prozedurales Gedächtnis

Das prozedurale bzw. implizite oder nicht-deklarative Gedächtnis beinhaltet Fertigkeiten, die automatisch, ohne Nachdenken eingesetzt werden. Dazu gehören vor allem motorische Abläufe (Fahrradfahren, Schwimmen, Tanzen, Skifahren, etc.). Der Inhalt des prozeduralen Gedächtnisses kann nur im Kontext einer bestimmten Prozedur, eines bestimmten Verhaltens abgerufen werden. Das Sitzen auf einem Fahrrad löst, falls man Radfahren gelernt hat, bestimmte motorische Aktivitäten aus, die bei anderen Verhaltensweisen, etwa beim Klavierspielen, nicht verwendet werden.

Das prozedurale Gedächtnis besteht aus vielen im Nervensystem vorliegenden Einheiten, „Agenten“, motorischen Programmen, „neuronale Ensembles“ bzw. „Schemata„, die bei einer in einem bestimmten Kontext gegebenen Reizsituation ein bestimmtes Verhalten auslösen. Das Konzept des prozeduralen Gedächtnisses ist leicht auf Tiere und sogar auf künstliche Systeme anwendbar, während dies beim deklarativen Gedächtnis nicht so einfach möglich ist.

Einmal gelerntes sequentielles Verhalten wie Fahrradfahren oder Klavierspielen kann in der Regel auch nach langer Zeit wieder aktiviert werden. Dieses sequentielle Verhalten besteht dabei aus mehreren Einzelbewegungen, die in einer bestimmten zeitlichen Reihenfolge angeordnet sind und einen Anfangs- und einen Endpunkt haben. In eine Studie (Herrojo et al., 2014) wurde untersucht, welche neuronalen Prozesse der Basalganglien beim Menschen Einfluss auf das sequentielle Verhalten ausüben, wofür die neuronale Aktivität bei Parkinson-Patienten gemessen wurde, die mit einer tiefen Hirnstimulation in einem Teilbereich der Basalganglien, dem Nucleus subthalamicus, therapiert werden. Bei dieser Therapie werden Elektroden im Gehirn implantiert und über einen Stimulator elektrische Impulse in die Zielregion geleitet, womit die Parkinson-Symptome erfolgreich gelindert werden. Für die Studie sollten die Probanden kurze Musiksequenzen an einem Klavier einüben, während die elektrischen Signale aus dem Nucleus subthalamicus aufgezeichnet wurden. Es zeigte sich, dass die Basalganglien eine entscheidende Funktion bei der Kodierung der Anfangs- und Endpunkte von Handlungsabfolgen einnehmen, und welche Modulation von elektrischen Schwingungen (Oszillationen) dafür verantwortlich ist. Bei Patienten, die die Musiksequenzen besser spielen konnten, haben vor dem ersten und letzten Element der Sequenz, die sogenannten Beta- Oszillationen, im Frequenzbereich 13-30 Hz abgenommen. Bei Patienten, die Schwierigkeiten hatten, die Übung auszuführen, haben die Oszillationen hingegen innerhalb der Sequenz nachgelassen. Die Basalganglien bestimmen mit der Kodierung von Anfangs- und Endpunkten offensichtlich die innere Beschaffenheit der gelernten Sequenz und sind somit maßgeblich dafür verantwortlich, ob automatische Verhaltensweisen sich im Gehirn festigen.

Frank et al. (2017) haben untersucht, dass einmal Gelerntes vermutlich ein Leben lang stabil im Gedächtnis bleiben kann. Dafür wurde in einem Versuch an einer visuellen Aufgabe geübt, bei der es galt, komplexe Bewegungsmuster voneinander zu unterscheiden. Während der Aufgabe wurde die Gehirnaktivität mittels funktioneller Magnetresonanztomographie gemessen, wobei mit dem Erlernen der Aufgabe Veränderungen in sensorischen Arealen der Großhirnrinde einhergingen. Drei Jahre später mussten die Probanden die gleiche Aufgabe nochmals auszuführen, wobei sich keinerlei Anzeichen von Vergessen zeigten, denn das vor drei Jahren Erlernte war stabil und unmittelbar abrufbar wie am Ende des Trainings. Auch zeigte sich, dass die aufgetretenen Veränderungen in der Gehirnaktivität erhalten geblieben waren, was vermutlich vor allem für motorisches und sensorisches Lernen gelten dürfte, denn Fahrradfahren und Schwimmen werden ebenfalls kaum verlernt.

Nach neuesten Untersuchungen (Goerke et al., 2014) können Medikamenten, die den REM-Schlaf unterdrücken, also die Schlafphasen, in denen die meisten Träume stattfinden und die Erinnerungen im Gedächtnis verfestigt werden, Gedächtnisstörungen hervorrufen. Vor allem Antidepressiva beeinflussen die kognitiven Leistungen, indem in den REM-Schlafphasen Erinnerungen im Langzeitgedächtnis nicht verfestigt werden können und damit das prozedurale Lernen stören. Man vermutet, dass solche kognitiven Beeinträchtigungen manchmal nicht so sehr Ausdruck einer Erkrankung sind, sondern diese erst durch die Antidepressiva hervorgerufen werden.

In der Psychologie wirkt das nicht-deklarative Gedächtnis meist mit Wortstammergänzungsaufgaben, Spiegelschriftlesen, Spiegelzeichnen oder Pursuit-Rotor-Tests gemessen. Es hat sich gezeigt, dass ältere Menschen bei solchen Aufgaben in der Regel die gleichen Leistungen erzielen können wie jüngere ProbandInnen.

Siehe dazu im Detail Wie funktioniert unser Gedächtnis?

Literatur

Frank, S. M., Greenlee, M. W. & Tse, P. U. (2017). Long time no see: enduring behavioral and neuronal changes in perceptual learning of motion trajectories three years after training.  Cerebral Cortex. DOI: https://doi.org/10.1093/cercor/bhx039.
Goerke, M., Cohrs, S., Rodenbeck, A. & Kunz, D. (2014). Differential effect of an anticholinergic antidepressant on sleep – dependent memory consolidation. Sleep. Doi: 10.5665/sleep.3674.
Herrojo, R. M., Rusconi, M., Brücke, C., Haynes, J.-D-, Schönecker, T. & Kühn A. A. (2014). Encoding of sequence boundaries in the subthalamic nucleus of patients with Parkinson’s disease. Brain. Doi: 10.1093/brain/awu191




Falls Sie in diesem Beitrag nicht fündig geworden sind, können Sie mit der folgenden Suche weiter recherchieren:


Das Lexikon in Ihren Netzwerken empfehlen:

You must be logged in to post a comment.

Diese Seiten sind Bestandteil der Domain www.stangl.eu

© Werner Stangl Linz 2017