Noradrenerge Aktivität und systemische Konsolidierung: Aufrechterhaltung der Gedächtnisspezifität?
Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Erinnerungen verändern sich über die Zeit hinweg. Insbesondere wird angenommen, dass unsere Erinnerungen eine zeitabhängige neuronale Reorganisation durchlaufen, die als systemische Konsolidierung bezeichnet wird und im Rahmen derer sie weniger vom Hippocampus und stärker von neokortikalen Arealen abhängig werden. Zudem wird angenommen, dass die systemische Konsolidierung mit einer Transformation detailreicher Erinnerungen in eher abstrakte Repräsentationen einhergeht. Hauptziel des vorliegenden Projektes war die Untersuchung der Frage, ob sich der Verlauf der systemischen Konsolidierung experimentell verändern lässt. Ausgehend von aktuellen Nagetiertierdaten, vermuteten wir, dass erhöhte noradrenerge Stimulation nach der Enkodierung den Verlauf der systemischen Konsolidierung umkehren könnte. Darüber hinaus waren wir bestrebt, das Wesen der vermuteten Gedächtnistransformation zu untersuchen und zu prüfen, ob diese eher semantischer oder perzeptueller Natur ist. Zu diesem Zwecke erhielten gesunde Versuchspersonen entweder ein Placebo oder den α2-Adrenozeptorantagonisten Yohimbin, der zu verstärkter noradrenerger Stimulation führt, kurz bevor sie eine Reihe von Bildern enkodierten. Die Erinnerung an diese Bilder wurde in einem Rekognitionstest entweder 1d oder 28d nach der Enkodierung erfasst, wodurch sich zeitabhängige Veränderungen der Erinnerung untersuchen ließen. Der Rekognitionstest enthielt neben bekannten und vollständig neuen Bildern auch solche, die den enkodierten Bildern entweder semantisch oder perzeptuell ähnelten, um so das Wesen der postulierten Gedächtnistransformation untersuchen zu können. Sowohl die Enkodierung als auch der Rekognitionstest fanden im Magnetresonanztomographen statt. Unsere Ergebnisse zeigten, dass Yohimbin die zeitabhängige Abnahme der Erinnerungsstärke reduzierte. Darüber hinaus führte Yohimbin zu einer Zunahme der hippocampalen Aktivität und einer Abnahme der neokortikalen Aktivität über die Zeit hinweg, was auf eine Umkehr des typischen Verlaufs der systemischen Konsolidierung hindeutet und ein zentraler Mechanismus sein könnte, um emotional erregende Erinnerungen längerfristig lebendig zu halten. Darüber hinaus zeigten unsere Ergebnisse, dass die zeitabhängige Transformation von Erinnerungen semantischer, nicht aber perzeptueller Natur ist und mit spezifischen zeitabhängigen Veränderungen der Gedächtnisrepräsentationen entlang der hippocampalen Langachse sowie neokortikaler Areale in Zusammenhang steht. Diese semantische Transformation könnte die Integration von Erinnerungen in abstrakte Wissensstrukturen fördern. Zusammengenommen liefern die Ergebnisse dieses Projektes neue Einblicke in die Dynamik und das Wesen eines zentralen Prozesses des Gedächtnisses – der Veränderung von Erinnerungen über die Zeit hinweg. Über ihre grundlagenwissenschaftliche Relevanz hinaus, könnten die vorliegenden Befunde auch bedeutsame Implikationen für psychische Störungen haben, die durch übermäßig starke Erinnerungen an emotional erregende Erfahrungen gekennzeichnet sind.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Noradrenergic arousal after encoding reverses the course of systems consolidation in humans. Nature Communications, 12(1).
Krenz, Valentina; Sommer, Tobias; Alink, Arjen; Roozendaal, Benno & Schwabe, Lars
