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03.09.2021

Mit Pausen verfestigt sich das Gelernte besser im Gedächtnis

Wir erinnern uns länger, wenn wir beim Lernen Pausen machen, der sogenannte „Abstandseffekt“ Spacing Effect). Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie gewannen tiefere Einblicke in die neuronalen Grundlagen dieses Phänomens bei Mäusen. Mit längeren Intervallen zwischen den Lernwiederholungen verwenden Mäuse mehr von denselben Neuronen wie zuvor – anstatt verschiedene zu aktivieren. Dadurch können sich die neuronalen Verbindungen möglicherweise mit jedem Lernereignis verstärken, sodass Wissen länger gespeichert wird.

© photophonie - Fotolia.com

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Viele von uns haben folgende Erfahrung gemacht: Am Tag vor einer Prüfung versuchen wir, eine riesige Menge an Informationen in unser Gehirn zu stopfen. Aber genauso schnell, wie wir es uns angeeignet haben, ist das mühsam erlernte Wissen auch wieder weg. Die gute Nachricht ist, dass wir diesem Vergessen entgegenwirken können. Mit erweiterten Zeitabständen zwischen einzelnen Lernbemühungen bewahren wir das Wissen länger.

Aber was passiert im Gehirn während des Spacing-Effekts und warum sind Pausen so gut für unser Gedächtnis? Es wird allgemein angenommen, dass beim Lernen Neuronen aktiviert werden und neue Verbindungen knüpfen. Auf diese Weise wird das erlernte Wissen gespeichert und kann durch Reaktivierung derselben Neuronen abgerufen werden. Wir wissen jedoch noch sehr wenig darüber, wie Pausen diesen Prozess positiv beeinflussen – obwohl der Abstandseffekt vor mehr als einem Jahrhundert beschrieben wurde und bei fast allen Tieren auftritt.

Lernen im Labyrinth

Annet Glas und Pieter Goltstein, Neurobiologen im Team von Mark Hübener und Tobias Bonhoeffer, haben dieses Phänomen an Mäusen untersucht. Dazu mussten sich die Tiere die Position eines versteckten Schokoladenstücks in einem Labyrinth merken. Bei drei aufeinanderfolgenden Gelegenheiten durften sie das Labyrinth erkunden und ihre Belohnung finden – einschließlich unterschiedlich langer Pausen. „Mäuse, die mit den längeren Abständen zwischen den Lernphasen trainiert wurden, konnten sich nicht so schnell an die Position der Schokolade erinnern“, erklärte Annet Glas. "Aber am nächsten Tag war das Gedächtnis der Mäuse umos besser, je länger die Pausen gewesen waren."

Während des Labyrinthtests maßen die Forscher zusätzlich die Aktivität von Neuronen im präfrontalen Kortex. Diese Hirnregion ist für Lernprozesse von besonderem Interesse, da sie für ihre Rolle bei komplexen Denkaufgaben bekannt ist. Demnach zeigten die Wissenschaftler, dass die Inaktivierung des präfrontalen Kortex die Leistung der Mäuse im Labyrinth beeinträchtigt.
„Wenn drei Lernphasen sehr schnell aufeinander folgen, haben wir intuitiv erwartet, dass die gleichen Neuronen aktiviert werden“, verdeutlichte Pieter Goltstein. „Immerhin ist es das gleiche Experiment mit den gleichen Informationen. Denkbar wäre aber nach einer langen Pause, dass das Gehirn die folgende Lernphase als neues Ereignis interpretiert und mit anderen Neuronen verarbeitet.“ Beim Vergleich der neuronalen Aktivität während verschiedener Lernphasen stellten die Forscher jedoch genau das Gegenteil fest. Nach kurzen Pausen schwankte das Aktivierungsmuster im Gehirn stärker als bei langen Pausen: In schnell aufeinander folgenden Lernphasen aktivierten die Mäuse meist unterschiedliche Neuronen. Bei längeren Pausen wurden die gleichen Neuronen, die während der ersten Lernphase aktiv waren, später wieder verwendet.

Gedächtnis profitiert von längeren Pausen

Die Reaktivierung derselben Neuronen könnte es dem Gehirn ermöglichen, die Verbindungen zwischen diesen Zellen in jeder Lernphase zu stärken – es ist nicht nötig, wieder völlig neu anzufangen und zuerst die Kontakte herzustellen. „Deshalb glauben wir, dass das Gedächtnis von längeren Pausen profitiert“, so Pieter Goltstein.

Damit liefert die Studie nach mehr als einem Jahrhundert erste Einblicke in die neuronalen Prozesse, die den positiven Effekt von Lernpausen erklären. Mit Spaced Learning kommen wir zwar langsamer ans Ziel, profitieren aber viel länger von unserem Wissen.

Quellen: medicalXpress, Max-Planck-Gesellschaft, BioRxiv



Autor: äin-red