Wissenschaftler haben einen spezifischen Gehirnmechanismus – einen Gradienten neuronaler Aktivität – identifiziert, der steuert, wie wir neue und vertraute Umgebungen verarbeiten. Diese Entdeckung gibt Aufschluss darüber, warum Orientierungslosigkeit oft ein Frühindikator für neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer ist, und könnte bei einer früheren Diagnose hilfreich sein.
Wie das Gehirn Vertrautheit abbildet
Die in Nature Communications veröffentlichte Studie nutzte Gehirnscans und virtuelle Realität, um zu beobachten, wie das Gehirn auf Erkundungen reagiert. Forscher fanden heraus, dass der Hippocampus, eine Schlüsselregion für Gedächtnis und Navigation, ein „Rad“ der Aktivität enthält. Ein Ende des Hippocampus reagiert stark auf Orte, an denen wir schon einmal waren, während das andere Ende aktiviert wird, wenn wir auf etwas Neues stoßen.
Hier geht es nicht nur darum, sich Orientierungspunkte zu merken. Der Hippocampus ist nicht einfach eine Karte; Es handelt sich um ein System, das zwischen Bekanntem und Unbekanntem unterscheidet, von großen Stadtplänen bis hin zu genauen Orten, etwa dem Ort, an dem Sie Ihre Schlüssel aufbewahren. Der Gradient zwischen diesen Bereichen ermöglicht dem Gehirn den Übergang zwischen breiter räumlicher Wahrnehmung und detaillierter Erinnerung.
Neuheit vs. Erinnerung: Ein Gradientenansatz
Frühere Studien zeigten inkonsistente Ergebnisse hinsichtlich der Verarbeitung von Neuheiten im Hippocampus. Diese Studie löst einen Teil dieser Verwirrung, indem sie zeigt, dass die Reaktion nicht lokalisiert ist, sondern eher ein Gradient. Das Gehirn hat nicht einfach nur ein „Neuheitszentrum“ oder ein „Vertrautheitszentrum“ – es hat ein Spektrum.
Auch die Großhirnrinde, die zentrale Schaltstelle des Gehirns, weist ein ähnliches Gefälle auf: Zentrale Regionen bevorzugen Vertrautheit, während äußere Bereiche Neues priorisieren. Diese Organisation unterstützt das Gehirn bei der Anpassung, indem es sich beim Erkunden auf neue Details konzentriert und diese dann für die zukünftige Navigation in etablierte Gedächtnissysteme integriert.
Warum das bei Demenz wichtig ist
Die Gehirnbereiche, die für diesen Neuheits-Vertrautheitsgradienten verantwortlich sind, gehören zu den ersten, die von der Alzheimer-Krankheit betroffen sind. Beide Enden des Hippocampus-Spektrums sind in frühen Stadien gleichermaßen anfällig, was bedeutet, dass Orientierungslosigkeit und Orientierungsverlust oft die ersten auffälligen Symptome sind.
Auch das episodische Gedächtnis, die Erinnerung an bestimmte Ereignisse, ist eng mit diesem Navigationssystem verknüpft. Da bei Alzheimer auch das episodische Gedächtnis früh beeinträchtigt ist, kann der Gradientenmechanismus erklären, warum Desorientierung in frühen Fällen so häufig vorkommt.
„Wenn Sie die Fähigkeit der Menschen zur Unabhängigkeit verbessern möchten, möchten Sie, dass sie in der Lage sind, an neue Orte zu gehen und neue Dinge zu verstehen“, sagt Zita Patai, eine kognitive Neurowissenschaftlerin.
Das Verständnis, wie das Gehirn räumliche Neuheiten kodiert, könnte zu messbaren Biomarkern für die Früherkennung von Demenz führen. Diese Forschung unterstreicht den grundlegenden Zusammenhang zwischen Navigation, Gedächtnis und kognitivem Verfall.
