12_Lernen, Gedächtnis und Amnesie

Question 1

Beschreibe den Case H.M.

Answer 1

• bekanntester neuropsychologischen Fall in den kognitiven Neurowissenschaften
• H.M. war starker Eptileptiker
• liess sich auf chirurgische Eingriffe ein - Lobektomie
• Entfernung 2/3 des medialen Temporallappens, erster Patient bei dem man dies beidseitig machte

Question 2

Was ist der Unterschied Lobektomie zu Lobotomie?

Answer 2

Lobektomie: gewisse Teile vom Hirn werden entfernt
Lobotomie: ein Teil des Gehirns wird abgetrennt vom Rest

Question 3

Was geschah nach der Operation von H.M.?

Answer 3

• hatte weniger Anfälle
• Sprache / Motorik / Sensorik war immer noch intakt
• trotzdem war er der letzte Patient, bei dem solche Lobektomie durchgeführt wurde
• Grund: verheerende Gedächtnisverluste, v.a. LZG (anterograde Amnesie, Neugedächtnis)
• retrograde Amnesie (Altgedächtnis) war nicht so stark ausgeprägt, an früher konnte er sich erinnern

Question 4

Welche Tests wurden an H.M. zur Untersuchung eingesetzt?

Answer 4

• Zahlenspanne-Test (fünf Ziffern werten vorgelesen, nachsagen, da war H.M. entsprechend gut)
• Corsi-Blocktest (versch. auf den Tisch, bestimmte Reihenfolge, v.a. für KZG, H.M. lag im Bereich der gesunden Kontrollprobanden)
• Spiegelzeichnen-Aufgabe (Ein Stern nur mithilfe einer Spiegelung nachzeichnen, v.a. für KZG, H.M. lag im Bereich der gesunden Kontrollprobande). Spannender Fact: H.M. führte diese Aufgabe mehrmals durch. Er verbesserte sich immer wieder, konnte sich aber nie daran erinnern, diese Aufgabe schon einmal durchgeführt zu haben. Fazit: er war durchaus in der Lage, sich zu verbessern, ohne sich daran zu erinnern. Dissoziation = bewusste Erinnerung von sensomotorischem Lernen (oder eben nicht bei H.M.)
• Unvollständige-Bilder-Test (Gollin-Test- unvollständige Bilder werden immer wie schärfer). Auch hier: wurde immer wie besser, wenn er gefragt wurde, weshalb er den Elefanten schon nach ein paar Strichen sehen kann… wusste er keine Antwort, konnte sich nicht erinnern, dass er das gleiche Bild kurz vorher gesehen hat. Jedoch lernte er auch hier wieder.
• Klassische Konditionierung

Question 5

Wie wird das Langzeitgedächtnis aufgeteilt?

Answer 5

• Deklarative Gedächtnis
• Non-deklarative Gedächtnis

Question 6

Was ist das deklarative Gedächtnis?

Answer 6

Darüber kann ich berichten, bewusste Erinnerungen (“ich weiss, dass ich das erlebt habe” etc.), gewisse Fakten über die Welt

Question 7

Wie wird das deklarative Gedächtnis noch unterteilt?

Answer 7

• Episodisches Gedächtnis
• Sematisches Gedächtnis

Question 8

Was ist das episodische Gedächtnis?

Answer 8

Das für die Episoden des eigenen Lebens

Question 9

Was ist das sematische Gedächtnis?

Answer 9

Faktenwissen (z.B. Bern ist die Hauptstadt der Schweiz), kann mich aber jedoch nicht erinnern, in welcher Episode ich dies erlebt habe

Question 10

Wie wird das non-deklarative Gedächtnis unterteilt?

Answer 10

• prozedurales Gedächtnis
• Priming
• klassische Konditionerung
• Habituation

umbewusste Form von Gedächtnis

Question 11

Welche drei wichtigen wissenschaftlichen Beiträge lieferte der Fall H.M.?

Answer 11

• die medialen Temporallappen spielen eine besonders wichtige Rolle beim Gedächtnis
• Für das Kurz-, Langzeit- und Altgedächtnis gibt es verschiedene Speicherungsformen
• amnestischer Patient kann behaupten, sich an eine frühere Erfahrung nicht zu erinnern, auch ewnn die Erinnerung durch verbesserte Leistung nachgewiesen werden kann - Hinweis auf explizites und implizites Langzeitgedächtnis
• impliziter Gedächtnistest: welche diesen gut lösen konnten, aktivierten ihren Hippocampus stark

Question 12

Was ist zentral / wichtig für das episodische Gedächtnis?

Answer 12

Hippocampus

Question 13

Wo liegt der Hippocampus?

Answer 13

In der innersten Hirnwindund des medialen Temporallappens. Hippocampus weil er im Schnitt etwas aussieht wie ein Seepferdchen.

Question 14

Welches sind die Unterregionen des Hippocampus?

