Gedächtnis und Amnesie Amnesieformen

PS Kognitive Psychologie/ Prof. Dr. M.Trimmel/ WS2001/02/ Tibor Herceg 8600392
Gedächtnis und Amnesie
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Inhalt: Das Verständnis der neuropsychologischen Grundlagen des Gedächtnisses, die
korrespondierenden Gehirnstrukturen für die Fähigkeit des menschlichen Gehirns
gelernte Erfahrungen zu speichern sowie Gedächtnisstörungen anhand von
neuropsychologischen Patienten mit Amnesien und Tierexperimente bei denen Amnesien
durch gezielte Hirnschädigungen hervorgerufen wurden.
Ausgehend von den frühen Theorien zur Gedächtnisspeicherung:
Massenaktionsprinzip (Karl Lashley- widerlegt)
Prinzip der Äquipotenz (Karl Lashley- widerlegt)
Theorie der zwei verschiedenen Speichermechanismen:(Kurzzeit.-Langzeitged.)
Konsolidierungstheorie /(Hebb, 1949)
Amnesieformen
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Amnesie mit Schädigungen des medialen Temporallappens
Allgemein Hirnschäden infolge von Tumoren, Schlaganfällen et., wobei sich die
Hirnschädigungen nicht auf den Temporallappen beschränken.
Die bilaterale mediale temporale Lobektomie: vorgenommen am Patienten: H.M. zur
Behebung generalisierter Krampfanfälle. Als postoperative Gedächtnisstörungen erwiesen
sich eine leichte retrograde Amnesie (beschränkt auf die zwei Jahre vor seiner Operation),
jedoch eine schwere anterograde Amnesie. Die Fähigkeit ein Langzeitgedächtnis
aufzubauen fehlt bei einem intaktem Kurzzeitgedächtnis.
Neuropsychologische Untersuchungen:
Digit-span+1- Test : Kurzzeitgedächtnistest bei dem eine Zahlenfolge korrekt
nachzusprechen ist wird diese um eine eine Ziffer erweitert. H.M. kommt auf nicht ganz
acht Ziffern und verdeutlicht die Unfähigkeit ein Langzeitgedächtnis aufzubauen.
Corsi-Würfeltest :Nonverbaler Kurzzeitgedächtnistest, Würfel sind in einer bestimmten
Reihenfolge zu berühren. Es wurde gezeigt , daß H.Ms Amnesie nicht auf den verbalen
Bereich beschränkt war-Globale Amnesie- die auf alle Formen der Sinneswahrnemungen
ausdehnt ist.
Übereinstimmungstest :Vergleich in verbalen und nonverbalen Tests. Es wird ein Objekt
gezeigt welches anschließend aus einer Reihe von Objekten herauszusuchen ist.
Bestanden die Reize aus Konsonanten hatte H.M. keine Schwierigkeiten (aktives
Rehearsal) hingegen bei der Präsentation von Ellipsen konnte er keine Übereinstimmung
finden.
Spiegelzeichnen .Es ist mit einer verdeckten Hand in einem Spiegel eine sternförmige
Linie nachzuzeichnen und deutet an, daß H.Ms anterograde Amnesie nicht auf alle
Langzeiterinnerungen gleichermaßen zutraf, einerseits verbesserten sich seine Leistungen
man nahm an er habe sich die Aufgabe gemerkt andererseits konnte er sich nicht erinnern
diese zuvor schon ausgeführt zu haben.
Rotary-pursuit-Test :es ist mit einem Zeiger ein Objekt auf einer rotierenden Scheibe in
Kontakt zu halten, auch hierbei kam es zu einer Leistungsverbessserung ohne das er die
Drehscheibe wiedererkannte, man schloß er könne für sensomotorische Aufgaben ein
Langzeitgedächtnis aufbauen.
Golin-test :Fragmentarische Zeichnungen in fünf Sets unterschiedlicher Vollständigkeit
gilt es zu identifizieren. Wiederum konnte er sich beim Wiederholungstest eine Stunde
später sehr viel merken ohne sich jedoch bewußt an die Bilder zu erinnern.
Test zum Sprachverständnis :Vordergründig schien sein Sprachverständnis nicht
beeinträchtigt jedoch hatte er Schwierigkeiten mehrdeutige Sätze zu verstehen.
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Pawlowsche Konditionierung Es ließ sich erfolgreich eine klassische
Spurenkonditionierung des Lidschlagreflexes durchführen, die er auch noch zwei Jahre
später zeigte ohne sich des früheren Trainings bewußt zu sein.-Sonderfall
Schlußfolgerungen: Die Bedeutung der medialen Temporallappen (Hippocampus...) bei
der Konsolidierung der Erinnerung; die Fähigkeit Dinge im Kurzzeitgedächtnis zu
behalten; ein Langzeitgedächtnis in Bezug auf Ereignisse vor der Operation jedoch der
Mangel expliziter Erinnerungen aus dem Kurzzeitgedächtnis in das Langzeitgedächtnis zu
übertragen.
