Neue Erkenntnisse zum Arbeitsgedächtnis
Manche Menschen können unwichtige Informationen sehr gut aussortieren, bevor sie im Arbeitsgedächtnis gespeichert werden, bei anderen hingegen funktioniert das weniger gut. Bekanntlich unterscheidet sich die Teilmenge an Informationen, die für das Erledigen von Alltagsaufgaben mehrere Tage lang gespeichert werden müssen, vom Kurzzeitgedächtnis, auf das es eher in beruflichen oder Prüfungssituationen ankommt. Trotzdem ist noch kaum erforscht, wie diese individuellen Unterschiede zustande kommen. Neue Ergebnisse aus Verhaltensstudien und Neuroimaging zeigen, dass die so genannte Aufmerksamkeitssteuerung starken Einfluss auf das Arbeitsgedächtnis hat. Was genau dabei passiert, ist jedoch nicht vollständig geklärt. Das über ein Marie-Skłodowska-Curie-Einzelstipendium geförderte EU-Projekt GENEVA untersuchte nun, ob es eine genetische Komponente für das Abrufen richtiger Informationen zum richtigen Zeitpunkt gibt. „Obwohl es zunächst einfach erscheinen mag, die richtigen Informationen auszuwählen, um sich genau zu erinnern und anstehende Aufgaben erledigen zu können, zeigen Forschungen auch individuelle Unterschiede auf“, erklärt Forschungsleiterin Dr. Andria Shimi. Kurzzeitgedächtnis im Test Die Forscher von GENEVA kombinierten molekulare Genetik, Elektroenzephalographie mit ereigniskorrelierten Potenzialen sowie Verhaltensexperimente, um biologische Signalwege beim Zusammenspiel von Aufmerksamkeitssteuerung und Kapazität des Arbeitsgedächtnisses zu enthüllen. Einige kombinierte visuelle Funktionen dienen im Alltag der Objekterkennung. Auf dieser Grundlage wurde ein Experiment durchgeführt, das frühere Studien zur Erkennung wiederholter Muster in Arrays aus Farbe-Form-Position-Kombinationen ergänzen sollte. Die Ergebnisse von GENEVA werden derzeit für die Veröffentlichung vorbereitet. Genetische Faktoren für ein gutes Gedächtnis Schwerpunkt des Projekts waren Gene, die den Botenstoff Dopamin regulieren. Dabei wurde untersucht, ob Varianten dieser Gene die Effizienz der Aufmerksamkeitsselektion und damit letztlich das Kurzzeitgedächtnis beeinflussen. „Unsere Ergebnisse bestätigten die Erwartungen und zeigen, dass das Gen DAT1 die Leistung des Arbeitsgedächtnisses beeinflusst“, berichtet Dr. Shimi. Damit stellt sich ein Zusammenhang zwischen individuellen Leistungsunterschieden und spezifischen genetischen Varianten dar, und die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen der Kapazität des Arbeitsgedächtnisses werden deutlich. Herausforderungen und ihre Lösung „Die Forschung muss sich immer neuen Herausforderungen stellen, und eine erfolgreiche Forscherlaufbahn erfordert Willen und Ausdauer, um neue Probleme zu lösen. Genau das haben wir gemacht“, kommentiert Dr. Shimi. Das Protokoll für die Genotypisierung der Teilnehmer zu optimieren, dauerte zwar länger als erwartet, aber schließlich entwickelten die Forscher ein genetisches Protokoll für die Genotypisierung aller Probanden. „Obwohl wir viele Proben nochmals testen mussten, um das genetische Protokoll zu validieren, zahlten sich die vielen Stunden im Labor letztendlich aus“, sagt Dr. Shimi. Das erfreuliche und sehr aussagefähige Resultat war ein neues Protokoll, das auch anderen Wissenschaftlern auf diesem Gebiet zugute kommen wird. Übertragung der Forschungsergebnisse in die klinische Praxis In den nächsten Schritten sollen diese Forschungsergebnisse auf klinische Populationen übertragen werden. Anwendungen reichen von Therapien für neurodegenerativ bedingte Gedächtnisstörungen bis hin zu Schule und Bildung, wo es auf ein gutes Gedächtnis ankommt. „Ich will untersuchen, ob diese genetischen Varianten bei Neurologiepatienten mit Aufmerksamkeits- und Arbeitsgedächtnis-Defiziten eine Rolle spielen. Dieses Wissen könnte künftig neue Wege zur Erforschung und Ursachenanalyse von neurologischen Erkrankungen eröffnen, bei denen das Arbeitsgedächtnis beeinträchtigt ist“, schließt Dr. Shimi.
Schlüsselbegriffe
GENEVA, Arbeitsgedächtnis, Protokoll, Kurzzeitgedächtnis, Aufmerksamkeitssteuerung, Dopamin, Neurotransmitter, Genotyp
