Einige Tage, nachdem der Patient H. M. operiert worden war, fiel auf, daß er das Krankenhauspersonal nicht mehr erkannte; den Weg ins Bad fand er nicht mehr, und in der Krankenhausumgebung hatte er jetzt jegliche Orientierung verloren. Wie sich herausstellte, war H. M. kaum noch fähig, sich Neues zu merken und auch einen Teil seiner früheren Erinnerungen schien er verloren zu haben. Der Neurochirurg W. B. Scoville hatte dem 27jährigen Epileptiker bei beiden Gehirnhälften große Teile des medialen (zur Mittelebene des Körpers liegenden) Schläfenlappens weggeschnitten. Dies sollte die heftigen Anfälle des jungen Mannes künftig verhindern.

Die Epilepsie ließ sich nicht völlig heilen; immerhin aber traten die Anfälle nach der Operation viel seltener und weniger heftig als früher auf, allerdings um den Preis der – unerwarteten – Schädigung des Langzeitgedächtnisses. Das Kurzzeitgedächtnis von H. M. war offensichtlich intakt. Der Patient konnte sich Ereignisse und Daten, beispielsweise eine Zahl, bis zu 15 Minuten lang merken, sofern er nicht abgelenkt wurde. Über diesen Zeitraum hinweg verschwand das Gemerkte jedoch von einer Minute zur anderen.

Der Eingriff hatte schon im Jahre 1953 stattgefunden, doch der Fall H. M. beschäftigt die Wissenschaft bis heute; er hat der Gedächtnisforschung große Fortschritte gebracht. Offensichtlich – das jedenfalls kam bei der Beobachtung von H. M. heraus – ist ein bestimmter Bereich im Schläfenlappen (Lobus temporalis) des Großhirns unerläßlich, um aus den flüchtigen Eindrücken des Kurzzeitgedächtnisses eine bleibende Erinnerung zu machen. Ein neuer Fall, den der amerikanische Gedächtnisforscher Larry R. Squire in der Fachzeitschrift Science beschreibt, ermöglicht es jetzt, diesen Bereich weiter einzugrenzen.

Sein Patient, R. B., hatte im Alter von 52 Jahren nach einer Gehirnblutung plötzlich eine ausgeprägte „anterograde Amnesie“ entwickelt, eine Unfähigkeit, sich neue Informationen zu merken. Demgegenüber war seine Erinnerung an Dinge vor dem Hirnschaden kaum beeinträchtigt und auch seine sonstigen geistigen Fähigkeiten waren normal – sofern sie nicht mit dem Gedächtnis zusammenhingen. Als R. B. fünf Jahre später gestorben war, nahmen die Gedächtnisforscher sein Gehirn unters Messer und bemerkten, daß eine eng umrissene Stelle im Hippokampus (einem Teil des medialen Schläfenlappens) geschädigt war. Der Hippokampus ist Teil des limbischen Systems, das für emotionale Reaktionen, für die „affektive Tönung“ des Gesamtverhaltens, für die Auslösung von angeborenen Instinkt- und Triebhandlungen sowie für Lernen und Gedächtnis eine Rolle spielt. Die bei R. B. geschädigte Region des Hippokampus wird von den Hirnforschern als das Feld CA1 bezeichnet; es bedient etwa 4,6 Millionen Nervenzellen, nämlich genau jene Fasern, die die Verbindung zwischen dem Hippokampus und Strukturen der Großhirnrinde (den „grauen Zellen“), der „weißen Substanz“ des Großhirns sowie anderen Teilen des limbischen Systems herstellen.

Squire nimmt deshalb an, daß der mediale Bereich des Schläfenlappens, genauer der Hippokampus, für die Speicherung und Festigung einer Erinnerung entscheidend ist, während die eigentlichen Speicherplätze sich in anderen Hirnbereichen befinden. Diese Fixierung der Gedächtnisinhalte kann mehrere Jahre dauern. Danach sind die Erinnerungen dauerhaft und werden auch durch eine Schädigung des medialen Schläfenlappens nicht mehr beeinträchtigt.

Hinweise auf einen solchen Mechanismus der Festigung gaben Elektroschock-Versuche an Ratten und Mäusen. Für den Menschen ergab sich eine Bestätigung bei Untersuchungen an Patienten, die mit Elektroschocks behandelt worden waren und sich zum Beispiel nicht mehr an Fernsehsendungen der vorausgegangenen ein bis zwei Jahre erinnern konnten, während Sendungen, die bis zu 16 Jahren zurücklagen, weiterhin im Gedächtnis verblieben waren.

Darüber, wie Erinnerungen auf der Ebene von Zellen und Molekülen gespeichert werden, gibt es auch schon einige Vorstellungen. Wahrscheinlich geschieht dies in Form von elektrischen Schaltkreisen aus mehreren Nervenzellen (Neuronen). Eine entscheidende Rolle spielen dabei die Synapsen, Kontaktstellen zwischen Nervenzellen, an denen die elektrische Erregung chemisch übertragen wird. Forscher haben ermittelt, daß Synapsen nach einem Lernvorgang Erregungen leichter passieren ließen als vorher. Diese Veränderung an den Synapsen kann vorübergehender Natur sein (Kurzzeitgedächtnis), wobei im letzten Fall vermutlich bestimmte Gene angeschaltet werden, die die Durchlässigkeit der Synapsen beeinflussen. ( siehe auch ZEIT Nr. 5/1986). Dabei werden solche neuronalen Schaltkreise zu dauerhaften Gebilden, die häufig aktiviert werden. Läuft also ein bestimmtes Erregungsmuster über ein Netz von Neuronen hinweg, so werden die beteiligten Synapsen leichter durchgängig und der dabei gebildete Schaltkreis kann bei einem erneuten Auftauchen desselben Erregungsmusters leichter aktiviert werden. Vielleicht ist das die Grundlage einer Erinnerung.