Die Bedeutung der Gedächtnisstärke für schlafassoziierte Konsolidierung

Während neuere Befunde darauf hinweisen, dass schlafassoziierte Konsolidierungsprozesse Gedächtnisinhalte stabilisieren, bleibt weiterhin unklar, ob solche Konsolidierungsprozesse mit einem der banalsten Merkmale von Gedächtnisrepräsentationen variieren, nämlich mit der initialen Stärke von Gedächtnisspuren. Ziel dieses Projekts ist es, diese empirische Lücke zu schließen und die Bedeutung der Gedächtnisstärke für Konsolidierungsprozesse auf behavioraler und neurowissenschaftlicher Ebene zu untersuchen. Über 13 Experimente hinweg wird die Stärke von Gedächtnisinhalten sowohl intentional als auch inzidentell manipuliert. Intentionale Stärkemanipulationen erfolgen im Paarassoziations- und im Listenlernparadigma und werden sowohl über präsentationsinduzierte als auch abrufinduzierte Stärkungen realisiert; inzidentelle Stärkemanipulationen erfolgen im Listenlernparadigma unter Verwendung unterschiedlicher Orientierungsaufgaben. Auf behavioraler Ebene werden Konsolidierungseffekte sowohl über eine Reduktion im zeitabhängigen Vergessen als auch über eine Reduktion in der Interferenzanfälligkeit der Gedächtnisinhalte gemessen. Auf neuronaler Ebene soll mittels Elektroenzephalographie (EEG) untersucht werden, wie Manipulationen der Gedächtnisstärke (1) die neuronalen Korrelate der initialen Gedächtnisbildung und (2) die neuronalen Korrelate von Abrufprozessen direkt nach der Enkodierung wie auch nach einem 12 Stunden Intervall - gefüllt mit Schlaf oder Wachheit - verändern. Zusätzlich sollen durch EEG-Messungen während des Schlafes jene elektrophysiologischen Mechanismen untersucht werden, von welchen man annimmt, dass sie direkt an der Reaktivierung und Umstrukturierung kürzlich enkodierter Gedächtnisinhalte beteiligt sind. Die Experimente werden ein erstes Gesamtbild zur Bedeutung der Gedächtnisstärke für schlafassoziierte Konsolidierungseffekte liefern.

Es ist seit langem bekannt, dass Schlaf eine wichtige Rolle für unser Gedächtnis spielt. Dabei werden neu erlernte Gedächtnisinhalte im Schlaf durch Reaktivierungsprozesse stabilisiert, so dass diese weniger anfällig gegen zeitabhängiges Vergessen sind. Ferner werden im Schlaf neue Gedächtnisspuren in bereits bestehende Gedächtnissysteme eingegliedert. Auf diese Weise wird der Zugriff auf neue Gedächtniseinträge vereinfacht und eine langfristige Speicherung gewährleistet. Vorangegangene Forschung deutet allerdings darauf hin, dass Schlaf keineswegs alle neu erlernten Gedächtniseinträge fördert, sondern, dass dessen positive Wirkung sehr selektiv ist. So konnte beispielsweise gezeigt werden, dass Schlaf insbesondere das Erinnern von emotionalen Inhalten oder jener Gedächtniseinträge, welche eine prospektive Relevanz für den Lernenden haben, fördert. Aufbauend auf diesen Befunden wurde im vorliegenden Projekt ausführlich untersucht, inwieweit die positive Wirkung des Schlafs auf das Gedächtnis von der initialen Stärke neu erlernter Inhalte abhängt, einer der am prägendsten Eigenschaft von neuen Gedächtniseinträgen. Dafür wurde die initiale Gedächtnisstärke über mehrere Studien durch unterschiedliche Methoden manipuliert. Die Gruppe um Professor Karl-Heinz Bäuml (Regensburg, Deutschland) untersuchte dabei den Einfluss der Gedächtnisstärke auf Gedächtnisprozesse im Schlaf auf Verhaltensebene, während sich die Gruppe um Prof. Manuel Schabus auf die Rolle diverser Gehirnoszillationen beim Einspeichern neuer Informationen bzw. auf die verfestigende Rolle bestimmter Muster im Schlaf konzentrierte. Die Ergebnisse zeigen dass der Schlaf neu Gelerntes verfestigt und das Vergessen über die Nacht (im Unterschied zu Wachperioden) praktisch auszuschalten vermag. Zudem deuten die Ergebnisse an das Information die vor dem Schlaf nicht nur gelernt sondern auch abgerufen wird besser gemerkt wird. Der Schlaf allerdings vermag seine verstärkenden Effekte über Nacht besonders auf jene Inhalten auszuüben die zwar gelernt aber nicht abgerufen wurden. Zu guter Letzt zeigt sich entgegen bisherigen Befunden dass der Schlaf weder schwache noch besonders stark eingespeicherte Information selektiv über die Nacht festigt, sondern jedem neuen (und relevanten) Inhalt Aufmerksamkeit schenkt und festigt. Für eine Gesellschaft unter zunehmendem Leistungsdruck und Stress ist daher festzuhalten dass der natürliche Schlaf mit seinen positiven Effekten auf Stimmung, Aufmerksamkeit und Gedächtnis kein Luxusgut ist mit dem nachlässig umgegangen werden sollte, sondern einen zentralen Aspekt von Wohlbefinden, Gesundheit und Leistungsfähigkeit darstellt.