Neurologie

Eine aktive Rolle beim Lernen zu übernehmen, erhöht das Gedächtnis

Gute Neuigkeiten für Kontrollfreaks! Neue Forschungsergebnisse bestätigen, dass eine gewisse Autorität darüber, wie man neue Informationen aufnimmt, die Fähigkeit, sich daran zu erinnern, erheblich verbessert. Die Studie, in der Zeitschrift Nature Neuroscience, bietet auch einen ersten Blick auf das Netzwerk von Hirnstrukturen, die zu diesem Phänomen beitragen.
"Die aktive Kontrolle über eine Lernsituation ist sehr stark und wir beginnen zu verstehen, warum", sagte Professor Neal Cohen von der Universität von Illinois und Professor Beckman, der die Studie mit dem Postdoktoranden Joel Voss leitete. "Ganze Bereiche des Gehirns schalten nicht nur ein, sondern werden auch funktionell verbunden, wenn du aktiv die Welt erforschst."
Die Studie konzentrierte sich auf Aktivitäten in mehreren Gehirnregionen, einschließlich des Hippocampus, die sich in den medialen Schläfenlappen des Gehirns in der Nähe der Ohren befinden. Forscher wissen seit Jahrzehnten, dass der Hippocampus lebenswichtig für das Gedächtnis ist, zum Teil, weil diejenigen, die Hippocampus-Funktion als Folge von Krankheit oder Verletzung verlieren, auch ihre Fähigkeit verlieren, vollständig neue Erinnerungen zu bilden und zu behalten.
Aber der Hippocampus handelt nicht alleine. Robuste neuronale Verbindungen binden sie an andere wichtige Gehirnstrukturen, und der Verkehr auf diesen Datenautobahnen fließt in beide Richtungen. Funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) Studien, die den Blutfluss im Gehirn verfolgen, zeigen, dass der Hippocampus funktionell mit mehreren Gehirnnetzwerken verbunden ist - verschiedenen Regionen des Gehirns, die zusammen arbeiten, um kritische Aufgaben zu erfüllen.
Um besser zu verstehen, wie diese Gehirnregionen aktives und passives Lernen beeinflussen, entwarf Voss ein Experiment, bei dem sich die Teilnehmer ein Array von Objekten und ihre genauen Positionen in einem Raster auf einem Computermonitor merken mussten. Ein grauer Bildschirm mit einem Fenster zeigte nur jeweils ein Objekt. Die "aktiven" Versuchspersonen benutzten eine Computermaus, um das Fenster zu führen, um die Objekte zu betrachten.
"Sie konnten überprüfen, was immer sie wollten, wie auch immer sie wollten, in welcher Reihenfolge auch immer, wie lange sie wollten, und ihnen wurde nur gesagt, dass sie alles auf dem Bildschirm auswendig lernen sollten", sagte Voss. Die "passiven" Lernenden sahen eine Wiederholung der Fensterbewegungen, die in einem früheren Versuch von einem aktiven Subjekt aufgezeichnet wurden.
Dann wurden die Teilnehmer gebeten, die Gegenstände, die sie gesehen hatten, auszuwählen und sie an der richtigen Stelle auf dem Bildschirm zu platzieren. Nach einem Versuch wechselten die aktiven und passiven Probanden die Rollen und wiederholten die Aufgabe mit einer neuen Anordnung von Objekten.
Die Studie fand signifikante Unterschiede in der Gehirnaktivität bei aktiven und passiven Lernenden. Diejenigen, die aktive Kontrolle über das Sichtfenster hatten, waren signifikant besser als ihre Kollegen bei der Identifizierung der ursprünglichen Objekte und ihrer Standorte, fanden die Forscher. Weitere Experimente, bei denen die passiven Subjekte eine Maus benutzten, die sich bewegte, aber das Sichtfenster nicht kontrollierte, stellten fest, dass dieser Effekt unabhängig von der Bewegung der Maus war.
Um die Gehirnmechanismen zu identifizieren, die das Lernen bei den aktiven Probanden verbesserten, wiederholten die Forscher die Versuche, wobei sie diesmal Personen mit Amnesie - eine Krankheit, die durch eine Beeinträchtigung beim Erlernen neuer Informationen gekennzeichnet war - als Folge von Hippocampusschäden untersuchten. Zur Überraschung der Forscher konnten diese Teilnehmer nicht davon profitieren, das Sichtfenster aktiv zu steuern.
"Diese Daten deuten darauf hin, dass der Hippocampus nicht nur bei der Bildung neuer Erinnerungen eine Rolle spielt, sondern möglicherweise auch bei den wohltuenden Auswirkungen der Willenskontrolle auf das Gedächtnis", schreiben die Forscher.
Die Bildgebung des Gehirns (mittels fMRT) gesunder junger Probanden, die dieselben aktiven und passiven Lerntests durchführten, zeigte, dass die hippocampale Aktivität in den Gehirnen der aktiven Probanden während dieser Tests am höchsten war. Mehrere andere Gehirnstrukturen waren auch stärker beteiligt, wenn das Subjekt das Sichtfenster kontrollierte, und die Aktivität in diesen Gehirnregionen war mit derjenigen des Hippocampus mehr synchronisiert als in den passiven Versuchen.
Die Aktivität im dorsolateralen präfrontalen Kortex, im Kleinhirn und im Hippocampus war höher und stärker koordiniert bei den Teilnehmern, die bei der räumlichen Erinnerung gut abschnitten, fanden die Forscher heraus. Erhöhte Aktivität im unteren Parietallappen, im parahippocampalen Kortex und im Hippocampus entsprach einer besseren Leistung bei der Itemerkennung.
"Siehe da", sagte Cohen, "unser Freund, der Hippocampus, macht einen sehr auffälligen Eindruck beim aktiven Lernen."
Die neuen Erkenntnisse fordern frühere Vorstellungen über die Rolle des Hippocampus beim Lernen heraus, sagte Voss. Es ist eine Überraschung, sagte er, dass andere Gehirnregionen, von denen bekannt ist, dass sie in Planung und Strategieplanung involviert sind, "zum Beispiel nicht viel tun können, wenn sie nicht mit dem Hippocampus interagieren können".
Anstatt ein passiver Lernspieler zu sein, ist der Hippocampus "eher ein integraler Bestandteil eines Flugzeugführungssystems", sagte Voss. "Sie haben all diese Geschwindigkeitsinformationen, Sie haben ein Zielziel und jede Millisekunde, in der Sie Informationen darüber, wo Sie unterwegs sind, einholen, vergleichen, wo Sie hin müssen, und sie korrigieren und aktualisieren."
Das Papier:
"Hippocampal Brain-Netzwerk-Koordination während des exploratorischen Volitionalverhaltens verbessert das Lernen."
Quelle: Universität von Illinois in Urbana-Champaign