Allgemein konnte festgestellt werden, daß implizite Gedächtnisvorgänge, welche
automatisch ablaufen( verzögerte Kond.) eher erhalten blieben, und es Defizite gab bei
expliziten Gedächtnisvorgängen( Spurenkond.) unter bewußter Verarbeitung,
genaugenommen handelt es sich um das episodische Gedächtnis, hingegen nicht
betroffen das semantische Gedächtnis.
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Die Amnesie des Korsakow-Syndroms
Verursacht durch Alkoholabusus und gekennzeichnet durch sensorische, motorische
Störungen, starke Verwirrung, auffällige Persönlichkeitsveränderungen, Leber-MagenDarm- und Herzschäden. Post-mortem: Läsionen des medialen Diencephalons (med.
Thalamus und Hypothalamus, Mamillarkörper?), Schädigungen unter anderem des
Neocortex und des Cerebellums.
Anterograde Amnesie für explizite Gedächtnisinhalte, episodischen Inhalts eines frühen
Stadiums ihrer Krankheit, zusätzlich einer schweren retrograden Amnesie.
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Amnesie bei Schädigung des präfrontalen Cortex
Patienten zeigen keine Ausfälle bei gewöhnlichen Gedächtnistests, haben jedoch zweierlei
Gedächtnisprobleme mit zeitlichen Abfolgen:
Einerseits in der Schwierigkeit sich auf die Aufeinanderfolge von Ereignissen zu erinnern,
(Objekt auf Karten wiedererkennen). Im Gegensatz zu Medialtemp.- oder DiencephalonAmnesien konnten sich diese Patienten sofort an das Objekt erinnern aber nicht in welcher
Reihenfolge. Andererseits in der Schwierigkeit bei Tätigkeiten behalten zu müssen
welchen Teil einer Sequenz von Handlungen sie bereits ausgeführt haben und welcher
noch auszuführen ist.
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Amnesie bei der Alzheimerkrankheit
Bei der häufigsten Art von Demenz unterscheidet man drei Arten von Pathologien:
Weitgehende neuronale Degeneration; Neurofibrillen (fibrilläre Strukturen in neuronalen
Cytoplasma); Amyloidplaques (sphärische Knäuel von Narbengewebe, bestehend aus
degenerierten Neuronen, die von einem entarteten Protein, dem Amyloid, durchsetzt sind).
Anzutreffen sind diese Veränderungen besonders im temporalen, parietalen Cortex und in
Strukturen des basalen Vorderhirns.
Verursacht durch Acetylcholinmangel und anderer zentraler Neurotransmitter
(Noradrenalin , Serotonin).
Die Gedächtnisstörungen in der Frühphase sind generalisierter als bei den vorherigen, und
äußern sich durch anterograden und retrograden Ausfällen des expliziten Gedächtnisses,
sowie auch des Kurzzeitgedächtnisses. Das implizite Gedächtnis für sensomotorisches
Lernen bleibt zunächst erhalten.
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Amnesie nach Gehirnerschütterungen
Die häufigste Ursache von Amnesie, der vorübergehende Bewußtseinsverlust durch
Kopfverletzungen, die posttaumatische Amnesie, kann Sekunden, Minuten oder gar
Wochen andauern. Nach Erlangen des Bewußtseins ist der Zustand oft verwirrt und
zeichnet sich häufig aus durch eine permanente retrograde Amnesie bezüglich der
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Unfallereignisse und eine anterograde Amnesie um die Zeit der Verwirrung, das
Kurzzeitgedächtnis funktioniert normal.
Tiermodell
Zur weiteren Erforschung der neuronalen Grundlagen von Gedächtnis und Amnesie und
zur Identifizierung der Gehirnstrukturen die an unterschiedlichen Gedächtnisvorgängen
beteiligt sind wurden gezielte Läsionen im Tierexperiment vorgenommen.
Unter anderem führten die Ergebnisse mit der verzögerten Vergleichsaufgabe im Affen.Rattenmodell zu umfangreichen Theorien zur Gedächtnisfunktion des Hippocampus.
Da Beobachtungen zufolge mit Hippocampusläsionen Ausfälle im Raumgedächtnis auftraten
und, daß der Hippocampus Ortszellen enthält, führte zur
Theorie der kognitiven Landkarte (O`Keefe und Nadel 1978). Unter den Systemen des
Gehirns die sich auf bestimmte Gedächtnisinhalte spezialisieren, ist der Hippocampus für die
Speicherung von Informationen über räumliche Beziehungen verantwortlich. Aus dem
sensorischen Input den er enthält stellt er allozentrische Landkarten der äußeren Welt her.
