Gedächtnisstörungen nach Hirnschäden

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2 Gedächtnisstörungen nach Hirnschäden

3 Fortschritte der Neuropsychologie herausgegeben von Prof. Dr. Herta Flor, Prof. Dr. Siegfried Gauggel, Prof. Dr. Stefan Lautenbacher, Dr. Hendrik Niemann, Dr. Angelika Thöne-Otto Band 2 Gedächtnisstörungen nach Hirnschäden von Angelika Thöne-Otto und Hans J. Markowitsch Hogrefe Göttingen Bern Toronto Seattle

4 Gedächtnisstörungen nach Hirnschäden von Angelika Thöne-Otto und Hans J. Markowitsch Hogrefe Göttingen Bern Toronto Seattle

5 Dr. phil. Angelika Thöne-Otto, geb Studium der Psychologie in Würzburg Promotion bis 1995 Tätigkeit als wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Arbeitseinheit Physiologische Psychologie der Universität Bielefeld. Anschließend Konzeption und Aufbau der Tagesklinik für kognitive Neurologie am Universitätsklinikum Leipzig in Kooperation mit dem Max-Planck-Institut für Neuropsychologische Forschung Leipzig. Tätigkeitsschwerpunkt: Neuropsychologische Therapie von Gedächtnisstörungen. Prof. Dr. Hans.-J. Markowitsch, geb bis 1974 Studium der Psychologie und der Biologie in Konstanz Promotion, 1980 Habilitation. Professuren an der Universität Konstanz und an der Universität Bochum, seit 1991 Professor für Biopsychologie und Physiologische Psychologie an der Universität Bielefeld. Forschungsschwerpunkte: Gedächtnis, Gedächtnisstörungen, Wechselwirkungen zwischen Gedächtnis und Emotion. Wichtiger Hinweis: Der Verlag hat für die Wiedergabe aller in diesem Buch enthaltenen Informationen (Programme, Verfahren, Mengen, Dosierungen, Applikationen etc.) mit Autoren bzw. Herausgebern große Mühe darauf verwandt, diese Angaben genau entsprechend dem Wissensstand bei Fertigstellung des Werkes abzudrucken. Trotz sorgfältiger Manuskriptherstellung und Korrektur des Satzes können Fehler nicht ganz ausgeschlossen werden. Autoren bzw. Herausgeber und Verlag übernehmen infolgedessen keine Verantwortung und keine daraus folgende oder sonstige Haftung, die auf irgendeine Art aus der Benutzung der in dem Werk enthaltenen Informationen oder Teilen davon entsteht. Geschützte Warennamen (Warenzeichen) werden nicht besonders kenntlich gemacht. Aus dem Fehlen eines solchen Hinweises kann also nicht geschlossen werden, dass es sich um einen freien Warennamen handelt. Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über < abrufbar. Hogrefe-Verlag GmbH & Co. KG, Göttingen Bern Toronto Seattle 2004 Rohnsweg 25, D Göttingen Aktuelle Informationen Weitere Titel zum Thema Ergänzende Materialien Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Umschlagbild: Bildagentur Mauritius GmbH Satz: Ce Zet Mediengestaltung, Erkerode/Reitling Druck: Druckerei Kaestner GmbH & Co. KG, Göttingen Printed in Germany Auf säurefreiem Papier gedruckt ISBN

6 Inhaltsverzeichnis 1 Beschreibung Gedächtnis als Grundfunktion Definition von Gedächtnis, zeitliche und inhaltliche Subsysteme Zeitliche Unterteilung von Gedächtnis Inhaltliche Unterteilung von Gedächtnis Bezeichnung und Definition der Störung Epidemiologische Daten Verlauf und Prognose Ätiologie Patienten mit Schädelhirnverletzungen Patienten mit cerebralen Infarkten, Aneurysmen oder vaskulären Erkrankungen Patienten mit intracranialen Tumoren Patienten mit degenerativen Erkrankungen des Zentralnervensystems Patienten mit Zustand nach Hypoxie oder Anoxie Patienten mit Mangelkrankheiten, Avitaminosen, Intoxikationen (Korsakowsyndrom, chronischer Alkoholmissbrauch) Patienten mit bakteriellen oder viralen Infekten, parasitären, Pilz- und Wurmerkrankungen, Autoimmunerkrankungen Patienten mit Organinsuffizienzen Patienten mit Epilepsie Patienten mit Zustand nach Drogenmissbrauch Patienten mit psychischen Störungen (z. B. Schizophrenie) Patienten mit Zustand nach Elektrokrampftherapie Patienten mit Transienter Globaler Amnesie Patienten mit dissoziativen Zuständen, Konversionssyndromen, psychogener Amnesie, mnestischem Blockadesyndrom Neuropsychologische und neurobiologische Störungstheorien und -modelle Prozedurales Gedächtnis Priming Perzeptuelles Gedächtnis V

