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Fortschr Neurol Psychiatr 2003; 71(4): 211-219
DOI: 10.1055/s-2003-38506
Originalarbeit
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Gedächtnis und Gehirn - Neurobiologische Korrelate von Gedächtnisstörungen

Memory and Brain - Neurobiological Correlates of Memory DisturbancesP.  Calabrese1 , H.  J.  Markowitsch2
  • 1Neurologische Universitätsklinik (Knappschaftskrankenhaus), Ruhr-Universität Bochum (Direktor: Prof. Dr. W. Gehlen)
  • 2Lehrstuhl für Physiologische Psychologie, Universität Bielefeld (Direktor: Prof. Dr. H. J. Markowitsch)
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Publication Date:
04 April 2003 (online)

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Zusammenfassung

Gedächtnis lässt sich sowohl nach chronologischen als auch nach inhaltlichen Aspekten differenzieren. Darüber hinaus lassen sich auch prozessspezifische Unterteilungen vornehmen (Einspeicherung, Transfer, Konsolidierung, Abruf). Die zeitliche Unterteilung bezieht sich zum einen auf die gängige Differenzierung in Kurzzeit- und Langzeitgedächtnis, zum anderen auf die in anterogrades („Neugedächtnis”) und retrogrades Gedächtnis („Altgedächtnis”) (gemessen von einem bestimmten Zeitpunkt, meist dem einer Hirnschädigung). Anterogrades Gedächtnis bedeutet das erfolgreiche Einspeichern und Ablagern neuer Information; retrogrades Gedächtnis die Fähigkeit, schon erfolgreich aufgenommene und/oder abgespeicherte Information abzurufen. Auf inhaltlicher Ebene lässt sich (Langzeit-)Gedächtnis in fünf Grundsysteme unterteilen - episodisches Gedächtnis, Wissenssystem, perzeptuelles, prozedurales und die Priming-Form des Gedächtnisses. Neurale Korrelate für diese Unterscheidungen werden unter besonderer Berücksichtigung des episodischen Gedächtnis und des Wissenssystems anhand hirngesunder und hirngeschädigter Individuen diskutiert. Es wird argumentiert, dass Strukturen des limbischen Systems bedeutend für die Einspeicherung von Information und für deren Übertragung in das Langzeitgedächtnis sind. Hierbei werden zwei, zwar in sich geschlossene, aber dennoch interagierende neurale Kreise herausgestrichen - einer primär für die kognitive Verarbeitung und einer für die Integration emotional relevanter Informationen. Für die Speicherung von Information werden primär neokortikale Strukturen als bedeutend angesehen und für den Abruf episodischer Information und von solcher aus dem Wissenssystem eine Kombination frontaler und anterior temporaler Kortexregionen. Hierbei wird von einer Hemisphärenspezialisierung in der Weise ausgegangen, dass die rechte Hirnhälfte weitgehend für den Abruf episodischer Informationen und die linke für den Abruf aus dem Wissenssystem „zuständig” sind. Evidenzen werden sowohl aus Ergebnissen herangezogen, die auf Untersuchungen an distinkt hirngeschädigten Patienten basieren, als auch auf solchen, die aus der experimentellen Anwendung von Methoden der funktionellen Bildgebung an hirngesunden Probanden hervorgingen. Ein Vergleich der Ergebnisse von Bildgebungsstudien bei gedächtnisgestörten Patienten aus dem psychiatrischen Bereich mit denjenigen von Amnestikern mit distinkten Hirnschädigungen zeigte, dass beide Patientengruppen Stoffwechseländerungen in ähnlichen Hirnregionen aufwiesen. Während sich bei Patienten mit distinkten, identifizierbaren organischen Hirngewebsschädigungen direkte anatomische Korrelate für die Amnesie nachweisen lassen, sind bei Patienten mit psychogenen Amnesien Änderungen in der Biochemie des Hirns (Stresshormonfreisetzungen, Transmitterausschüttungen) als physiologische Grundlage der Gedächtnisstörungen anzusehen.

Abstract

A differentiation of memory is possible on the basis of chronological and contents-related aspects. Furthermore, it is possible to make process-specific subdivisions (encoding, transfer, consolidation, retrieval). The time-related division on the one hand refers to the general differentiation into short-term and long-term memory, and, on the other, to that between anterograde and retrograde memory (“new” and “old memory”; measured from a given time point, usually that when brain damage occurred). Anterograde memory means the successful encoding and storing of new information; retrograde the ability to retrieve successfully acquired and/or stored information. On the contents-based level, memory can be divided into five basic long-term systems - episodic memory, the knowledge system, perceptual, procedural and the priming form of memory. Neural correlates for these divisions are discussed with special emphasis of the episodic and the knowledge systems, based both on normal individuals and brain-damaged subjects. It is argued that structures of the limbic system are important for encoding of information and for its transfer into long-term memory. For this, two independent, but interacting memory circuits are proposed - one of them controlling and integrating primarily the emotional, and the other primarily the cognitive components of newly incoming information. For information storage principally neocortical structures are regarded as important and for the recall of information from the episodic and semantic memory systems the combined action of portions of prefrontal and anterior temporal regions is regarded as essential. Within this fronto-temporal agglomerate, a moderate hemispheric-specificity is assumed to exist with the right-hemispheric combination being mainly engaged in episodic memory retrieval and the left-hemispheric in that of semantic information. Evidence for this specialization comes from the results from focally brain-damaged patients as well as from that functional brain imaging in normal human subjects. Comparing results from imaging studies in memory disturbed patients with brain damage and from patients with a psychiatric diagnosis (e. g., psychogenic amnesia) revealed that both patient groups demonstrate comparable metabolic changes on the brain level. It can therefore be concluded that in neurological patients distinct, identifiable tissue damage is existent, while in psychiatric patients changes in the brain's biochemistry (release of stress hormones, and transmitters) constitute the physiological bases for the memory disturbances.

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Dr. P. Calabrese

Neurologische Universitätsklinik - Bereich Neuropsychologie

In der Schornau 23-25

44892 Bochum

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