Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuheit begünstigt Lernen

03.08.2006
Neue Informationen verbessern die Gedächtnisleistung - Psychologen und Neurologen der Medizinischen Fakultät der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und der Universität London (UCL - University College London) zufolge könnte dieser Befund wichtige Implikationen für die Behandlung von Gedächtnisstörungen darstellen. Die Studie, die in der aktuellen Ausgabe der renommierten Zeitschrift Neuron am 3. August 2006 publiziert wurde, kommt zu dem Schluss, dass neue Informationen während des Lernens die Gedächtnisleistung verbessern.

Wissenschaftler vermuten seit längerem, dass das menschliche Gehirn und neue Informationen in einer besonderen Beziehung stehen und Neuheit ein entscheidender Faktor für Lernen und Gedächtnisbildung ist. Eine Region im Mittelhirn (Substantia nigra/ Area ventralis tegmentalis), die vor allem mit der Regulation von Motivation und der Verarbeitung von Belohnung in Zusammenhang gebracht wurde, bevorzugte in der Studie von Dr. Nico Bunzeck und Prof. Dr. Emrah Düzel neue Information gegenüber bekannter Information. Dieses System ist ebenfalls dafür bekannt, den Dopaminspiegel - ein für Lernen und Gedächtnisbildung entscheidender Neurotransmitter - zu regulieren. Das Verständnis der Beziehung zwischen Gedächtnisbildung, Neuheit, Motivation und Belohnung könnte somit eine wichtige Grundlage für die Behandlung von Gedächtnisproblemen darstellen.

Professor Emrah Düzel von der Universität Magdeburg, der gegenwärtig auch eine Arbeitsgruppe an der UCL leitet: "Wir hoffen, dass diese Ergebnisse einen Einfluss auf die Behandlung von Patienten mit Gedächtnisproblemen haben. Derzeit versuchen Neuropsychologen und Ärzte die Gedächtnisleistung therapeutisch durch Wiederholung von Information zu verbessern - ähnlich lernen die meisten Menschen für Prüfungen. Unsere Studie zeigt, dass sich wiederholtes Lernen effektiver gestaltet, wenn man neue Informationen oder Fakten mit den wiederholten bzw. bekannten Informationen mischt. Es scheint, dass man in diesem Fall besser lernt, obwohl das Gehirn mit neuer Information beschäftigt ist."

"Unter Wissenschaftlern ist bekannt, dass das Mittelhirn Motivation reguliert und an der Vorhersage von Belohnung beteiligt ist, indem es Dopamin in frontale und temporale Regionen des Gehirns freisetzt. Wir konnten zeigen, dass Neuheit ebenfalls das Mittelhirn aktiviert. Wir glauben, dass die Wahrnehmung von
... mehr zu:
»Mittelhirn »Substantia nigra

Neuheit per se den Dopaminspiegel beeinflusst. In zukünftigen Projekten werden wir untersuchen, in welchem Zusammenhang Dopamin und Lernen stehen. Die Ergebnisse dieser Studien könnten die zukünftige Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung von Gedächtnisproblemen beeinflussen."

Die Probanden nahmen in einer Reihe von Experimenten teil. In einer ersten Untersuchung wurde getestet, ob das Gehirn neue Information gegenüber bekannter Information bevorzugt, selbst wenn die bekannte Information selten oder emotional negativ ist. Den Teilnehmern dieser Studie wurden Bilder von Außenaufnahmen und Bilder von männlichen Gesichtern dargeboten, während ihre Gehirnaktivität mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) gemessen wurde. Dabei wurden einige der Bilder, auf denen zum Beispiel ein erzürntes Gesicht oder ein Autounfall zu sehen war, selten wiederholt dargeboten und andere Bilder stellten jeweils neue neutrale Gesichter oder Szenen dar. Die Substantia nigra/ Area tegmantalis ventralis des Mittelhirns reagierte ausschließlich auf neue Bilder, jedoch nicht auf wiederholte seltene oder emotionale Bilder.

Im zweiten Experiment wurden bekannte Bilder entweder im Kontext mit neuen Bildern oder im Kontext mit sehr bekannten Bildern dargeboten. Ebenfalls mittels fMRT wurde dabei untersucht, wie relative Neuheit die Gehirnaktivität in der Substantia nigra/ Area tegmentalis ventralis beeinflusst. Es konnte gezeigt werden, dass die Aktivierungsstärke in dieser Region abnimmt, je bekannter die gezeigten Bilder sind, unabhängig davon, in welchem Kontext sie gezeigt wurden.

Prof. Düzel: "Wir vermuteten, dass bekannte Information zwischen sehr bekannter, d.h. sehr gut gelernter Information, hervorsticht und genauso zu einer Aktivierung in der Substantia nigra/Area ventralis tegmentalis des Mittelhirns führt wie neue Information. Das war nicht der Fall. Nur absolut neue Information führt zu einer starken Aktivierung in diesem Areal."

In drei Verhaltensexperimenten wurde die Gedächtnisleistung der Probanden für die dargebotenen neuen, bekannten und sehr bekannten Bilder entweder nach 20min oder nach einem Tag untersucht. Bekannte Bilder wurden besser erinnert, wenn sie im Kontext mit neuen Bildern gezeigt wurden. In der Testung nach 20min ergab sich eine erhöhte Gedächtnisleistung um ca. 20 Prozent. Dieser Effekt war nach 24 Stunden verringert.

Prof. Düzel: "Wenn wir etwas Neues sehen, könnte es für uns potentiell belohnend sein. Dieses Potential motiviert uns, neue Umwelten zu explorieren. Ist ein Stimulus bekannt und nicht mit einer Belohnung assoziiert, verliert es dieses Potential. Daher aktivieren nur absolut, jedoch nicht bekannte oder relativ neue Stimuli die Substantia nigra/ Area ventralis tegmentalis des Mittelhirns und erhöhen den Dopaminspiegel."

Ansprechpartner für Redaktionen:
Prof. Dr. med. Emrah Düzel
Arbeitsgruppenleiter "Kognitive Neurologie"
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Klinik für Neurologie II, Telefon: (0391) 67-15506 , -13426
Clinical Reader, Institute of Cognitive Neuroscience
Honorary Consultant Neurologist
Nat. Hospital for Neurology & Neurosurgery, Queen Square
Univ. College London, 17 Queen Square, WC1N 3AR
tel: + 44 20 7679 4640, fax: + 44 20 7679 1160
web: http://www.icn.ucl.ac.uk
email: e.duzel@ucl.ac.uk

Kornelia Suske | idw
Weitere Informationen:
http://www.med.uni-magdeburg.de/

Weitere Berichte zu: Mittelhirn Substantia nigra

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Kokosöl verlängert Leben bei peroxisomalen Störungen
20.06.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Überdosis Calcium
19.06.2018 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der “Stein von Rosetta” für aktive Galaxienkerne entschlüsselt

21.06.2018 | Physik Astronomie

Schneller und sicherer Fliegen

21.06.2018 | Informationstechnologie

Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

21.06.2018 | Innovative Produkte

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics