Das Kleinhirn

Das Kleinhirn spielt eine Rolle beim Erlernen des prozeduralen Gedächtnisses (d. H. Routine, „geübte“ Fähigkeiten) und des motorischen Lernens, z. B. Fähigkeiten, die Koordination und Feinmotorik erfordern. Das Spielen eines Musikinstruments, das Autofahren und das Fahrradfahren sind Beispiele für Fähigkeiten, die ein prozedurales Gedächtnis erfordern. Das Kleinhirn ist allgemeiner am motorischen Lernen beteiligt, und eine Beschädigung kann zu Bewegungsproblemen führen; insbesondere wird angenommen, dass das Timing und die Genauigkeit von Bewegungen koordiniert und langfristige Änderungen (Lernen) vorgenommen werden, um diese Fähigkeiten zu verbessern. Eine Person mit Hippocampusschäden kann sich möglicherweise noch daran erinnern, wie man Klavier spielt, sich aber nicht an Fakten über ihr Leben erinnert. Aber eine Person mit einer Schädigung ihres Kleinhirns hätte das gegenteilige Problem: Sie würde sich an ihre deklarativen Erinnerungen erinnern, hätte aber Probleme mit prozeduralen Erinnerungen wie dem Klavierspielen.

Neuronale Korrelate der Gedächtnisspeicherung

Obwohl der physische Speicherort relativ unbekannt bleibt, wird angenommen, dass er in neuronalen Netzen im gesamten Gehirn verteilt ist.

Viele Bereiche des Gehirns wurden mit den Prozessen der Gedächtnisspeicherung in Verbindung gebracht. Läsionsstudien und Fallstudien von Personen mit Hirnverletzungen haben es Wissenschaftlern ermöglicht, festzustellen, welche Bereiche des Gehirns am meisten mit welchen Arten von Gedächtnis verbunden sind. Der tatsächliche physische Ort von Erinnerungen bleibt jedoch relativ unbekannt. Es wird vermutet, dass Erinnerungen in neuronalen Netzen in verschiedenen Teilen des Gehirns gespeichert werden, die mit verschiedenen Arten von Gedächtnis verbunden sind, einschließlich Kurzzeitgedächtnis, sensorischem Gedächtnis und Langzeitgedächtnis. Denken Sie jedoch daran, dass es nicht ausreicht, das Gedächtnis als ausschließlich von bestimmten Gehirnregionen abhängig zu beschreiben, obwohl es Bereiche und Wege gibt, von denen gezeigt wurde, dass sie mit bestimmten Funktionen zusammenhängen.

Speicherspuren

Speicherspuren oder Engramme sind die physischen neuronalen Veränderungen, die mit der Speicherung von Speicher verbunden sind. Die große Frage, wie Informationen und mentale Erfahrungen im Gehirn kodiert und dargestellt werden, bleibt unbeantwortet. Wissenschaftler haben jedoch viel Wissen über neuronale Codes aus Studien zur Neuroplastizität gewonnen, der Fähigkeit des Gehirns, seine neuronalen Verbindungen zu verändern. Der größte Teil dieser Forschung konzentrierte sich auf einfaches Lernen und beschreibt Änderungen, die an komplexeren Beispielen des Gedächtnisses beteiligt sind, nicht eindeutig.

Die Kodierung des Arbeitsgedächtnisses beinhaltet die Aktivierung einzelner Neuronen, die durch sensorischen Input induziert werden. Diese elektrischen Spitzen setzen sich auch nach Beendigung der Empfindung fort. Kodierung des episodischen Gedächtnisses (d.h., Erinnerungen an Erfahrungen) beinhaltet dauerhafte Veränderungen in molekularen Strukturen, die die Kommunikation zwischen Neuronen verändern. Neuere Studien zur funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) haben Arbeitsgedächtnissignale im medialen Temporallappen und im präfrontalen Kortex nachgewiesen. Diese Bereiche sind auch mit dem Langzeitgedächtnis verbunden, was auf eine starke Beziehung zwischen Arbeitsgedächtnis und Langzeitgedächtnis hindeutet.

Hirnareale, die mit dem Gedächtnis verbunden sind

Bildgebende Untersuchungen und Läsionsstudien haben Wissenschaftler zu dem Schluss geführt, dass bestimmte Bereiche des Gehirns möglicherweise stärker auf das Sammeln, Verarbeiten und Kodieren bestimmter Arten von Erinnerungen spezialisiert sind. Aktivität in verschiedenen Lappen der Großhirnrinde wurde mit der Bildung von Erinnerungen in Verbindung gebracht.

Lappen der Großhirnrinde: Während das Gedächtnis im gesamten Gehirn erzeugt und gespeichert wird, wurde gezeigt, dass einige Regionen mit bestimmten Arten von Gedächtnis assoziiert sind. Der Temporallappen ist wichtig für das sensorische Gedächtnis, während der Frontallappen sowohl mit dem Kurz- als auch mit dem Langzeitgedächtnis assoziiert ist.

Sensorisches Gedächtnis

Der Temporal- und Okzipitallappen sind mit der Empfindung verbunden und somit am sensorischen Gedächtnis beteiligt. Das sensorische Gedächtnis ist die kürzeste Form des Gedächtnisses ohne Speicherfähigkeit. Stattdessen ist es eine temporäre „Haltezelle“ für sensorische Informationen, die Informationen höchstens für Sekunden speichern kann, bevor sie entweder an das Kurzzeitgedächtnis weitergegeben oder verschwinden gelassen werden.

Kurzzeitgedächtnis

Das Kurzzeitgedächtnis wird durch kurze Muster neuronaler Kommunikation unterstützt, die von Regionen des präfrontalen Kortex, des Frontallappens und des Parietallappens abhängen. Der Hippocampus ist essentiell für die Konsolidierung von Informationen vom Kurzzeit- zum Langzeitgedächtnis; Es scheint jedoch keine Informationen selbst zu speichern, was die Frage, wo Erinnerungen gespeichert sind, rätselhaft macht. Der Hippocampus empfängt Input von verschiedenen Teilen des Kortex und sendet Output an verschiedene Bereiche des Gehirns. Der Hippocampus kann mindestens drei Monate nach der anfänglichen Verarbeitung von Informationen an der Veränderung neuronaler Verbindungen beteiligt sein. Es wird angenommen, dass dieser Bereich auch für das räumliche und deklarative (dh faktenbasierte) Gedächtnis wichtig ist.

Langzeitgedächtnis

Das Langzeitgedächtnis wird durch stabile und dauerhafte Veränderungen der im Gehirn verteilten neuronalen Verbindungen aufrechterhalten. Die Prozesse der Konsolidierung und Speicherung von Langzeitgedächtnissen wurden insbesondere mit dem präfrontalen Kortex, dem Großhirn, dem Frontallappen und dem medialen Temporallappen in Verbindung gebracht. Die dauerhafte Speicherung von Langzeitgedächtnissen nach Konsolidierung und Kodierung scheint jedoch von den Verbindungen zwischen Neuronen abzuhängen, wobei tiefer verarbeitete Erinnerungen stärkere Verbindungen aufweisen.