Arbeitsgedächtnis (Gehirn)

Gehirnforschung - Gedächtnisforschung

Definition

Das Arbeitsgedächtnis ist das System im Gehirn, das für die vorübergehende Bereitstellung und Verarbeitung von neuen und bereits gespeicherten Informationen verantwortlich ist, und es ist ein wichtiger Prozess für Nachdenken, Verstehen, Lernen und die Aktualisierung des Gedächtnisses.

Das Arbeitsgedächtnis wird häufig synonym mit dem Kurzzeitgedächtnis verwendet, aber einige Forscher sehen die beiden Begriffe als deutlich voneinander getrennt und glauben, dass sie voneinander unterschieden werden sollten.

Menschen mit schlechtem Arbeitsgedächtnis lassen sich leichter ablenken

Eine in der Zeitschrift PNAS veröffentlichte Studie der Simon Fraser University hat entdeckt, dass Unterschiede in der Kapazität des Arbeitsgedächtnisses mit der Fähigkeit des Gehirns verbunden sind, aktiv Ablenkungen zu ignorieren.

Psychologie-Professor John McDonald und Doktorand John Gaspar benutzten Elektroenzephalogramm (EEG) Technologie, um Gedächtnis und Ablenkungen zu untersuchen.

Ablenkungen


Bild: Gerd Altmann

Sie fanden heraus, dass Teilnehmer, die gut bei Gedächtnisaufgaben abschnitten, auch Ablenkungen leichter ignorieren konnten. Teilnehmer, die nicht so gut bei Gedächntistests abschnitten, konnten Ablenkungen nicht schnell genug verdrängen, um zu verhindern, dass sie deren Aufmerksamkeit auf sich zogen.

Ablenkung ist z.B. eine führende Ursache von Verletzungen und Tod im Strassenverkehr und hängt auch mit Aufmerksamkeitsdefiziten zusammen. Diese Resultate haben also wichtige Implikationen, sagte McDonald.

Messung des visuellen Arbeitsgedächtnisses

Die Forscher maßen die Grenze des visuellen Arbeitsgedächtnisses der Teilnehmer. "Bei der Aufgabe muss sich der Teilnehmer an so viele Felder wie möglich aus einer - für weniger als einer Sekunde gezeigten - Reihe von Farbfeldern erinnern. Je besser er/sie bei dieser Aufgabe abschnitt, desto höher ist die Kapazität des Arbeitsgedächtnisses (d.h. an desto mehr kann man sich erinnern).

Um die neuronalen - mit der Verdrängung verbundenen - Prozesse zu untersuchen, verfolgten sie mit dem EEG die neuronale Verarbeitung von relevanten und irrelevanten visuellen Objekten, während die Teilnehmer ihre Aufmerksamkeit den anspruchsvollen visuellen Suchaufgaben widmeten.

Die Punktzahlen bei der Kapazität des Arbeitsgedächtnisses wurden in Bezug zu den elektrischen Signalen ihres Gehirns gesetzt, um zu sehen, ob eine Beziehung bestand.

Hilfe bei Aufmerksamkeitsdefiziten

Die Forscher wollen nun untersuchen, welche anderen Prozesse und Verhaltensweisen mit diesem Mechanismus im Gehirn bei der visuellen Suche in Verbindung gebracht werden können - vor allem mit dem Unterdrückungsmechanismus.

"Zum Beispiel: Wie unterscheiden sich Personen mit ADHS, oder mit einer Gehirnerschütterung, oder ängstliche Menschen sich in ihrer Fähigkeit, jemandem/etwas Aufmerksamkeit zu widmen? "Letztlich hoffen wir, dass unsere Entdeckungen Menschen mit Aufmerksamkeitsdefiziten eines Tages helfen werden", sagte Gaspar.

© PSYLEX.de - Quellenangabe: Simon Fraser University, PNAS; März 2016

Barfußlaufen verbessert das Arbeitsgedächtnis

11.05.2016 Barfußlaufen stimuliert das Arbeitsgedächnis laut einer in der Zeitschrift Perceptual and Motor Skills veröffentlichten Studie der University of North Florida.

In dem Experiment ließen die Forscher vom Fachbereich für Psychologie Dr. Ross Alloway und Dr. Tracy 72 Teilnehmer im Alter zwischen 18 und 44 Jahren sowohl barfuß als auch mit Schuhen in einer angenehmen, selbstausgewählten Laufgeschwindigkeit etwa 16 Minuten lang laufen. Das Arbeitsgedächtnis wurde vor und nach dem Laufen getestet.

