Im Kampf gegen das Vergessen bauen manche Menschen einen Gedächtnispalast. Diese Methode wurde in der Antike von dem griechischen Dichter Simonides von Keos erfunden und in jüngster Zeit durch mehrere Bestseller (und den „Gedächtnispalast“ von Benedict Cumberbatchs Sherlock Holmes) populär gemacht.
Gedächtnispaläste sind imaginäre architektonische Lagerstätten, in denen man alles speichern und abrufen kann, an das man sich erinnern möchte. Vor sechzehn Jahrhunderten sprach der heilige Augustinus von „Schätzen zahlloser Bilder“, die in seinen „geräumigen Palästen des Gedächtnisses“ aufbewahrt werden. Die Wissenschaftler des einundzwanzigsten Jahrhunderts, die das Gedächtnis erforschen, haben jedoch einen wichtigen Punkt herausgefunden, den man sich merken sollte: Selbst der luxuriöseste Gedächtnispalast braucht einen Mülleimer.
Vergessen ist kein Zeichen von Versagen, sondern kann die erste Strategie des Gehirns bei der Verarbeitung eingehender Informationen sein.
„Es gibt Erinnerungen, die wir nicht wollen und die wir nicht brauchen“, sagt die Neurowissenschaftlerin Maria Wimber. „
Traditionell wurde das Vergessen als ein passiver Verfall der im Gehirn aufgezeichneten und gespeicherten Informationen betrachtet, der sich im Laufe der Zeit vollzieht. Doch während manche Erinnerungen einfach verblassen wie Tinte auf Papier, das dem Sonnenlicht ausgesetzt ist, deuten neuere Forschungen darauf hin, dass das Vergessen oft absichtlich geschieht, wobei die Löschung durch ausgeklügelte zelluläre und molekulare Mechanismen gesteuert wird. Und Vergesslichkeit ist nicht unbedingt ein Zeichen für ein fehlerhaftes Gedächtnis. „Tatsächlich“, so Wimber, „hat sich in Computermodellen und auch in Tierversuchen immer wieder gezeigt, dass ein intelligentes Gedächtnissystem das Vergessen braucht.“
Vergessen ist keineswegs ein Zeichen von Versagen, sondern kann die erste Strategie des Gehirns bei der Verarbeitung eingehender Informationen sein. Einige Forscher argumentieren nun, dass das Vergessen unerlässlich ist, weil das biologische Ziel des Gedächtnisapparats des Gehirns nicht darin besteht, Informationen zu bewahren, sondern vielmehr darin, dem Gehirn zu helfen, vernünftige Entscheidungen zu treffen. Wenn man versteht, wie das Gehirn vergisst, kann man die geistige Leistungsfähigkeit gesunder Gehirne verbessern und gleichzeitig Einblicke in die Mechanismen gewinnen, die einer Reihe von psychischen Störungen zugrunde liegen.
Ein vom deutschen Psychologen Hermann Ebbinghaus im 19. Jahrhundert entwickeltes Diagramm quantifiziert den Verfall des Gedächtnisses über die Zeit. Moderne Forscher verwenden dieses Diagramm, um die Konkurrenz zwischen der Stärkung des Gedächtnisses (oder Konsolidierung, blaue Pfeile) und Prozessen, die das Gedächtnis abbauen und schwächen (Vergessen, rosa Pfeile), zu veranschaulichen. In diesem Beispiel ist der Erinnerungswert etwa zwei Tage nach dem Erwerb eines Gedächtnisses hoch (ein Spitzenwert wird behalten). Danach nimmt die Erinnerung etwa zwei Tage lang rapide ab und beginnt sich dann zu stabilisieren, da die Konsolidierung das Vergessen ausgleicht.
Biologie des Erinnerns
Das Gedächtnis selbst ist immer noch ein Rätsel, aber es besteht im Wesentlichen aus physischen Veränderungen im Gehirn, die eine Repräsentation vergangener Erfahrungen kodieren. Auf diese Gedächtnisspuren – Engramme genannt – kann man zugreifen, um die Vergangenheit zu rekonstruieren, wenn auch nur unvollkommen. Viele Experten gehen davon aus, dass Engramme durch die Verstärkung von Synapsen – den Stellen, an denen Signale zwischen Nervenzellen oder Neuronen übertragen werden – aufgebaut werden. Das Abrufen einer Erinnerung reaktiviert ein Muster von Nervenzell-Signalen, das die ursprüngliche Erfahrung nachahmt.
„Die vorherrschende Ansicht ist, dass die Bildung eines Engramms die Verstärkung synaptischer Verbindungen zwischen Neuronenpopulationen … beinhaltet, die während eines Ereignisses aktiv sind“, schreiben Sheena Josselyn und Paul Frankland in der aktuellen Annual Review of Neuroscience. „Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass das gleiche (oder ein ähnliches) Aktivitätsmuster innerhalb dieser Zellgruppe zu einem späteren Zeitpunkt wiederhergestellt werden kann.“
Engramme speichern natürlich nicht jedes Detail jeder Erfahrung. Einige Aufzeichnungen von Aktivitätsmustern bleiben nicht erhalten. Und das ist auch gut so, meint Wimber von der Universität Birmingham in England.
„Ein zu präzises Gedächtnis ist vielleicht auf lange Sicht nicht wirklich das, was wir wollen, weil es uns daran hindert, unsere Erinnerungen zu nutzen, um sie auf neue Situationen zu verallgemeinern“, sagte sie kürzlich in San Diego auf einer Tagung der Society for Neuroscience. „Wenn unser Gedächtnis zu präzise und übermäßig angepasst ist, können wir es nicht nutzen, um Vorhersagen über künftige Situationen zu treffen.“
Wenn Ihr Gedächtnis zum Beispiel jede Einzelheit darüber speichert, wie Sie im Park von einem Hund gebissen wurden, dann wissen Sie nicht unbedingt, dass Sie sich in einem anderen Park vor einem anderen Hund in Acht nehmen müssen. „Was wir uns wünschen“, so Wimber, „ist ein flexibleres und allgemeineres Gedächtnis, und das würde bedeuten, dass man die Details ein wenig vergisst und eher den Kern eines Gedächtnisses entwickelt.“
Solche „gestrafften“ Gedächtnisse sind keine Nebeneffekte von Fehlern oder Einschränkungen der Gedächtnisleistung, so Frankland und Blake Richards in einem Artikel in Neuron aus dem Jahr 2017. Eine solche Vereinfachung „ist eine wesentliche Komponente des adaptiven Gedächtnisses“, schrieben sie. „Einfache Erinnerungen, die das Wesentliche unserer Erfahrungen speichern und komplizierte Details vermeiden, sind besser für die Verallgemeinerung auf künftige Ereignisse geeignet.“
Das Wesentliche, und nur das Wesentliche, ist daher eine wertvolle Hilfe, um intelligente Entscheidungen zu treffen, sagen Frankland vom Hospital for Sick Children in Toronto und Richards von der University of Toronto. Sie sind der Meinung, dass es falsch ist, das Gedächtnis „einfach als ein Mittel für die Übertragung von Informationen mit hoher Wiedergabetreue durch die Zeit“ zu betrachten. Vielmehr schlagen sie vor, dass „das Ziel des Gedächtnisses darin besteht, eine intelligente Entscheidungsfindung zu ermöglichen“
Das Erfassen des Wesentlichen ist besonders hilfreich in sich verändernden Umgebungen, in denen der Verlust einiger Erinnerungen die Entscheidungsfindung auf verschiedene Weise verbessert. Zum einen können durch das Vergessen veraltete Informationen eliminiert werden, die ein gutes Urteilsvermögen beeinträchtigen würden. Und Erinnerungen, die die Vergangenheit zu getreu wiedergeben, können die Fähigkeit beeinträchtigen, sich eine andere Zukunft vorzustellen, wodurch das Verhalten zu unflexibel wird, um mit veränderten Bedingungen fertig zu werden. Wenn das Vergessen nicht gelingt, können unerwünschte oder schwächende Erinnerungen fortbestehen, wie bei der posttraumatischen Belastungsstörung.
Aktives Vergessen
Der große Wert des Vergessens setzt voraus, dass es nicht zufällig geschieht. In einigen Fällen kann das Vergessen einfach die Unfähigkeit widerspiegeln, eine Gedächtnisspur abzurufen, auch wenn das Engramm, das sie kodiert, intakt bleibt. Eine wachsende Zahl von Forschern glaubt jedoch, dass dies nicht die ganze Geschichte sein kann. Wie Ronald Davis und Yi Zhong betonen, deutet die bemerkenswerte Speicherfähigkeit des Gehirns darauf hin, dass es über ein effizientes Informationsmanagementsystem verfügt, das mit Methoden zur Datenentsorgung ausgestattet ist. „Aufgrund der außerordentlich großen Anzahl von Gedächtnis-Engrammen, die sich im Laufe der Zeit im Gehirn ansammeln können, scheint es logisch, dass das Gehirn über … Mechanismen verfügen muss, um ungenutzte Erinnerungen zu entfernen“, schrieben sie 2017 in der Zeitschrift Neuron.
Psychologen haben die Möglichkeit des aktiven Vergessens seit mehr als einem halben Jahrhundert in Betracht gezogen, aber erst in den letzten 15 Jahren oder so haben Forscher substanzielle neurobiologische Beweise zu diesem Thema zusammengetragen. Während die neurowissenschaftliche Untersuchung des Vergessens noch in den Kinderschuhen steckt, haben Wissenschaftler begonnen, einige der Taktiken des Gehirns zum Löschen von Informationen zu erkennen. In ihrem Artikel in der Zeitschrift Neuron beschreiben Davis vom Scripps Research Institute in Florida und Zhong von der Tsinghua-Universität in Peking verschiedene Studien der letzten Jahre zu den Mechanismen, die den Vergessensprozess ermöglichen.
Wenn Erinnerungen erworben werden (oben links), werden Spuren der Erinnerung durch molekulare Veränderungen in Netzwerken von Zellen gespeichert, die ein Engramm bilden. In Engrammen gespeicherte Erinnerungen können durch verschiedene Prozesse „passiv“ vergessen werden (unten links), z. B. durch den Verlust von kontextuellen Hinweisen, die das Abrufen der Erinnerung ermöglichen, durch die Beeinträchtigung des Abrufs durch andere ähnliche Erinnerungen oder einfach durch den Zerfall instabiler biologischer Materialien in den Engrammzellen. Einige Forscher glauben, dass „aktives“ Vergessen das Gedächtnis stärker auslöschen kann als passive Mechanismen. Es wurden mehrere Formen des aktiven Vergessens vorgeschlagen, darunter der absichtliche Versuch, unangenehme Erinnerungen zu unterdrücken (motiviertes Vergessen); das Vergessen einiger Teile eines Gedächtnisses durch das Abrufen anderer Teile; der Verfall des Gedächtnisses, der durch Interferenzen mit anderen Informationsverarbeitungsprozessen ausgelöst wird; und das „intrinsische“ Vergessen – das Löschen von Informationen durch Zellen und biochemische Prozesse als wesentlicher Teil des Gedächtnisapparats des Gehirns zur effizienten Verwaltung von Informationen.
Einiges Vergessen scheint „passiv“ zu sein – ein Ergebnis entweder des natürlichen Zerfalls des biologischen Materials, das die Engramme bildet, oder des Verlusts der Fähigkeit, sie abzurufen, stellten Davis und Zhong fest. Viele Formen des Vergessens sind jedoch eher mit einem Programm zu vergleichen, das Daten von der Festplatte löscht. Neue Reize können zum Beispiel alte Erinnerungen aktiv stören. Das Abrufen von Teilen eines Gedächtnisses kann zum Verlust anderer Teile führen. Und „Vergessenszellen“ könnten dem Gehirn tatsächlich signalisieren, Gedächtnisspuren zu beseitigen, so Davis und Zhong. „Wir gehen davon aus, dass … das Gehirn auch die biologische Fähigkeit besitzt, Gedächtnisspuren mit Hilfe von Signalsystemen zu löschen“, die denen ähneln, die beim Erwerb und der Speicherung von Erinnerungen verwendet werden. In der Tat könnte das Vergessen die Hauptstrategie des Gehirns bei der Verwaltung von Informationen sein.
„Ich würde spekulieren, dass das Vergessen das Standardsystem des Gehirns sein könnte“, sagte Davis auf der neurowissenschaftlichen Tagung. „Wir könnten ein langsames, chronisches Vergessenssignal in unserem Gehirn haben, das im Grunde besagt, dass wir alles löschen sollten, es sei denn, ein Richter … greift ein und sagt, dass diese Erinnerung es wert ist, bewahrt zu werden.“
In verschiedenen experimentellen Studien haben Davis und andere reichlich Beweise für die Rolle biochemischer Prozesse gesammelt, die aktiv Erinnerungen löschen. Studien an Fruchtfliegen zum Beispiel weisen auf den bekannten chemischen Botenstoff Dopamin hin.
Fliegen können sich daran erinnern, einen Geruch zu meiden, der von einem elektrischen Schock begleitet wurde, eine Erinnerung, die von Nervenzellen, den so genannten Pilzkörperneuronen, gesteuert wird. Die Schocks aktivieren andere Neuronen, die Dopamin an die Pilzkörperzellen weiterleiten und biochemische Reaktionen auslösen, die eine Erinnerung speichern, die den Schock mit dem Geruch verbindet. Diese Erinnerung ist jedoch schnell wieder vergessen (normalerweise am nächsten Tag). Irgendetwas löscht sie, und es gibt Hinweise darauf, dass Dopamin auch für das Vergessen verantwortlich ist.
Die Doppelrolle von Dopamin ist noch nicht vollständig geklärt. Pilzkörperneuronen besitzen jedoch zwei verschiedene molekulare Antennen, die auf Dopamin reagieren; eine dieser Antennen (oder Rezeptormoleküle) initiiert die Gedächtnisbildung, die andere fördert die Löschung. Ob Dopamin die Gedächtnisbildung fördert oder löscht, hängt möglicherweise vom Kontext ab, einschließlich der vorherrschenden biochemischen Bedingungen und davon, wie aktiv das Pilzkörperneuron zu diesem Zeitpunkt ist.
Fruchtfliegen erinnern sich daran, einen Geruch zu fürchten, wenn seine Anwesenheit von einem elektrischen Schock begleitet wird. Dieses Gedächtnis bildet sich, weil der Schock die Freisetzung des Moleküls Dopamin aus Nervenzellen anregt, die mit den Neuronen des Pilzkörpers verbunden sind, und zwar zur gleichen Zeit, zu der der Geruch ein zelluläres Signal (über Kalzium) auslöst. Bei Stimulation durch Dopamin löst eine „molekulare Antenne“ oder ein Rezeptormolekül (dDA1) auf dem Pilzkörperneuron chemische Reaktionen aus (über das Signalmolekül cAMP), die das Pilzkörperneuron umstrukturieren und so die Erinnerung verstärken. Die Erinnerung verblasst im Laufe der Zeit, da in Abwesenheit des Geruchs niedrigere Dopaminspiegel ein anderes Dopaminrezeptormolekül (DAMB) stimulieren, was zu einer Abschwächung der Erinnerung führt.
In jedem Fall ist an dem Löschvorgang ein als Rac1 bekanntes Protein beteiligt, das eine Rolle bei der Strukturierung von Synapsen spielt. Einige Studien deuten darauf hin, dass die Umstrukturierung von Synapsen als Reaktion auf Rac1 für die Schwächung von Engrammen verantwortlich sein könnte. Die Blockierung der Rac1-Aktivität trägt zum Beispiel dazu bei, die Dauer des Gedächtnisses zu verlängern.
