Lernen und Gedächtnis Wintersemester 2014/15 Sergei Korsakow
Werbung
Wintersemester 2014/15 Lernen und Gedächtnis Sergei Korsakow (1854 – 1900) Korsakow Syndrom Retrograde Amnesie Retroaktive Hemmung Kontrollgruppe Kurzzeitgedächtnis STM Langzeitgedächtnis LTM Retroaktive Hemmung Konsolidierungsprozess Hubert Rohracher: “Das Gehirn lernt länger als das Bewusstsein” Die Vergessenskurve Material Lernen und Gedächtnis „Überlernen“ ist zwecklos 50% Hermann Ebbinghaus (1850 -1909) ½ Stunde Zeit Shepard Mentale Rotation Ikonisches Gedächtnis Kosslyn Kosslyn 5 Sekunden 0 40 80 120 160 Grad Mentale Landkarten Semantisches Gedächtnis Anderson 1973 Propositionale Netzwerke Das Lernen von physiologischen Funktionen Klassische Konditionierung Verarbeitungstiefe: Aktivierung des semantischen Netzes Iwan Petrowitsch Pawlow (1849-1936) Blutzuckerspiegel Psychoneuroimmunologie Zeit Lernen von Verhalten Instrumentelle Konditionierung Lernen durch Reinforcement Edward L. Thorndike (1874-1949) Positives Reinforcement Spontanverhalten Zunahme der Verhaltensbereitschaft Spontanverhalten Abnahme der Verhaltensbereitschaft Burrhus F. Skinner (1904-1990) Negatives Reinforcement Therapeutische Nutzanwendung: Biofeedback Neurofeedback BOLD bei vorgestellten Bewegungen (A) vor dem Training (B) nach einem Feedbacktraining mit Rückmeldung in Echtzeit [real time funcitional magnetic resonance imaging - rtfMRI] Beispiel für die Zunahme der Aktivierung durch das Biofeedbacktraining Das Training bewirkte tatsächlich eine erhöhte Merkfähigkeit Rückmeldung des BOLD-Signals durch einen Graphen bzw. das Videobild einer Feuerstelle Down-Regulation im Hippocampus und Up-Regulation der SMA Dies sollte die Gedächtnisleistung verbessern Schmerzkontrolle durch rtfMRI-Feedback aus dem vorderen cingulären Cortex Schmerzeinschätzung von chronischen Schmerzpatienten nach einem rtfMRI-Feedback bzw. einer Rückmeldung von autonomen Grössen Biofeedbacktraining des DC-Potentials DC-Potential und Muskelentspannung Eric Kandel, 1929 in Wien geboren, begann in den 60er Jahren über die Neurobiologie des Lernens zu arbeiten Die Meeresschnecke Aplysia besitzt nur rund 20 000 Neuronen Die relativ grossen Neuronen können leicht Präpariert und sogar in vitro gehalten werden Lernabhängige Veränderungen können untersucht werden Kandels Modell für Lernprozesse war der Kiemenrückziehreflex der Aplysia Das Sipho-System besteht aus 24 sensorischen Neuronen, von denen ein Hautreiz 6 aktiviert. Diese leiten die Erregung an 6 Motoneuronen weiter, die den Kiemenrückziehreflex bewirken Gewebekulturen für einfache Lernschaltkreise Das Motoneuron L7 bewirkt eine rasche Kontraktion der Kieme E. R. Kandel Nobelpreis 2000 The molecular biology of memory storage: A dialogue between gens and synapses. [Science 2001] Grundlage kurzfristiger Behaltensleistungen ist eine erhöhte Transmitterausschüttung. Langfristige Behaltensleistungen beruhen auf der Neubildung von Synapsen Somatosensorische Repräsentation beim Nachtaffen [Owl Monkey] Neuronale Plastizität: Durch solche Umstrukturierungen kann sich sogar die Grösse von kortikalen Projektionsfeldern im Anschluss an Lernprozesse verändern [M. M. Merzenich 1990] Somatosensorische Areale der Fingerspitzen vor (li) und nach (re) dem Training Sensibilitätssteigerun g der Mittelfinger durch mehrmonatiges Training Auch das Dogma der Zellkonstanz ist nicht mehr aufrecht, da Nervenzellen auch postnatal gebildet werden können, wie Fernando Nottebohm erstmals am Vogelhirn gezeigt hat. [email protected] giselher.guttmann@ sfu.ac.at Dabei werden die neugebildeten Nervenzellen von Gliafasern geleitet
