Biologische Modelle für das Erinnerungsvermögen

Von Katharine B. Mishler und Joseph P. Coogan

Vieles deutet darauf hin, daß der Tag nicht mehr fern ist, an dem wir erfahren, wie unser Gedächtnis – jedenfalls in seinen Grundzügen – funktioniert. Zwar ist gerade in letzter Zeit bei der Suche nach einer solchen Erklärung ein ganzes Bündel von zum Teil sich erheblich widersprechenden Hypothesen aufgestellt worden, aber die Heftigkeit, mit der viele Hirnforscher ihre biologischen Gedächtnismodelle verteidigen, die Ungeduld, die ganz offensichtlich eine Reihe von Wissenschaftlern auf diesem Gebiet erfaßt hat, vor allem aber die Tatsache, daß man jetzt ziemlich gut weiß, in welcher Richtung die Lösung des Rätsels „Erinnerung“ liegt, das alles sieht verdächtig nach Endspurt aus.

Angeheizt haben die Molekularbiologen diese Endspurtstimmung durch ihre Entdeckung der Mechanismen, die in der Zelle das genetische Gedächtnis ermöglichen, die Bewahrung der Erbinformationen und deren Nutzung zur rechten Zeit.

Soweit besteht über das Gedächtnis Einigkeit unter den Hirnphysiologen: Die von den Sinnesorganen aufgenommenen Informationen werden in elektrische Impulse verwandelt und in dieser Form über die Nervenbahnen an das Gehirn geleitet, wobei der Typ des Impulses auf irgendeine Weise der Qualität und der Stärke des empfangenen Reizes entspricht. Das Gehirn speichert die in Impulsform verschlüsselten Informationen so, daß sie jederzeit abgerufen werden können. Soweit ähnelt das Gehirn einem Elektronenrechner. Aber der größte bislang hergestellte Computer ist ausgesprochen „beschränkt“ verglichen mit dem Gehirn, das unvergleichlich viel mehr elektrische Signale festzuhalten vermag. Neurologen schätzen die Zahl der Informationseinheiten, die ein Mensch während seines Lebens in seinem Kopf aufhebt, auf tausend Billionen (10 15). Das ist das 200 000fache der Speicherkapazität eines großen Elektronengehirns.

Nach Linus Pauling sind die Inhalte, die wir nur für eine kurze Dauer im Gedächtnis behalten – etwa die Telephonnummer, die man nach dem Wählen wieder vergißt – elektrische, an vielen verschiedenen Stellen im Gehirn gleichzeitig auftretende Schwingungen. Die permanente Festlegung von Eindrücken kann aber auf diese Weise nicht geschehen, sie läßt sich nur als Strukturveränderung bestimmter Hirnzellen denken, und zwar derjenigen Zellen wohl, die sich an den Stellen befanden, an denen der betreffende Eindruck zuvor im Kurzzeitgedächtnis elektrische Schwingungen hervorgerufen hatte.

Wie ändern nun die Hirnzellen ihre Struktur?