Das menschliche Gehirn und Gedächtnis: Die Rechenkraft im Kopf

Wie funktioniert der Computer im Kopf? Das menschliche Gehirn und Gedächtnis sind für die Verarbeitung und Speicherung von Informationen zuständig. Die Rollen lassen sich genau zuordnen: Die rechte und linke Gehirnhälfte spielen jeweils einen eigenen Part bei der Verarbeitung, bevor die Informationen dann im Gedächtnis gespeichert werden. Die einen vergleichen  es mit einer Walnuß, die anderen bezeichnen es als den Computer des Menschen: das Gehirn.

Schon Generationen von Forschern haben sich mit der “Schaltstelle” in unserem Kopf auseinandergesetzt. Die Ergebnisse der Gehirnforschung ermöglichen einen Überblick über die komplexen Strukturen der Denkmaschine.

Unser Großhirn besteht aus zwei Gehirnhälften, denen man unterschiedliche Aufgabenbereiche zuordnen kann. So ist bei Rechtshändern die rechte Gehirnhälfte für den eher emotionalen und kreativen Bereich zuständig, die linke Hälfte für das logische und sprachliche Denken. Aber die eine kann ohne die andere nicht: Informationen ergeben erst dann einen Sinn, wenn beide Gehirnhälften sie gemeinsam verarbeiten. Ein Beispiel: Das Wort “Vase” – eine Information der linken Gehirnhälfte – macht für uns erst Sinn, wenn wir damit das Bild der Vase – dies fällt in den Zuständigkeitsbereich der rechten Hälfte – verknüpfen können. Sinnvolles Training muß deshalb beide Gehirnhälften ansprechen.

Eine wichtige Fähigkeit unseres Gehirns ist das Gedächtnis. Drei “Speicher” ermöglichen uns die Verwaltung unzähliger Informationen. Dabei unterscheidet die Wissenschaft in Ultrakurzzeit-, Kurzzeit- und Langzeitgedächtnis. Das Ultrakurzzeitgedächtnis behält ins Gehirn gelangende Informationen durchschnittlich nur 15 bis 20 Sekunden – danach löscht es sie wieder. Informationen, die wichtig erscheinen, dringen ins Kurzzeitgedächtnis vor. Es hat eine Kapazität von etwa 24 Stunden. Danach löscht es entweder die vorläufig abgespeicherten Informationen oder leitet sie an das Langzeitgedächtnis weiter.

Dort wird alles gespeichert, was unser Gehirn für besonders wichtig erachtet. Das geschieht, indem bestimmte vom Körper hergestellte Eiweißmoleküle – die sogenannten “Gedächtnismoleküle” – sie sozusagen stofflich verankern – ähnlich den chemischen Prozessen, die bestimmte Bildinformationen eines Films unlöschbar machen. Die im Langzeitgedächtnis gespeicherten Informationen können auch nach einem längeren Zeitraum immer wieder abgerufen werden. Durch gezieltes Training lassen sich sowohl Kurzzeit- als auch Langzeitgedächtnis schulen.

Das Gehirn nimmt im Alter um sechs Prozent seines Volumens ab, aber dennoch bleiben genug Reserven – die Lernfähigkeit bleibt erhalten. Denn sowieso nutzen wir aktiv höchstens zehn Prozent der gesamten Kapazität an grauen Zellen im Gehirn. Im Alter arbeitet das Gehirn allerdings langsamer. Das liegt unter andrem daran, daß die für die Informationsübermittlung notwendigen “Botenstoffe” spärlicher ausgeschüttet werden.

Wenn Gedächtnis und Konzentration nachlassen, liegt das häufig an einer Unterforderung des Gehirns. Genau wie unsere Muskulatur und unser Skelett will unser Gehirn ständig beansprucht und trainiert werden, sonst läßt es in seiner Leistungsfähigkeit nach. In einigen Fällen lösen jedoch Krankheiten Leistungsstörungen aus. Häufigste Ursache: Einschränkung der Hirndurchblutung durch Gefäßverkalkung. Verstopft eine der Halsschlagadern plötzlich, kommt es zum Schlaganfall – und damit eventuell zum Ausfall wichtiger Gehirnbereiche.

Zu gravierendsten Hirnleistungsstörungen führt auch die Alzheimer Krankheit, deren genauen Ursachen derzeit noch wissenschaftlich erforscht werden. Man weiß, dass sich dabei große Mengen von Stoffwechselabfällen in den Gehirnzellen ablagern. Diese werden mit dafür verantwortlich gemacht, dass die Prozesse, die zum Abspeichern von Informationen führen, blockiert werden. Das menschliche Gehirn und Gedächtnis sind also sehr komplex.