Tipp Der Redaktion

Kategorie Neurologie, Interessante Artikel

Das Verständnis der ersten Schritte des Babys könnte die Reha der Wirbelsäulenverletzungen verbessern - Neurologie
Neurologie

Das Verständnis der ersten Schritte des Babys könnte die Reha der Wirbelsäulenverletzungen verbessern

Eine Gruppe von Forschern, die die Gehirnmuster untersuchen, die als Babys mit ihren ersten Schritten beteiligt sind, hoffen, ihre Ergebnisse auf die Unterstützung von Kindern mit Zerebralparese anzuwenden und die Rehabilitation von Erwachsenen nach einer Rückenmarksverletzung zu verbessern. Die Forscher hoffen, Kindern mit Zerebralparese und Erwachsenen mit Rückenmarksverletzungen zu helfen, indem sie das Auftreten von Gehverhalten sowohl bei menschlichen Babys als auch bei Säuglingen untersuchen. Di
Nachrichten
Sehr tödliche Prion-Spezies gefunden - Neurologie
Neurologie

Sehr tödliche Prion-Spezies gefunden

Laut einer Studie, die in der Online-Ausgabe des Journals Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht wurde , wurde von Forschern des Scripps Research Institute ein einzelnes Prion-Protein identifiziert, das mindestens zehnmal tödlicher ist als größere Prionen. Das einzelne Prionprotein verursacht einen ähnlichen neuronalen Tod wie BSE (Rinderwahnsinn). Die
Nachrichten
Risiko-Spitzen in der Jugend, männliche Studie - Neurologie
Neurologie

Risiko-Spitzen in der Jugend, männliche Studie

Britische und französische Forscher untersuchten, wie Jungen und Männer im Alter von 9 bis 35 Jahren zwischen riskanten und sicheren Optionen in einem Computerspiel wählen, und schlussfolgerten, dass Jugendliche die größten Risiken eingingen, wobei 14-Jährige das risikofreudigste Verhalten zeigten. Sie
Nachrichten
Die Gehirne von Mädchen reorganisieren früher, können ihre schnellere Reife erklären - Neurologie
Neurologie

Die Gehirne von Mädchen reorganisieren früher, können ihre schnellere Reife erklären

Wenn wir älter werden, organisieren sich unsere Gehirne neu und beschneiden und straffen Nervenfaserverbindungen, um die gesamte Netzwerkkonnektivität zu reduzieren und selektiv Fernverbindungen zu erhalten, die für die Informationsintegration entscheidend sind. Jetzt hat ein Team, das von der Newcastle University in Großbritannien geleitet wird, herausgefunden, dass diese Gehirnbereinigung früher bei Mädchen beginnt, was darauf hindeutet, dass es erklären könnte, warum sie vor Jungen in ihren Teenagerjahren reifen. Die Fo
Nachrichten