Der Gedächtnisspeicher

Hirnforschung Wie das Subjekt des Erinnerns zum Verschwinden gebracht wird

Wissenschaftsgeschichte ist immer auch eine Geschichte der Metaphern. Die Wissenschaft vom menschlichen Gedächtnis bildet dabei keine Ausnahme. Platon verglich das Gedächtnis mit einer Wachstafel, in die sich Erfahrungen "einprägen". Für Aristoteles hinterließen die Sinneseindrücke eine Spur im Herzen. Die Empiristen betrachteten das Gedächtnis als ein Lagerhaus, in dem die Ideen abgelegt sind, die wir aus der Wahrnehmung gewonnen haben. Die zentrale Gedächtnismetapher unserer Zeit ist der Computer, in dem Informationen kodiert, gespeichert und wieder abgerufen werden.

Lagersysteme und Netzwerke

An diesem Modell orientiert sich auch die moderne Gehirnforschung, wenn sie unsere Fähigkeiten des Lernens und Erinnerns zu erklären versucht. Das Gedächtnis wird als "Speicher" betrachtet. Schon relativ früh unterschied man dabei zwischen einem vorübergehenden Kurzzeitspeicher und einem mehr oder weniger dauerhaften Langzeitspeicher. Man konnte sich dazu unter anderem auf Fälle berufen, in denen Menschen nach einer Hirnverletzung keine kurzfristigen Informationen mehr aufnehmen, sich an weiter zurückliegende Ereignisse aber problemlos erinnern konnten. Inzwischen sind neue Unterscheidungen hinzugekommen, die sich an verschiedenen Gedächtnisleistungen orientieren: Die Fähigkeit, allgemeine Tatsachen wiederzugeben oder sich an Ereignisse zu erinnern, wird dem "deklarativen" Gedächtnis zugeschrieben; für das Lernen etwa von Bewegungsabläufen macht man das "prozedurale" Gedächtnis verantwortlich. Bei vielen solcher Gedächtnisleistungen hat man zeigen können, dass sie von der Funktion bestimmter Hirnregionen abhängig sind.

Trotz der Rede vom "Speicher", die auf den Computer verweist, hat dieser Ansatz auch Gemeinsamkeiten mit dem älteren Bild vom Gedächtnis als Lagerhaus: Man versucht, funktionelle Einheiten zu isolieren, in denen das Gelernte wie in getrennten Räumen abgelegt ist. Seit neuerem geht man jedoch dazu über, das Gedächtnis weniger als Ansammlung separater Speicher, sondern eher als "Netzwerk" zu beschreiben. Die Knoten dieses Netzes sind die etwa 100 Milliarden Nervenzellen in unserem Gehirn, die durch Kontaktstellen, die Synapsen, miteinander verbunden sind. Wird eine Nervenzelle durch die andere wiederholt aktiviert, erhöht sich an ihrer Kontaktstelle die Effizienz der Signalübertragung, und zwar längerfristig. Man spricht hier von "Langzeitpotenzierung". Zahllose Nervenzellen verbinden sich auf diese Weise zu komplexen Netzen. Und jedes Netzmuster, so nimmt man an, entspricht einem Gedächtnisinhalt.

Der Effekt der Langzeitpotenzierung ist empirisch gut belegt. Man weiß inzwischen auch, dass die Botenmoleküle an den Kontaktstellen, aber auch Veränderungen des Zellstoffwechsels durch das "Umlegen" genetischer Schalter dabei eine Rolle spielen. Wahrscheinlich kommt es bei diesem Prozess sogar zu physischen Veränderungen der Zelle selbst. Man kennt auch den umgekehrten Vorgang: dass eine Verbindung zwischen Nervenzellen, die nicht aktiviert wird, sich mit der Zeit zurückbildet. Diese "Langzeitdepression" soll das Vergessen erklären, ebenso wie die Langzeitpotenzierung das Erinnern.

Das Konzept der neuronalen Netze wurde im Wesentlichen schon Mitte des letzten Jahrhunderts entwickelt. Zur Grundlage eines regelrechten Forschungstrends wurde es aber erst während der letzten beiden Jahrzehnte - bezeichnenderweise also zu einer Zeit, in der auch Computer verfügbar und erschwinglich wurden, die komplexe Netzwerk-Strukturen simulieren konnten.

Dabei steht jedoch die Netzwerk-Idee in einer gewissen Spannung zur Unterteilung des Gehirns in mehr oder weniger separate Speichereinheiten. Warum beschränkt sich das Netz spontaner Verknüpfungen zumindest für manche Funktionen auf besondere Hirnregionen? Man erklärt es damit, dass in diesen Hirnregionen elementare Verschaltungen bereits von Geburt angelegt sind; diese Verschaltungen werden im Laufe der Zeit zu Ausgangspunkten unterschiedlicher neuronaler Netze mit relativ spezifischen Funktionen, die sich erst auf höherer Ebene miteinander verbinden.

Systematische Verschleierung

Doch so bestechend diese theoretischen Konstruktionen, so spektakulär viele empirische Befunde sind, etwas Entscheidendes wird bei all dem ausgeblendet: der Mensch als Subjekt des Lernens und Erinnerns. Wir brauchen zwar ein funktionierendes Gehirn, um etwas lernen und erinnern zu können, aber es ist nicht unser Gehirn, das lernt und erinnert. Es sind handelnde Menschen, die beispielsweise etwas in Erfahrung bringen und dann versuchen, es zu behalten und sich einzuprägen, - Menschen, die dabei normalerweise ihre Gründe haben und ihre jeweiligen Absichten verfolgen. Genau das aber wird in der hirnbasierten Gedächtnisforschung systematisch verschleiert. Nicht die oft eindrucksvollen empirischen Befunde sind hier das Problem, sondern die Begriffe und Modelle, mit denen man die Befunde interpretiert.

