Ein internationales Wissenschaftlerteam hat mittels Magnetenzephalographie erstmals gezeigt, dass Informationen beim Behalten im Arbeitsgedächtnis periodisch „abgespielt“ werden. Die Forscher berichten über die Ergebnisse ihrer neuen Studie im Wissenschaftsjournal „Current Biology“.
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Im Alltag werden wir kontinuierlich mit der Anforderung konfrontiert, Informationen kurzfristig im Gedächtnis zu halten. Diese Fähigkeit, oft als Arbeitsgedächtnis bezeichnet, erlaubt es uns beispielsweise eine neue Telefonnummer oder die Namen von Personen, die wir gerade kennengelernt haben, zu behalten oder uns in einer neuen Umgebung zu orientieren.
Alte Theorie bestätigt
Wissenschaftler nehmen bereits seit langem an, dass Informationen im Arbeitsgedächtnis gehalten werden können, indem sie kontinuierlich „innerlich wiederholt“ werden. Diese Theorie konnte aber bisher nicht wissenschaftlich untersucht werden, da dies eine besondere technische Voraussetzung erfordert: die Fähigkeit, den Inhalt von Hirnaktivität mit hoher zeitlicher Genauigkeit zu entschlüsseln oder zu dekodieren.
Dies ist nun einem Neurowissenschaftler-Team der Universität Magdeburg und der Universität London gelungen. Die Forscher um Professor Emrah Düzel haben die Hirnaktivität aufgezeichnet, während Testpersonen versuchten, die Details von Bildern, auf denen Szenen abgebildet waren, im Arbeitsgedächtnis zu halten. Die Hirnaktivitätsmessungen wurden mit Hilfe der Magnetenzephalographie durchgeführt.
Periodisches Abspielen
Die Wissenschaftler haben dann mit Hilfe von mathematischen Algorithmen entschlüsselt, welche Informationen in der Hirnaktivität repräsentiert wurden. Sie konnten so dekodieren, dass Informationen über die Bilder kontinuierlich und periodisch abgespielt werden, während die Versuchsteilnehmer versuchen, diese im Arbeitsgedächtnis zu halten.
Dieses periodische Abspielen wurde durch neuronale Rhythmen – so genannte Thetarhythmen – koordiniert. Je besser diese rhythmische Koordinierung gelang, desto genauer war nach Angaben der Forscher die Arbeitsgedächtnisleistung der Probanden.
Informationen werden in aktivem Zustand gehalten
Diese Daten zeigen zum ersten Mal, wie Informationen im Gedächtnis in einem aktiven Zustand gehalten werden. Für die Gedächtnisforschung stellt die Fähigkeit, den Inhalt von Hirnaktivität mit hoher zeitlicher Genauigkeit zu entschlüsseln, einen technischen Durchbruch dar, der beispielsweise dazu genutzt werden kann, die genauen Ursachen von Gedächtnisstörungen besser zu verstehen.
(idw – Universität Magdeburg, 23.03.2010 – DLO)