Eine weitere Theorie der konfiguralen Assoziation (Rudy und Sutherland 1992), geht davon
aus , daß das Raumgedächtnis lediglich eine spezifische Leistung der allgemeineren Funktion
des Hippocampus ist, und besagt, daß dieser bei der Langzeitspeicherung von Beziehungen
zwischen Hinweisreizen eine Rolle spielt. Die Bedeutung liegt beim Behalten von
Verbindungen zwischen einzelnen Reizen für das Verhalten und nicht bei der Speicherung
der Bedeutung von Einzelreizen.(Kontext!).
Die Weg-Integrations-Theorie (Whishaw, McKenna, Maaswinkel,1997),besagt, daß der
Hippocampus bei der Integration von Bewegungen des Individuums selbst im Raum
mitwirkt. Daraus berechnet er die in der Vergangenheit zurückgelegten Wege, die
gegenwärtige Position und die für die Zukunft geplanten Wege.
Zusammenfassung der Gedächtnisstrukturen des Gehirns
Das Riechhirn: corticale Struktur, die bei der Bildung des expliziten Langzeitgedächtnisses
für Objekte eine entscheidende Rolle spielt. Läsionen verursachen eine retrograde Amnesie
von der länger zurückliegende Erinnerungen nicht betroffen sind und somit vermutlich nicht
der eigentliche Sitz des Objekterkennungsgedächtnisses ist.
Der Hippocampus: Schädigungen behindern die Bewältigung von Aufgaben, die ein
Langzeitgedächtnis für räumliche Beziehungen erfordern. Für diese Konsolidierung und nicht
für die Speicherung spricht die Tatsache, daß diese Schädigungen das räumliche Gedächtnis
für neue Umgebungen blockieren, nicht jedoch das für lange Zeit vor den Läsionen vertraute
Umgebungen. Viele hippocampale Neurone besitzen Ortsfelder und unterstützen so die
Bedeutung für das Raumgedächtnisses.
Die Amygdala: ist scheinbar weniger bedeutend im Langzeitgedächtnis für die
Objekterkennung, als vielmehr besonders für die Erinnerung an die emotionale Bedeutung
von Erfahrung verantwortlich.
Der Inferotemporale Cortex: geht man davon aus, daß die medialen Temporallappen bei der
Konsolidierung des Langzeitgedächtnisses eine Rolle spielen, nicht aber der Ort seiner
Speicherung sind, stellt sich die Frage wo die Inhalte des Langzeitgedächtnisses gespeichert
werden? Gegenwärtig geht man davon aus, daß dies in den corticalen Schaltkreisen
stattfindet, die bei der ursprünglichen Erfahrung aktiviert wurden: im sekundären Cortex und
im Assoziationscortex. Derzeitige Konzentration der Forschung auf das visuelle Gedächtnis
und dessen Speicherung im sekundären visuellen Cortex des inferioren Temporallappens.
Man nimmt an, daß der posteriore parietale Cortex, Speicher des räumlichen Gedächtnisses
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ist, der sekundäre somatosensorische Cortex Erinnerungen an Bewährungsmuster und der
sekundäre auditorische Cortex Hörerfahrungen speichert.
Cerebellum und Striatum: Vermutlich wir das explizite Gedächtnis in den Schaltkreisen des
Gehirns gespeichert, welche die ursprüngliche Wahrnehmung gesteuert haben und implizite
Erinnerungen sensomotorischen Lernens vermutlich in sensomotorischen Schaltkreisen
gespeichert. Das Cerebellum soll Erinnerungen an gelernte sensomotorische Fertigkeiten
speichern. Das Striatum wird als Ort der Speicherung für feste Beziehungen zwischen Reizen
und Reaktionen angesehen, die im Lauf vieler Versuche immer weiter konsolidiert.
Präfrontaler Cortex: Patienten mit bilateralen Schädigungen des präfrontalen Cortex haben
spezifische Gedächtnisprobleme die zeitliche Abfolge von Ereignissen zu erinnern und
können sich gleichzeitig an die Ereignisse selbst erinnern. Desweiteren haben sie Probleme
mit Tätigkeiten bei denen sie behalten müssen welchen Teil einer Abfolge von Handlungen
sie bereits ausgeführt haben und welche noch auszuführen sind.
Durch bildgebende Verfahren konnte gezeigt werden, daß der Abruf semantischer und
episodischer Gedächtnisinhalte aus dem Langzeitgedächtnis unterschiedliche Areale im
präfrontalen Cortex aktiviert.
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