Die Amygdala und das Gedächtnis

Hirnforschung

Direkte Amygdala-Stimulation kann das Gedächtnis verbessern

31.12.2017 Direkte elektrische Stimulation der Amygdala kann das Gedächtnis von Menschen verbessern, wenn sie unmittelbar nach dem Lernen angewendet wird laut einer in PNAS veröffentlichten Studie der Emory Universität.

Die Forscher vermieden es aber, den Hippocampus direkt zu stimulieren, weil sie annahmen, dass dies zu nahe an der "Maschinerie des Gedächtnisses" selbst sei.

Im Rahmen einer Operation wurde 14 Studienteilnehmern mit Epilepsie ein "Hirnschrittmacher" - Tiefe Hirnstimulation genannt, ein invasives Verfahren zur Diagnose der Anfallsentstehung, bei dem Elektroden in das Gehirn eingeführt werden - eingesetzt.

Einsatz bei Erinnerungsaufgaben

Die Teilnehmer sahen sich im Experiment zunächst 160 neutrale Objekte an (z.B. wurden emotionale Gesichter ausgeschlossen) und sie sollten beurteilen, ob es sich um Objekte im Innen- oder Außenbereich handelt. Bei der Hälfte der Bilder erhielten die Teilnehmer eine Sekunde lang eine elektrische Stimulation, nachdem jedes Bild vom Bildschirm verschwunden war.

Sie wurden zur Hälfte der Bilder mit und ohne Stimulation sofort und zur anderen Hälfte am nächsten Tag befragt. 40 neue Bilder wurden als Attrappen benutzt. Die Wirkung der Stimulation auf die sofortige Erkennung war statistisch nicht stark ausgeprägt. Doch am nächsten Tag waren die Auswirkungen auf die Bilder mit gleichzeitiger Stimulation deutlich.

Gedächtniskonsolidierung wichtiger Ereignisse

Dies scheint sinnvoll, denn die Amygdala wird als wichtig für die Gedächtniskonsolidierung angesehen, um sicherzustellen, dass wichtige Ereignisse haften bleiben, sagt Studienautor und Psychologie-Professor Joseph Manns.

79 Prozent der Teilnehmer (11 von 14) zeigten eine Verbesserung bei den Übernacht-Gedächtnis-Tests, während die restlichen 21 Prozent weder Verbesserung noch Beeinträchtigung zeigten. So reichte die Steigerung der Anzahl der genau erkannten Bilder von etwa 8 Prozent bis zu mehreren hundert Prozent unter Stimulation im Vergleich zur Nicht-Stimulation der Amygdala.

Größerer Effekt auf die Gedächtnisleistung bei Gedächtnisschwäche

Einige der Patienten hatten aufgrund ihrer Epilepsie eine Gedächtnisschwäche; die Patienten, bei denen ein größerer Effekt beobachtet wurde, wiesen im Allgemeinen eine schlechtere Ausgangsgedächtnisleistung auf.

Beispielsweise vergaß ein Patient im Wesentlichen alle Kontrollbilder, behielt aber ein gutes Erinnerungsvermögen der 'stimulierten' Bilder bei. Eine erhebliche Wirkung wurde aber auch bei Menschen beobachtet, die zunächst ein durchschnittliches Gedächtnis hatten.

Elektrische Wechselwirkungen im Gehirn aufgrund der Amygdalastimulation

Die Forscher konnten auch Anzeichen der Stimulation des Vortages bei der erneuten Betrachtung der Bilder in Form von elektrischen Wechselwirkungen im Gehirn erkennen.

Neuronale Schwingungen in der Amygdala, im Hippocampus und im perirhinalen Kortex während des Gedächtnistests am nächsten Tag deuteten darauf hin, dass eine neuronale Korrelation der Gedächtnisverbesserung Theta- und Gamma-Oszillations-Interaktionen zwischen diesen Regionen erhöhte, was im Einklang mit der Annahme stand, dass die Amygdala die Konsolidierung durch die Einbeziehung anderer Gedächtnisregionen priorisiert.

Das Emory-Team arbeitet nun an der Feinabstimmung der Amygdala-Stimulationsparameter, um die Verbesserung des Gedächtnisses zu optimieren. Sie befassen sich nun mit anderen Formen von Gedächtnistests, wie z.B. räumlichen oder verbalen Aufgaben, sowie Aufgaben, die das Gedächtnis für reale Ereignisse genauer imitieren.

© PSYLEX.de - Quellenangabe: Emory Universität; PNAS - www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1714058114; Dez. 2017

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