Speicher beruht auf gleichzeitig verfügbaren Zeitskalen

Speicher beruht auf verschiedenen Zeitskalen, die alle auf einmal verfügbar sein müssen, um nützlich zu sein, argumentiert neue Forschung. Sowohl das Kurz- als auch das Langzeitgedächtnis sind also für die Funktionsweise unseres Gehirns gleichermaßen wichtig.
Ein Schlüsselfaktor für die Bildung von Kurz- und Langzeitgedächtnis ist die Zeit, wie die Forschung zeigt.

Kurz- und Langzeitgedächtnis waren das Thema vieler Studien, die untersuchen wollten, wie, was und warum wir uns erinnern. Medizinische Nachrichten heute haben bereits über Forschungen berichtet, die Gedächtnisbildungsmechanismen identifizieren und die Auswirkungen von Schlafentzug auf das, was wir lernen und sich daran erinnern können, aufdecken.

Drs. Thomas Carew und Nikolay Kukushkin vom Zentrum für Neurowissenschaften an der New York University in New York City haben kürzlich eine Studie durchgeführt, die darauf abzielt, uns ein besseres Verständnis dafür zu vermitteln, wie das Gedächtnis beim Menschen funktioniert.

Ihre Ergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe von. Veröffentlicht Neuron.

Kurz- und Langzeitgedächtnis "kooperieren"

Die Forscher weisen darauf hin, dass kurz- und langfristige Erinnerungen mit der gegenwärtigen Erfahrung koexistieren. Sie bieten das Beispiel der Musik an, indem sie sagen, dass wir ein Lied sowohl in der Gegenwart als auch durch die Linse unserer vergangenen Erinnerungen erfahren.

Wenn wir unser Lieblingslied im Radio hören, verarbeiten wir das Kurzzeitgedächtnis der Noten und Texte, die wir gerade gehört haben, und verknüpfen es mit Erinnerungen an das Hören desselben Liedes an verschiedenen Punkten in der Vergangenheit.

Drs. Carew und Kukushkin vergleichen die Bildung von Langzeitgedächtnis mit der Art und Weise, wie Menschen Klang verarbeiten.

"Ähnlich wie der Klang vom auditorischen System in viele diskrete Frequenzbereiche zerlegt wird, die gleichzeitig wahrgenommen werden, wird eine Erfahrung als Ganzes vom Gehirn in viele Zeitfenster zerlegt, die kollektiv die Vergangenheit repräsentieren."

Die Forscher betrachten diesen Prozess als abhängig von einer "zeitlichen Hierarchie", in der verschiedene verwandte "Zeitfenster" oder zurückgerufene Informationen gleichzeitig zusammenarbeiten.

Sowohl Kurz- als auch Langzeitgedächtnisse machen daher zwei Dinge gleichzeitig: Sie bewahren vergangene Informationen und bestimmen unsere aktuelle Wahrnehmung von Ereignissen.

"Viele Zeitskalen der Erinnerung"

Ein Hauptziel der aktuellen Studie war zu verstehen, unter welchen Umständen Kurzzeitgedächtnis Langzeitgedächtnis wird.

Dies knüpft an Fragen an, ob sich Erinnerungen zwischen "Repositorien" im Gehirn bewegen, ob das Langzeitgedächtnis ein modifiziertes Kurzzeitgedächtnis ist oder ob die beiden völlig unabhängig voneinander sind.

Diese Fragen müssen möglicherweise weiter untersucht werden, aber die von den Spezialisten der New York University durchgeführte Forschung schlägt einen Weg nach vorn vor und zeigt, dass Zeit ein Schlüsselfaktor für die Bildung von Erinnerungen ist.

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Drs. Carew und Kukushkin erklären, dass die Gehirne vieler Kreaturen, einschließlich Meeresschnecken und Menschen, in der Lage sind, Erfahrungen auf verschiedenen Zeitskalen zu "verbreiten". So erinnern wir uns an Dinge, die sich über sehr lange Zeiträume und über viele Jahre hinweg abgespielt haben, ebenso wie jene, die kurz zuvor stattgefunden haben.

Jeder unterschiedliche Zeitmaßstab bezieht sich auf bestimmte Abweichungen von der Homöostase, einem Zustand stabilisierter innerer Zustände.

Nach Ansicht der Wissenschaftler bestimmt jede Abweichung von diesem "stabilisierten Zustand" die Eröffnung eines neuen "Zeitfensters", das sich wieder schließt, sobald die Homöostase wieder hergestellt ist.

Eine "zeitliche Hierarchie" ist dann gegeben, wenn im System durch Veränderungen auf den schnellsten Zeitskalen dauerhafte Veränderungen auftreten, erklären die Forscher.

"Veränderungen, die auf den schnellsten Zeitskalen stattfinden, verbinden sich mit anderen Veränderungen, um nachhaltigere Veränderungen hervorzurufen und eine" zeitliche Hierarchie "von Zeitfenstern zu schaffen, die den Zustand des Gehirns zu jedem gegebenen Zeitpunkt gemeinsam verändern", so die Forscher.

Das Team kommt zu dem Schluss, dass Erinnerungen von der Art und Weise abhängen, wie externe Reize in der Zeit ablaufen, und fügt hinzu, dass "die Zeit die einzige physikalische Variable ist, die das Gehirn von der äußeren Welt" geerbt "hat."

Die Erinnerung, sagt sie, ist frei fließend und greift mehrere Zeitskalen ein, so dass sowohl langfristige als auch kurzfristige Erinnerungen gleichermaßen wichtig sind.

"Tatsächlich beruht der gesamte biologische Nutzen des Gedächtnisses auf der Existenz vieler Dimensionen der Homöostase, einige kürzerfristig und manche längerfristig. Die vielen Zeitskalen der Erinnerung repräsentieren viele Zeitskalen vergangener Erfahrung und müssen dem Organismus gleichzeitig zur Verfügung stehen nützlich sein."