Rac1 könnte auch an einem zweiten Vergessensmechanismus beteiligt sein, der durch die Geburt neuer Nervenzellen angetrieben wird (der als Neurogenese bekannte Prozess). Studien an Ratten haben ergeben, dass neue Neuronen, die in bestehende neuronale Schaltkreise integriert werden, die Schaltkreise umstrukturieren können. Solche Veränderungen in den Verbindungen könnten den Zugriff auf Erinnerungen erschweren, sagte Frankland auf der neurowissenschaftlichen Tagung. Tierstudien haben gezeigt, dass die Unterbrechung der Neurogenese Erinnerungen bewahrt, während ein hohes Maß an Neurogenese das Vergessen fördert. Ob diese Form des Vergessens beim Menschen von Bedeutung ist, bleibt unbekannt, da der Umfang der Neurogenese beim erwachsenen Menschen immer noch eine ungeklärte Frage ist.
Auf jeden Fall deuten die Beweise darauf hin, dass viele Arten von „Vergessenszellen“ an der Löschung von Engrammen beteiligt sein müssen. „Es gibt wahrscheinlich Dutzende von molekularen und zellulären Wegen, um Erinnerungen zu löschen“, schreiben Davis und Zhong in Neuron.
Wie und wann diese Prozesse ablaufen, kann von verschiedenen Faktoren abhängen, etwa von körperlicher Aktivität, Stress und Schlaf. Es ist bekannt, dass Schlaf bei Menschen und anderen Tieren das Gedächtnis verbessert, vermutlich indem er eine Zeit schafft, in der Erinnerungen im Gehirn gespeichert (oder „konsolidiert“) werden können. Schlaf kann aber auch das Gedächtnis fördern, indem er die Prozesse unterdrückt, die das Vergessen vorantreiben, wie Davis und Zhong betonen. Eine 2015 in Cell veröffentlichte Studie fand Hinweise darauf, dass Schlaf die Freisetzung des Vergessenssignals Dopamin an die Neuronen des Pilzkörpers hemmt.
Wenn das Vergessen der Schlüssel dafür ist, wie das Gehirn den massiven Dateninput, dem es jeden Tag begegnet, erfolgreich verarbeitet – wie die bisherige Forschung nahelegt -, dann könnten Mängel im Vergessensprozess plausibel zu Hirnstörungen beitragen, merken Davis und Zhong an. Defizite in der Fähigkeit zu vergessen könnten zum Beispiel bei Autismus-Spektrum-Störungen eine Rolle spielen. Sicherlich spiegeln die starken und lähmenden Erinnerungen bei posttraumatischen Belastungsstörungen die Unfähigkeit wider, störende Erfahrungen zu vergessen. Unerwünschte, sich wiederholende invasive Erinnerungen sind ein Merkmal einiger psychiatrischer Störungen, wie z. B. der Schizophrenie. Und die Unfähigkeit, die mit dem Konsum von Suchtmitteln verbundenen Hinweise zu vergessen, beeinträchtigt die Genesung vom Drogenmissbrauch.
Auf der positiven Seite könnte ein besseres Verständnis der Biologie des Vergessens dazu beitragen, Medikamente zu finden, die in der Lage sind, benötigte Erinnerungen zu verstärken und unerwünschte zu beseitigen. Aber solche Vorteile könnten sich erst nach viel mehr Forschung zeigen, sagte Davis auf der neurowissenschaftlichen Tagung – in einer eher spärlich besuchten Sitzung.
„Wir stehen ganz am Anfang, wenn wir versuchen, die Neurobiologie des aktiven Vergessens zu verstehen“, sagte er. Er rechnet aber damit, dass das Gebiet schnell mehr Aufmerksamkeit auf sich ziehen wird.
„Ich garantiere Ihnen, dass dieser Raum in fünf Jahren voll sein wird“, sagte er. „Horden von Neurowissenschaftlern werden in dieses Gebiet eindringen.“ Wenn er Recht hat, sollten künftige Treffen zum Thema Vergessen am besten in einem geräumigen Palast stattfinden – mit vielen Mülleimern und vielleicht sogar einem Müllcontainer.