Wie funktionieren Lern- und Gedächtnisprozesse?

Das Leibniz-Institut für Neurobiologie ist ein international renommiertes Zentrum für Lern- und Gedächtnisforschung. Mehr als 230 Beschäftigte aus über 25 Ländern der Welt arbeiten dort in interdisziplinären Gruppen, um Hirnmechanismen von Lern- und Gedächtnisvorgängen zu entschlüsseln.Das LIN beschäftigt sich quasi mit der Grundlagenforschung und damit, wie Lern- und Gedächtnisprozesse funktionieren.

Wie funktionieren Lern- und Gedächtnisprozesse?

Unser Gehirn verarbeitet Sinneswahrnehmungen, koordiniert Bewegungen und Verhaltensweisen. Außerdem kann es komplexe Informationen speichern. Doch nicht alles, was wir erleben, kann dauerhaft im Gedächtnis bleiben. Wie also funktionieren Lern- und Erinnerungsprozesse?

Ungefähr 86 Milliarden Nervenzellen vernetzen sich in einem menschlichen Gehirn. Die Neurone sind über Synapsen miteinander verbunden, die darauf spezialisiert sind, Signale elektrochemisch umzuwandeln und weiterzuleiten.

Beim Lernen werden individuell und selektiv erworbene Informationen aus der Umwelt im Gedächtnis in abrufbarer Form gespeichert. Das geschieht manchmal nur kurzfristig, manchmal auf Erfahrungen aufbauend, auch über längere Zeiträume hinweg, zum Teil sogar für das ganze weitere Leben. Lernen basiert dabei auf einer spezifischen Verstärkung von bestimmten Synapsen, an denen die Signalübertragung durch biochemische und strukturelle Modifikationen erleichert wird (Stichworte sind hier Langzeitpotenzierung und synaptische Plastizität). Plastische Synapsen verändern hierbei ihre Struktur und ihre Übertragungseigenschaften, was die Grundlage für Lern- und Gedächtnisprozesse ist. Manchmal bilden sich beim Lernen neue Synapsen oder nicht mehr gebrauchte Synpasen werden abgebaut.

Wie gut wir lernen und uns etwas merken können, ist dabei von Faktoren wie Aufmerksamkeit, Motivation und Belohnung abhängig. Dabei werden wichtige von unwichtigen Informationen getrennt. Im Gehirn gibt es keinen zentralen Ort, an dem Informationen gespeichert werden, aber der Hippocampus ist eine zentrale Schaltstelle für viele Gedächtnisinhalte. Kommt es in diesem komplexen System zu Fehlern, können Gedächtnisprobleme, Amnesie oder Alzheimer auftreten.

Den kompletten Beitrag vom LIN sowie ein paar spannende Videos gibt es hier und natürlich live am 25. Mai bei der Langen Nacht der Wissenschaft.