Das zentrale Missverständnis liegt dabei in der Computermetapher, die in den einschlägigen Modellen wörtlich genommen wird - so wörtlich, dass man auch umgekehrt glaubt, es reiche im Prinzip aus, Computer als neuronale Netze zu programmieren, um menschliche Intelligenz imitieren zu können. Doch wie kommt es eigentlich, dass es sich bei dem, was ein Computer kodiert und abspeichert, um Informationen handelt? Warum haben wir nicht bloß eine unregelmäßige Magnetspur auf einer Festplatte vor uns, die nach bestimmten Gesetzmäßigkeiten etwa zur Anzeige von Lichtpunkten auf einem Bildschirm führt? Weil es Menschen gibt, die in der Lage sind, die Bildschirmanzeige als von Menschen gemachte Zeichen zu entziffern. Um einen Computer als "Speicher" nutzen zu können, muss man sich also bereits erinnern, wie die Zeichen zu lesen sind - ähnlich wie ein Foto nur dann als Gedächtnisstütze dienen kann, wenn man sich an das erinnert, was auf dem Foto abgebildet ist. Somit funktioniert ein Computer nur dann als Informationsspeicher, wenn es Menschen gibt, die sich vorher schon an das eine oder andere erinnern. Daher kann aber dieses menschliche Erinnern nicht selbst wiederum einfach nach Art des Computers funktionieren.

Die Gehirnforschung zeigt, dass es einen ursächlichen Zusammenhang beispielsweise zwischen wiederholten Sinnesreizen und neuronalen "Langzeitpotenzierungen" gibt. Das ist eine bemerkenswerte Entdeckung, und wahrscheinlich hat man damit eine kausale Voraussetzung der menschlichen Erinnerungsfähigkeit entdeckt. Aber anders als die Computer-Metapher nahe legt, ist das Erinnern nicht selbst ein solcher kausaler Ablauf, kein blinder mechanischer Vorgang: Wir können Erinnerungen wachrufen oder unterdrücken; wir können uns absichtlich etwas merken oder etwas zu vergessen versuchen; wir haben Gründe, uns an bestimmte Dinge zu erinnern und andere zu vergessen.

Deutungswillkür des Gehirns

Natürlich kennt jeder auch das andere: dass man eine wichtige Sache immer wieder vergisst oder von einer bedrückenden Erinnerung beherrscht wird. Hier kommen uns offensichtlich Gesetzmäßigkeiten in die Quere, die nicht mit unseren Gründen und Absichten übereinstimmen. Solche Gesetzmäßigkeiten sind es, die man mit Hilfe der Neurowissenschaft vielleicht bald besser verstehen kann. Die Gedächtnisforschung hat auch einige recht subtile Mechanismen dieser Art beschreiben können. So gab man etwa britischen Studenten eine indianische Geschichte vor, deren narrative Struktur nicht in europäische Erzählmuster passte. Als die Probanden die Geschichte aus der Erinnerung wiedergaben, hatten sie ihr aber eben jene Erzählmuster übergestülpt - ohne dass sich die Versuchspersonen einer Manipulation bewusst waren.

Auch bei autobiographischen Erinnerungen lässt sich dieses Phänomen beobachten: Je weiter das erinnerte Ereignis zurückliegt, desto mehr verändert sich die Erinnerung im Sinne gängiger Deutungsmuster. Sogar bloße Erzählungen oder Filmsequenzen können sich als vermeintlich Selbsterlebtes in die Erinnerung einschleichen. Solche Beispiele zeigen, dass Erinnerung vielfach ein rekonstruktiver Prozess ist, in den kulturelle Bedeutungen und Sinnschemata eingehen. Weil dieser Prozess aber oftmals unserer Willkür entzogen zu sein scheint, könnten auch hier kausale Zusammenhänge eine Rolle spielen, die prinzipiell einer hirnphysiologischen Erklärung zugänglich sein mögen.

Daraus darf man aber nicht schließen, dass das Gedächtnis immer ein kausaler physiologischer Mechanismus sei, der wie ein hochkomplexer Computer unabhängig von unserem Bewusstsein, von unseren Gründen und Absichten ablaufe. Denn damit wäre das Subjekt der Erinnerung abgeschafft. Dabei setzt gerade die Reflexion auf Mechanismen, die etwa dem Vergessen und den Gedächtnistäuschungen zugrunde liegen, ein solches Subjekt voraus. Wären wir nämlich jenen Mechanismen einfach ausgeliefert wie einem Naturgesetz, wäre auch ihre Entdeckung und Bloßstellung unsinnig.

Das Heft Spektrum der Wissenschaft Spezial: Gedächtnis (2/2005) informiert eingängig über den gegenwärtigen Stand der neurophysiologischen Gedächtnisforschung. Der Sozialpsychologe Harald Welzer versucht in der eben erschienenen Neufassung seines Buches Das kommunikative Gedächtnis (Hamburg 2005) eine Integration neurophysiologischer und soziologischer Theorien und beschäftigt sich dabei insbesondere mit charakteristischen Fehlleistungen beim Erinnern. Eine umfassende Kritik der Neurowissenschaft geben Max R. Bennet und M.S. Hacker: Philosophical Foundations of Neuroscience, Oxford 2003.


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00:00 06.01.2006

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