Ende des 19. Jahrhunderts veröffentlichte der deutsche Psychologe Hermann Ebbinghaus ein Buch über das Studium des Gedächtnisses und des Lernens. Er war der erste, der das als "Intervalleffekt" bekannte Lernphänomen beschrieb.
Der Abstandseffekt deutet darauf hin, dass Informationen effizienter im Langzeitgedächtnis kodiert werden, wenn Lernsitzungen intermittierend sind. Mehr als 100 Jahre Forschung haben diese Beobachtung bestätigt, aber es ist noch unklar, wie genau das Gedächtnis durch den Abstand zwischen den Klassen gestärkt wird.
Um besser zu verstehen, wie der Intervalleffekt funktioniert, untersuchten Wissenschaftler die Gehirne von Mäusen und testeten sie mit einer täglichen Gedächtnisaufgabe. Die Tiere mussten im Labyrinth ein Stück Schokolade finden. Sie hatten drei Gelegenheiten, um den Preis zu jagen, jedes Mal mit Schokolade an derselben Stelle.
Die Forscher experimentierten mit unterschiedlichen Zeitintervallen zwischen jedem der drei Versuche, die Schokolade zu finden. Kurzfristig schienen längere Pausen zwischen den Preisjagden es den Tieren interessanter zu machen, sich daran zu erinnern, wo sich die Schokolade befand.
„Mäuse, die zwischen den Lernphasen in längeren Abständen trainiert wurden, konnten sich nicht schnell an die Position der Schokolade erinnern“, sagt Annette Glass, Neurowissenschaftlerin am Max-Planck-Institut, die an der Studie mitgearbeitet hat. "Aber am nächsten Tag, je länger die Pause, desto besser das Gedächtnis der Mäuse."
Durch die Untersuchung der neuronalen Aktivität im dorsalen medialen präfrontalen Kortex, der Gehirnregion, die dem Lernen zugrunde liegt, erwarteten die Forscher sequentielle Lernphasen, die dieselben Nervenbahnen reaktivieren.
„Wenn die drei Lernphasen sehr schnell aufeinander folgen, haben wir intuitiv erwartet, dass die gleichen Neuronen aktiviert werden“, sagt Peter Holtstein, ein weiterer Forscher des Projekts.
„Schließlich ist dies das gleiche Experiment mit den gleichen Informationen. Nach längerer Pause würde man jedoch annehmen, dass das Gehirn die nächste Lernphase als neues Ereignis interpretiert und mit Hilfe anderer Neuronen verarbeitet.“
Aber es stellte sich heraus, dass genau das Gegenteil der Fall war. Erst bei längeren Intervallen zwischen den Lernphasen wurden ähnliche Muster neuronaler Aktivität gefunden. Kurze sequentielle Lernphasen scheinen durch verschiedene Gruppen neuronaler Aktivität repräsentiert zu werden.
Wissenschaftler sagen, dies scheint darauf hinzudeuten, dass das Einlegen von Pausen zwischen den Lernphasen das Langzeitgedächtnis stärken kann. Und dieser Mechanismus spielt bei dem oft beobachteten Abstandseffekt eine Rolle.
Bei Mäusen zeigte sich, dass das optimale Intervall zwischen den Lernphasen 30 oder 60 Minuten betrug. Diese Intervalle allein verbesserten die Erholung des Langzeitgedächtnisses am nächsten Tag.
Kürzere oder längere Zeiträume zwischen den Lernphasen brachten keinen großen Vorteil für die Erinnerung an den nächsten Tag.
„Insgesamt zeigen unsere Daten, dass das Testintervall die Kommunikationsstärke innerhalb des Ensembles [der Neuronen] erhöht, das Gedächtnis robuster macht und die Wahrscheinlichkeit seines Abrufs erhöht“, schlussfolgern die Forscher.
"Unsere Ergebnisse stellen die erste direkte Beschreibung dar, wie die Aktivität derselben Neuronenpopulation während der Kodierung und des Abrufens des Gedächtnisses die Wirkung der räumlichen Verteilung vermittelt - ein Phänomen, das ursprünglich vor über einem Jahrhundert beschrieben wurde."
Die neue Studie wurde in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht.
2021-07-30 16:48:15
Autor: Vitalii Babkin