Leistungssteigerung um 16%

Die Befunde zeigten eine deutliche Steigerung der Leistung des Arbeitsgedächtnisses bei den barfuß laufenden Teilnehmern nach dem Lauf um 16% Prozent - im Vergleich zu denjenigen, die mit Schuhen liefen. Herzrate und Geschwindigkeit der Teilnehmer - die ebenfalls gemessen wurden - hatten keinen Einfluss auf Arbeitsgedächtnisleistung.

"Die kleinen Dinge haben oft den größten Einfluss. Diese Forschung zeigt uns, dass wir unser kognitives Potenzial begreifen und uns zur gleichen Zeit amüsieren können", sagte Ross Alloway. "Wenn wir vor dem Laufen unsere Schuhe ausziehen, sind wir danach klüger als vorher."

Taktile und propriozeptive Reize

Beim Barfußlaufen muss man häufig potenziell verletzenden Gegenständen ausweichen, indem man die Füße präzise platziert. Dies wurde im Test simuliert, indem die Teilnehmer auch über flache Gegenstände laufen mussten.

Laut Alloway scheint das barfüßige Laufen eine intensivere Nutzung und Leistungssteigerung des Arbeitsgedächtnisses einzuleiten, weil die zusätzlichen taktilen und propriozeptiven (Propriozeption: Wahrnehmung von Körperbewegung und -lage im Raum) Informationen verarbeitet werden müssen.

© PSYLEX.de - Quellenangabe: University of North Florida, Perceptual and Motor Skills - DOI: 10.1177/0031512516640391; Mai 2016

Arbeitsgedächtnis von Älteren wird durch Alkohol stärker beeinträchtigt

18.07.2016 Das Arbeitsgedächtnis kann man sich als Kurzzeitgedächtnis vorstellen: Es hält kurzzeitig Gedanken und neue Ereignisse im Geist für den schnellen Abruf parat.

Doch das Arbeitsgedächtnis neigt dazu, im Alter schlechter zu werden; es scheint auch gegenüber Wechselwirkungen zwischen Alter und Alkohol-Konsum anfällig zu sein.

Frontal Theta Power und Posterior Alpha Power

gehirn-zahnraeder-lupe
Bild: Gerd Altmann

Frontal Theta Power (FTP; frontale Theta-Power) und Posterior Alpha Power (PAP; posteriore Alpha-Power) sind elektrophysiologische Maße der Gehirnaktivität, die mit kognitiver Leistung und Aufrechterhaltung der visuellen Informationen verbunden sind.

Die im Fachblatt Alcoholism: Clinical and Experimental Research publizierte Studie der Forscher Jeff Boissoneault, Ian Frazier, Ben Lewis und Sara Jo Nixon aus verschiedenen Fachbereichen der Psychologie der Universität Florida untersuchte die Effekte von Alkohol auf frontale Theta-Power und posteriore Alpha-Power während einer Arbeitsgedächtnis-Aufgabe in den Gehirnen von jüngeren und älteren sozialen Trinkern.

Die Forscher wiesen dazu die moderaten Trinker zwei Gruppen zu:

  1. ältere Teilnehmer (55-70 Jahre; 29 Frauen, 22 Männer) und
  2. jüngere Teilnehmer (25-35 Jahre; 39 Frauen, 31 Männer).

Visuelles Arbeitsgedächtnis

Die Teilnehmer bekamen entweder ein Placebo oder eine wirksame Dosis, die in etwa eine Atem-Alkohol-Konzentration von 0,04 oder 0,065 g/dL erzeugten. Nach der Absorbtion nahmen die Probanden an einem Test des visuellen Arbeitsgedächtnis teil, in dem sie sich an kurz gezeigte Bilder nach einer neun sekündigen Verzögerungsphase erinnern sollten. FTP und PAP wurden während dieser Verzögerung aufgezeichnet.

Während das Arbeitsgedächtnis arbeitete, war die PAP bei den älteren Probanden niedriger als bei den jüngeren Erwachsenen. Außerdem vergrößerten aktive Alkohol-Dosen PAP bei den jüngeren Erwachsenen, aber verringerten die PAP-Werte bei den älteren.

Es konnten keine Effekte von Alter, Dosis oder deren Interaktion für FTP festgestellt werden.

Diese Ergebnisse unterstützen die Hinweise darauf, dass die Körper von älteren Menschen empfindlicher als die jüngerer auf die neurobehavioralen Effekte moderaten Alkoholkonsums reagieren, und sie demonstrieren weiter, dass die PAP-Aktivität helfen kann, die negativen Effekte von Alkohol auf die Effizienz des Arbeitgedächnisses bei älteren Erwachsenen zu identifizieren.

© PSYLEX.de - Quellenangabe: Universität Florida, Alcoholism: Clinical and Experimental Research - DOI: 10.1111/acer.13154; Juli 2016

Weitere Artikel, News

Abonnieren Sie unseren kostenlosen Newsletter