Ultrakurzzeitgedächtnis – Kurzzeitgedächtnis – Langzeitgedächtnis

Die Gedächtnisforschung unterscheidet bekanntlich zwischen dem Ultrakurzzeitgedächtnis, dem Kurzzeit- bzw. Arbeitsgedächtnis, und dem Langzeitgedächtnis.

Die ältere Forschung zu dem Thema nimmt an, dass es sich hier um drei nacheinander geschaltete Gedächtnisspeicher handelt, die jeweils durch eine Art Filter voneinander getrennt sind. Man nennt dieses Modell deshalb das Mehrspeichermodell der Informationsverarbeitung. Das ist zwar problematisch, weil es offen lässt, wo – in dem einen Gehirn – drei getrennte Speicher angesiedelt sind, und wir werden weiter unten ein neueres Modell vorstellen, das Global Work Space genannt wird und das besser erklärt wie das möglich ist. Aus Gründen der einfacheren Darstellung ist es vorerst aber nützlich, der Vorstellung von drei getrennten Gedächtnisspeichern zu folgen.

Dem Mehrspeichermodell zufolge erreicht ein ständiger Strom sensorischer Reize das Ultrakurzzeitgedächtnis. Die Mehrzahl der dort gleichzeitig einlaufenden visuellen, auditiven und anderen Reize verblasst jedoch schon nach wenigen Millisekunden, weil sie für nicht wichtig erachtet werden. Sie stehen dann für eine weitere Verarbeitung nicht mehr zur Verfügung. Nur ein kleiner Teil der sensorischen Reize wird weiter verarbeitet. Welche das sind, hängt ab von den gerade aktiven Interessen der wahrnehmenden Person. Erkenntnisinteressen spielen also, ebenso wie der Grad des Wachseins und der Aufmerksamkeit, die Rolle eines Filters. Nur das, was interessiert bzw. was sich nachhaltig als ‚bemerkenswert’ aufdrängt, wird weiter verarbeitet. Der Rest wird vergessen.

Die Weiterverarbeitung dessen, was sich unserer Aufmerksamkeit aufdrängt oder wofür wir uns selber interessieren, ist die Aufgabe des Kurzzeit- bzw. Arbeitsgedächtnisses. Das kann, wie Experimente von Gedächtnisforschern belegen, in der Regel 7±2 Informationseinheiten für einige Sekunden oder auch Minuten für die weitere Verarbeitung ‚aktiv’ halten. Seine Leistungsfähigkeit wird durch die Fähigkeit des Gehirns gestärkt, viele Einzelinformationen in ‚Pakete’ zu packen, die fortan als eine Einheit behandelt werden. Sie werden in der Wissenspsychologie Schemata genannt. Eine weitere Möglichkeit zur Steigerung der Gedächtnisleistung ist, dass man sich neue Informationen im ‚Huckepack Verfahren’ merkt, das heißt gekoppelt an bekannte Erfahrungen. Seit der Antike sind dem entsprechende mnemotechnische Strategien bekannt, die z.B. die Reihenfolge der Argumente, die in einer freien Rede vorgetragen werden sollen, gedanklich binden an den Gang durch die Räume des eigenen Hauses, was einen geordneten Abruf der Argumentfolge erleichtert.

Das Verpacken bzw. Verdichten einer Vielzahl von Einzelinformationen zu Paketen ist eine Leistung, die basiert auf einer Interaktion von Kurzzeit- und Langzeitgedächtnis. Es werden zum einen neue Informationen dadurch besser behalten, dass man sie sinnvoll verknüpft mit dem, was man schon weiß; es ist zum anderen aber auch so, dass die wiederholte Erfahrung bestimmter ‚Dinge’ dazu führt, dass sich die Erinnerungen an sie, einschließlich der Art und Weise wie sie (prozedural) gewöhnlich ablaufen, quasi ‚einbrennen’ in die Windungen des neuronalen Netzes und so zum integralen Bestandteil des Langzeitgedächtnisses werden. Es werden so mit jedem neuen Gebrauch aus ersten noch zaghaften Verbindungen sich ständig weiter festigende Verarbeitungsroutinen. Es werden, bildlich gesprochen, aus Trampelpfaden allmählich breitere Wege oder gar Autobahnen. Weil diese als fertige Verarbeitungsroutinen dauerhaft im neuronalen Netz angelegt sind, bedeutet das für das Kurzzeitgedächtnis, dass es viele Verarbeitungsaufgaben an die im Langzeitgedächtnis routiniert ablaufenden Prozesse delegieren kann. Das macht im Kurzzeitgedächtnis Kapazität frei für das Bearbeiten von Aufgaben, für die noch keine fertigen Verarbeitungsroutinen vorliegen. Eben das macht einen wichtigen Teil von Lernprozessen aus.

