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Wie das Gehirn Erinnerungen im Schlaf festigt

05.10.2016

Welche Hirnprozesse Erinnerungen während des Schlafens festigen, haben Forscher um Prof. Dr. Nikolai Axmacher von der Ruhr-Universität Bochum (RUB) untersucht. Sie fanden deutliche Parallelen zu Befunden aus tierexperimentellen Studien. Das Wissenschaftsmagazin Rubin berichtet über die Arbeit der Bochumer Neuropsychologen.

Axmacher zeichnete die Nervenzellaktivität von Epilepsie-Patienten auf, die aus medizinischen Gründen Elektroden im Gehirn implantiert hatten. EEG-Daten von 13 Patientinnen und Patienten brachte der Forscher von seiner vorherigen Arbeitsstätte, dem Universitätsklinikum Bonn, an die RUB mit.


Komplexe Daten wollen diskutiert werden: Nikolai Axmacher im Gespräch mit Postdoktorandin Hui Zhang

© RUB, Damian Gorczany

Während die Forscher das EEG aufnahmen, betrachteten die Patienten zunächst eine Reihe von Landschaftsbildern; dann schliefen sie. Später testeten die Wissenschaftler, welche der Bilder die Probanden sich eingeprägt hatten und welche nicht.

Nervenzellen empfänglich machen

Postdoktorandin Hui Zhang analysierte die Daten. Das Ergebnis der vorläufigen Auswertung: Während des Schlafs traten die gleichen Hirnaktivierungsmuster auf wie beim Betrachten der Landschaftsfotos. Zudem hingen die Reaktivierungen mit sogenannten Ripple-Oszillationen im Gehirn zusammen.

Bei den Ripples handelt es sich um eine bestimmte Art der Hirnaktivität. Ein Verbund von Nervenzellen sendet für einen kurzen Zeitraum Signale mit hoher Frequenz aus. Im EEG zeigen sie sich als charakteristische Wellenform. Eine Theorie besagt: Nach einem Ripple-Ereignis ist eine Nervenzelle empfänglicher dafür, reaktivierte Informationen dauerhaft zu speichern.

Das ergab auch die aktuelle Analyse der Patientendaten. Nach einem Ripple trat eine stärkere Reaktivierung auf als in einem Vergleichszeitraum vor einem Ripple.

Mechanismus für das Lernen im Schlaf

„Einzelne Reize, also in unserem Fall Landschaftsbilder, werden im Schlaf reaktiviert, und die Ripples scheinen diese Reaktivierung zu verstärken“, erklärt Nikolai Axmacher. Diesen Verstärkungsmechanismus fanden die Forscher aber nur bei der Reaktivierung solcher Bilder, die beim finalen Test auch erinnert wurden.

In anderen Worten: „Wenn ein Ripple die Reaktivierung verstärkt, wird das Bild später erinnert“, so Axmacher. „Wir haben es hier also offenbar mit einem Mechanismus für das Lernen im Schlaf zu tun.“

Ausführlicher Beitrag in Rubin

Einen ausführlichen Beitrag über die Forschung von Nikolai Axmacher finden Sie im Wissenschaftsmagazin Rubin der Ruhr-Universität Bochum (http://news.rub.de/wissenschaft/2016-09-30-neurowissenschaft-wie-das-gehirn-erin...). Texte auf der Webseite und Bilder aus dem Downloadbereich dürfen unter Angabe des Copyrights für redaktionelle Zwecke frei verwendet werden.

Pressekontakt

Prof. Dr. Nikolai Axmacher
Abteilung Neuropsychologie
Institut für Kognitive Neurowissenschaft
Fakultät für Psychologie
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: 0234 32 22674
E-Mail: nikolai.axmacher@rub.de

Dr. Julia Weiler | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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