Answer 14

• Gyrus dentatus
• CA1-Region
• CA2-Region
• CA3-Region
• CA4-Region

Question 15

Was ist eine cerebrale Ischämie?

Answer 15

Eine Unterbrechung der Blutzufuhr ins Gehirn - Patienten leiden dann oftmals an einer mediale Temporallappenamnesie

Question 16

Was ist das Korsakow-Syndrom?

Answer 16

Form der Amnesie, Kombination von Verwirrtheitszustand und einer känger anhaltenden Amnesie.

Question 17

Was sind die Symptome des Korsakow-Syndrom?

Answer 17

• extreme Verwirrung
• Persönlichkeitsveränderungen
• Amnesie (v.a. explizite episodische)
• lebensbedrohliche Erkrankung der Leber, des Gastrointestinaltrakts oder des Herzens

Question 18

Welche Teile des Gehirns sind beim Korsakow-Syndrom betroffen?

Answer 18

Teile des Thalamus, Hippocampus und je nach Fortschreitung der Krankheit weitere Gehirnteile

Question 19

Was sind die Ursachen des Korsakow-Syndrom?

Answer 19

• übermässiger Alkoholkonsum
• davon entsteht ein Thiaminmangel

Question 20

Wie zeichnet sich die Alzheimer-Erkrankung aus?

Answer 20

Vor allem am Anfang Einschränkung des episodischen Gedächtnis, anschl. Defizite im impliziten Test für sensomotorisches.

Question 21

Was haben Alzheimer und Korsakow gemeinsam?

Answer 21

Ähnliche amnestische Syndrome wie bei der medialen Temporrallappenektomie (H-M.)

Question 22

Wie ist der Ablauf einem Schädel-Hirn-Trauma (posttraumatische Amnesie)?

Answer 22

• normale kognitive Funktion
• retrograde Amnesie (Ereignisse, die während der Zeit unmittelbar vor dem Schlag stattfanden)
• Schlag auf den Kopf
• Koma
• Verwirrung und anterograde Amnesie
• normale kognitive Funktion

Question 23

Was besagt die klassiche Theorie zur Gedächtniskonsolidierung?

Answer 23

• von Hebb (50er Jahre)
• besagte, dass eine neuronale Gruppen dafür zuständig ist, ein Ereignis neuronal zu repräsentieren
• Synapsen sind zusammen aktiv, what fires together wires together
• Mechanismus für Gedächtniskonsolidierung
• werden gemessen mit EKS (elektrokonvulsiven Schocks), täuschen ein kleines Schädel-Hirn-Trauma vor

Question 24

Was passiert bei der heutigen Gedächtniskonsolidierung?

Answer 24

• Konsolidierungsprozess geschieht über sehr lange Zeit
• Gedächtnisinhalte werden gefestigt gegen Störungen
• Widerstandfähigkeit wird gestärkt aufgrund zusätzlicher Verknüpfungen
• system consolidation: ganzes Gehirn wird angeschaut

Question 25

Welchen Befund wird vom Forscher Jan Born sehr befürwortet?

Answer 25

Dass Gedächtnisinhalte mithilfe von Schlaf gefestigt werden. Dass tagsüber Erlebte wird mit Schlaf gefestigt, somit kann ich mich am nächsten Tag daran erinnern.

Question 26

Was besagt die Rekonsolidierung?

Answer 26

Annahme: jedes Mal, wenn eine Erinnerung aus dem Langzeitspeicher abgerufen wird, diese vorübergehend im labilen (veränderbaren und unstabilen) KZG aufrechterhalten wird. In diesem Zustand - bis zur Rekonsolidierung - ist die Erinnerung wieder anfällig für eine posttraumatische Amnesie.

Question 27

Was funktioniert der delayed-nonmatching-to-sample-Test für Affen / Ratten?

Answer 27

• Indikator / Test für Gedächtnisstörungen
• Ein Objekt mit Futter darunter wird präsentiert
• Dann: Verzögerungsphase
• Später wird dasselbe Objekt und ein unbekanntes präsentiert
• Das Futter ist nun immer unter dem unbekannten Objekt (nonmatching)

Gutes Tiermodell für Amnesie - mithilfe Verzögerungsphase. Funktioniert eben nicht mehr so gut, wenn Teile des Hippocampus oder Teile des medialen Temporallappen entfernt wurden. Je kürzer die Verzögerungsphase (einige Sek)., könnte das KZG noch überbrücken, nimmt aber je länger rapdie ab.

Question 28

Was passiert beim Morris-Water-Maze Test?

Answer 28

Ratte schwimmt in einem Becken, dass Wasser wurde weisslich verfärbt. Irgendwo im Becken befindet sich ein weisses Podest, welches aufgrund der weissen Wasserfarbe schwer zu erkennen ist. Wenn Ratte dies findet, muss sie nicht die ganze Zeit schwimmen.

Dies dient zur Erforschung zum Ortsgedächtnis. Das Ortsgedächtnis ist sehr stark vom Hippocampus abhängig. Hippocampusläsionen mindern diese Fähigkeit sehr stark.

