, schädigen. Diese nennt man neurofibrilläre Verwicklungen und Amyloid-Beta-Plaques. Amyloid-Plaques stören die Kommunikation zwischen Neuronen. Neurofibrilläre Verwicklungen schädigen das Transportsystem des Neurons und töten die Zellen.

Schäden an Neuronen im Hippocampus verhindern die Bildung neuer Erinnerungen und stören auch Neuronen, die Netzwerke gebildet haben, die vorhandene Erinnerungen codieren. Dies führt zum Verlust dieser Erinnerungen, die als retrograde Amnesie bezeichnet werden.

Wenn das Absterben von Neuronen zunimmt, beginnen die betroffenen Gehirnregionen zu schrumpfen und verschwinden. In den letzten Stadien der Alzheimer-Krankheit sind Schäden weit verbreitet und es geht viel Gehirngewebe verloren.

Funktionell verlieren Alzheimer-Patienten immer mehr Erinnerungen, einschließlich sprachlicher Elemente und wichtiger Informationen über ihr Leben. Prozedurale Erinnerungen (motorische Fähigkeiten) sind die letzte Fähigkeit, die zerstört werden kann.

Das menschliche Gedächtnis ist komplex und Neurowissenschaftler versuchen immer noch, die Mechanismen aufzudecken, die zur Bildung von Erinnerungen führen. Neue wissenschaftliche Techniken ermöglichen nach und nach die Untersuchung, wie Erinnerungen codiert und gespeichert werden, aber die Oberfläche des Geistes und die darin enthaltenen Erinnerungen wurden erst kürzlich untersucht.

Über den Autor

Amy Reichelt, Dozent, ARC DECRA, RMIT Universität

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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