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 Lymphdrüsenkrebs programmiert Immunzellen zur Förderung des eigenen Wachstums um
22.02.2018 | Wilhelm Sander-Stiftung

nachricht Forscher entdecken neuen Signalweg zur Herzmuskelverdickung
22.02.2018 | Ruhr-Universität Bochum

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: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

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

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

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