Question 29

Was passiert beim Radial-Arm-Maze Test?

Answer 29

Viele labyrinth-ähnliche Arme, aber nur in einem gibt es Futter für die Ratten. Einfachere Form von Gedächtnistest. Base-line-Messungen von Gedächtnis.

Question 30

Welchen Zusammenhang besteht zwischen Hippocampus und räumliche Verarbeitung?

Answer 30

• Hippocampus ist wichtig für die räumliche Verarbeitung
• viele Hippocampusneurone sind Ortszellen
• sprich: Neurone, die nur dann reagieren, wenn sich ein Versuchtstier an einem bestimmten Ort befindet

Hippocampus = place cell location

Question 31

Welche Bedeutung hat der Hippocampus für das räumliche Gedächtnis?

Answer 31

Belege sind nicht eindeutig, aber vermutlich eine wichtige

Question 32

Was sind Konzeptneurone oder Konzeptzellen?

Answer 32

• Neurone resp. Zellen, welche auf Vorstellungen oder Konzepte reagieren, und nicht auf besondere Merkmale
• Beispielsweise reagiert ein Halle-Berry-Neuron auf alle Fotos, den gedruckten Namen und auf den gesprochenen Namen
• Die Neurone feuern nur, wenn das entsprechende Konzept als solches erkannt wird. Auch wenn es fälschlicherweise oder aufgrund Verwechslung erkannt wird

Question 33

Was sind Engrammzellen?

Answer 33

Engramm: im Zentralnervensystem hinterlassene Spur eines Reiz- oder Erlebniseindrucks. Engrammzellen speichern Engramme

Question 34

Weshalb ist der inferotemporale Cortex für das Gedächtnis wichtig?

Answer 34

Speicherung von komplexen, visuellen Eindrücken/Reizen

Question 35

Weshalb ist die Amygdala für das Gedächtnis wichtig?

Answer 35

• Sitz von (negativen) Emotionen
• Misst Ereignissen eine gewisse Bedeutung bei - je nachdem können diese Ereignisse besser abgespeichert / abgefragt werden
• Speichert aber nicht die Erinnerungen selbst, sondern ist an der Verstärkung emotional bedeutsamer Erinnerungen beteiligt

Question 36

Weshalb ist der präfrontale Cortex für das Gedächtnis wichtig?

Answer 36

• komplexe, höhere kognitive Struktur
• spielt vermutlich für das episodische Gedächtnis und v.a. das Arbeitsgedächtnis eine Rolle
• bewusstes Halten und Manipulieren von Informationen

Question 37

Weshalb ist das Cerebellum und das Striatum für das Gedächtnis wichtig?

Answer 37

• motorische Programm werden abgespeichert
• Cerebellum sehr zentrale Struktur für klass. Konditionierung
• Belohnung / Bestrafung von Verhaltensweisen
• Gewohnheitslernen (Basalganglien)

Question 38

Was ist die Langzeitpotenzierung (LTP)?

Answer 38

• Stimulation im Hippocampus Ratte
• hochfrequentierte Stimulation
• nach einer hochfrequenten elektrischen Stimulation von präsynaptischen Neuronen kommt es zu einer Bahnung (oder Erleichterung) der synaptischen Übertragung = Effizienzsteierung der Signalübertragung, Ausdruck von neuronaler Plastizität
• Wichtig bei LTP ist, dass die präsynaptischen und postsynaptischen Neurone GLEICHZEITIG feuern.
• wenn sie kurz nacheinander feuern, resultiert eine synaptische Verlangsamung
• Bestägigung Regel von Hebb what fires together wires together

Question 39

Warum wird LTP als Korrelat von Lernen angesehen?

Answer 39

• LTP sind in den Strukturen von Lernen (z.B. Hippocampus) am effektivsten
• viele Pharmaka und Drogen, die Lernen und Gedächtnis beeinflussen, haben entsprechende Auswirkungen auf die LTP
• Mutierte Mäuse mit geringem LTP haben im Morris-Wasserlabyrinth Schwierigkeiten zu lernen

Question 40

Was ist long-term depression (LTD)?

Answer 40

• Kehrseite von LTP
• Antwort auf eine anhaltende niederfrequente Stimulation an präsynaptischen Neuronen

Question 41

Was ist Metaplastizität?

Answer 41

Die Induktion von LTP und/oder LTD kann durch vorhergehende synaptische Aktivität moduliert werden.

Question 42

Was beschreibt infantile Amnesie?

Answer 42

• Kindheitsamnesie: Kinder bis zu 3j haben keine bewusste Erinnerungen.
• Formen von Gedächtnis laufen eher unbewusst
• Vermutlich bezieht sich dies aber nur auf das explizite Gedächtnis und nicht auf implizite Erinnerungen

Question 43

Was sind Nootropika (“smart drugs”)?

Answer 43

Substanzen, welche scheinbar die Gedächtnisleistung / Konzentration verbessern soll. Forschung ist ungewiss.