2023 Autor: Bryan Walter | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-05-24 23:09
Die histologische Struktur des Hippocampus
Neurophysiologen der Johns Hopkins University fanden heraus, dass bei der Verarbeitung von Informationen über bekannte Orte, die sich in irgendeiner Weise von zuvor gesehenen unterscheiden, verschiedene Teile des Hippocampus der Ratte gleichzeitig in zwei Modi arbeiten. An einer Stelle "erstellen" Neuronen das Muster in vertrauten Details und aktivieren eine alte Erinnerung an die Stelle. In einem anderen bilden Nervenzellen ein neues Gedächtnis, als hätte die Ratte diesen Ort zum ersten Mal gesehen. Die Arbeit wurde in der Zeitschrift Neuron veröffentlicht.
Wissenschaftler haben Elektroden in den Hippocampus von Ratten implantiert. Dann wurden die Tiere in kreisförmige Labyrinthe geworfen. Auf der gesamten Strecke wurden Schokoladenkrümel gestreut, wodurch die Ratten gezwungen wurden, das gesamte Labyrinth zu durchqueren. Insgesamt kamen vier verschiedene Labyrinthe zum Einsatz – mit einem Boden aus Sandpapier, Teppich, Klebeband und Gummi. An den Seiten des Labyrinths war ein schwarzer Vorhang, an den verschiedene Gegenstände genäht waren. Nach 10 Tagen Training erstellten die Ratten kognitive Karten des Labyrinths, was durch spezifische Muster der neuronalen Aktivität an der Stelle bestätigt wurde.
In der nächsten Phase des Experiments begannen die Wissenschaftler, das Labyrinth in Bewegung zu setzen. Der Boden des Labyrinths begann sich gegen den Uhrzeigersinn zu bewegen und der Vorhang begann sich gegen den Uhrzeigersinn zu bewegen. Der Zweck dieser Manipulationen bestand darin, die Rattenneuronen zu "verwirren". Einerseits schien es das gleiche Labyrinth zu sein, andererseits änderte sich die Position der an den Vorhang genähten Dinge sowie ihre Position relativ zu den Haufen von Schokoladenstückchen. Wie der Hauptautor der Studie erklärte, erinnert dies in gewisser Weise an die Situation, wenn wir einen Klassenkameraden treffen, den wir seit 20 Jahren nicht mehr gesehen haben, und wir verstehen, dass dieser Mann, rundlich und mit langen grauen Haaren, immer noch der dasselbe, nur ein ziemlich veränderter Junge."
Es stellte sich heraus, dass unter solchen Bedingungen verschiedene Teile des Hippocampus (die für das Gedächtnis verantwortliche subkortikale Struktur des Gehirns) gleichzeitig zwei verschiedene Aufgaben erfüllen. Im Bereich des Gyrus dentatus und der angrenzenden Zone CA3 (Cornu Ammonis - Ammoniumhorn) findet ein Prozess der sogenannten Mustertrennung statt, der es ermöglicht, einen Speicher von vielen anderen bereits gespeicherten zu unterscheiden. Dieser Prozess wird am häufigsten aktiviert, wenn das Gehirn „scheint“, diesen Ort zum ersten Mal zu sehen.
Parallel dazu beginnt in einem anderen Teil der CA3-Zone der Prozess der Mustervervollständigung, bei dem eine Erinnerungsspur über diesen zuvor gesehenen Ort auf der Grundlage fragmentarischer und unvollständiger sensorischer Daten aktiviert wird. Mit anderen Worten, trotz der Nichtübereinstimmung einer Reihe von Zeichen „versteht“das Gehirn, dass dies alles gleich ist, wenn auch an einem leicht veränderten Ort.