Festzuhalten ist: Die Inhalte des Kurzzeitgedächtnisses treten als Aktivierungen von Neuronen auf (also als Hirnaktivität); die Inhalte des Langzeitgedächtnisses dagegen sind in Form von Verbindungen zwischen Neuronen gespeichert (liegen also als Hirnstruktur vor).

Weil das Wissen im Langzeitgedächtnis in Form komplexer sensorischer Reizmuster (Pakete) mit ‚fest eingebrannten’ Aktivierungspfaden gespeichert ist, reicht es für eine spätere Aktivierung eines ganzen Wissenspakets oft aus, dass eine Teilmenge des darin eingebunden Reizmusters durch externe Reize aktiviert wird (priming); der Teilreiz öffnet automatisch den Zugang zu dem ganzen Paket. In dem Sinne ist das Denken und Handeln durch Denk- und Handlungsgewohnheiten (Verarbeitungsroutinen) geprägt, und in dem Sinne ist ein Experte dem Novizen gegenüber im Vorteil, denn es eröffnen sich ihm auf seinem Wissensgebiet schneller fertige Handlungsoptionen. Aus dem Grund besteht aber auch die Gefahr, dass der Experte aus seinen eingefahrenen Denk- bzw. Verhaltensmustern nicht mehr herauskommt. Ein Beispiel dafür ist, dass Menschen die Aussprachegewohnheiten, die sie mit dem Erlernen ihrer ersten Sprache erworben haben, meistens nie mehr unterdrücken können, auch nicht wenn sie später eine zweite oder weitere Sprache lernen.

In den vorstehenden Absätzen wurde von ‚Informationseinheiten’ gesprochen, die zu Paketen verdichtet werden können. Der Ausdruck ‚Informationseinheit’ darf aber nicht vergessen lassen, dass ein neugeborenes Kind erst noch Kriterien finden muss, nach welchen es aus dem ständigen Strom verwirrend vielfältiger sensorischer Meldungen ‚Einheiten’ herausfiltern kann. Das gelingt, weil das Gehirn, sozusagen quer zur Differenzierung in ein Ultrakurzzeit-, Kurzzeit- und Langzeitgedächtnis, über ein episodisches und ein semantisches Gedächtnis verfügt, mit deren Hilfe aus wenigen angeborenen Fähigkeiten sehr viel gemacht wird.

Merksätze

Die Gedächtnisforschung unterscheidet drei Formen von Gedächtnis, das Ultrakurzzeitgedächtnis, das Kurzzeitgedächtnis (Arbeitsgedächtnis) und das Langzeitgedächtnis.

Nach dem Mehrspeichermodell der älteren Gedächtnisforschung handelt es sich um drei zeitlich nacheinander geschaltete Gedächtnisspeicher. Neuere Gedächtnismodelle gehen dagegen von einem global workspace aus, in dem zeitgleich, also parallel und in Konkurrenz zueinander, sich 'meldende' und nach Berücksichtigung rufende Neuronengruppen über die zentral steuerende Funktion des Arbeitsgedächtnisses aktiviert oder deaktiviert werden.

Werden bestimmte neuronale Schaltkreise häufig gemeinsam aktiviert, so führt das dazu, dass sich die Verbindungswege unter ihnen dem Gehirn ‚einbrennen’, was sie zu Verarbeitungsroutinen macht, die im Langzeitgedächtnis gespeichert sind. Das trägt zu ihrer schnellen bzw. ‚automatisierten' gegenseitigen Abrufbarkeit bei.

Die Leistungsfähigkeit des Gedächtnisses wird dadurch gesteigert, dass aus vielen Einzelinformationen Informationspakete (chunks) gemacht werden. Sie beschleunigen als Verarbeitungsroutinen die Verarbeitungsprozesse.

Die Inhalte des Kurzzeitgedächtnisses treten als Aktivierungen von Neuronen auf (also als Hirnaktivität); die Inhalte des Langzeitgedächtnisses dagegen sind in Form von Verbindungen zwischen Neuronen gespeichert (liegen also als Hirnstruktur vor).