Da das menschliche Gedächtnis erfahrungsgemäß nicht in der Lage ist, sich an alle Details einer vergangenen Erfahrung zu erinnern, füllt es solche Lücken mit wahrscheinlichen Informationen auf. Um nun zu überprüfen, wie das Gehirn solche Gedächtnisinhalte beim Erinnern ergänzt, haben Staresina et al. (2019) Versuchspersonen in acht Versuchsdurchgängen jeweils zehn Landschaftsbilder gezeigt, wobei in jeder Aufnahme ein Detailfoto mit einem von zwei Objekten eingefügt war, etwa eine Himbeere oder ein Skorpion. Die Probanden – Epilepsiepatienten, denen Elektroden ins Gehirn eingepflanzt worden waren – durften jedes der zusammengesetzten Fotos drei Sekunden lang betrachten. Nach einer Pause erhielten sie in einem zweiten Durchgang nur die Landschaften zu sehen und sollten dann angeben, ob dort ursprünglich zusätzlich die Himbeere oder der Skorpion aufgetaucht waren. In der Erinnerungsphase feuerten zunächst die Nervenzellen im Hippocampus, was auch bei einer Kontrollaufgabe der Fall war, bei der die Probanden sich nur einfache Landschaftsaufnahmen einprägen mussten. Bei der Aufgabe, in der die Bilder eine zusätzliche Information enthalten hatten, dauerte die Aktivität des Hippocampus jedoch deutlich länger, wobei während dieser Verlängerung zusätzlich Neuronen im entorhinalen Cortex zu feuern begannen. Dieses Aktivitätsmuster im Cortex ähnelte stark der Erregung, die man dort in der Lernphase gemessen hatte, also bei der Betrachtung des zusammengesetzten Bildes. Diese Ähnlichkeit ging so weit, dass eine Analysesoftware aus der Aktivität des entorhinalen Cortex ablesen konnte, ob sich der jeweilige Teilnehmer gerade an einen Skorpion oder eine Himbeere erinnerte. Dabei handelt es sich um eine Re-Instanziierung, d. h., die Erinnerung versetzt die Nervenzellen in einen ähnlichen Zustand, wie sie ihn beim Betrachten des Fotos hatten. Vermutlich ist der Hippocampus für diese Re-Instanziierung verantwortlich, wobei die hippocampalen Nervenzellen, die in der Verlängerung aktiv werden, mit ihrem Erregungsmuster dem Gedächtnis möglicherweise mitteilen, wo genau der fehlende Teil der Erinnerung abgelegt ist.
Literatur
Staresina, Bernhard P., Reber, Thomas P., Niediek, Johannes, Boström, Jan, Elger, Christian E. & Mormann, Florian (2019). Recollection in the human hippocampal-entorhinal cell circuitry. Nature Communications, doi:10.1038/s41467-019-09558-3.
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