7 3.4 Wissenssystem Episodisches Gedächtnis Interdependenzen? Diagnostik Diagnostische Verfahren Testbatterien Messinstrumente für einzelne Gedächtnisfunktionen Diagnostisches Prozedere Differenzialdiagnose Behandlung Therapiemethoden und ihre Wirkungsweise Funktionstherapien Kompensationstherapie Methoden zur Reduzierung der Gedächtnisanforderungen Lerntheoretisch fundierte Methoden Externe Gedächtnishilfen Integrative Behandlungsmethoden Verhaltensmodifikation Methoden zur Identitätsstärkung Zusammenfassung Fallbeispiel Diagnostik Neuropsychologischer Befund - Zusammenfassung Ableitung der Therapieziele Zusammenfassung des Therapieberichts Anhang Glossar Literatur Verzeichnis der Tests nach Testnamen Bezugsquellen VI

8 1 Beschreibung 1.1 Gedächtnis als Grundfunktion Gedächtnis hat mit Gedenken und dies wiederum mit (Rück-)Erinnern zu tun. In den alten nordischen Götter- und Heldensagen halfen dem Göttervater Odin seine Raben Hugin und Munin, seine Erinnerung aufzufrischen und aktuell informiert zu bleiben. Hugin bedeutet Gedanke und Munin Gedächtnis. Beide Raben starteten täglich frühmorgens von Odins Schultern, umkreisten die Erde und machten ihm beim Frühstück Meldung, was in der Welt passiert war. Hierfür könnten wir heute das Frühstücksfernsehen bemühen, müssen uns aber gleichwohl merken können, was dort zu sehen und zu hören war, während Odin nur seine Raben fragen musste, wenn er etwas (wieder) vergessen hatte. Dieses Beispiel verdeutlicht, dass es neben unserem Gehirn noch externe Gedächtnisspeicher gibt, die man nutzen kann und die mit unserem Gehirn in Wechselwirkung treten. Computer in all ihren Formen haben heute die Raben obsolet gemacht. Trotzdem zeigt der Hinweis auf die alten Sagen, dass wir neben unserem Individualgedächtnis auch noch über ein kollektives Gedächtnis verfügen, das uns an einer Zeit teilhaben lässt, die vor unserer Geburt da war, einer sehr entfernten Vergangenheit. Unser Wortgebrauch, der sich in dem Ausdruck der entfernten Vergangenheit widerspiegelt, deutet auch an, dass Raum und Zeit in Beziehung zueinander stehen, eine Erkenntnis, die wiederum ein Korrelat auf Hirnebene hat. So sind Hirnstrukturen wie der Hippocampus einerseits mit der Verarbeitung des strikt Räumlichen befasst (Londoner Taxifahrer haben deswegen einen voluminöseren Hippocampus als andere Menschen [s. Markowitsch, 2002] und Ratten können nach Hippocampusentfernung keine Labyrinthgänge mehr erlernen [s. Markowitsch, 2002]), und andererseits bringen insbesondere beim Menschen Hippocampusresektionen die Zeit zum Stillstand, weil man sich danach keine neuen Episoden bleibend einprägen kann (Fall H.M. von Scoville & Milner, 1957). Man kann hier von einem funktionellen Wechsel einer Hirnstruktur sprechen, deren wesentliche Aufgabe sich während der Evolution adaptierte. Gleichzeitig wird mit diesem Hinweis auch auf noch eine weitere Möglichkeit von Gedächtnis hingewiesen Gedächtnis als in unseren Genen programmiertes Wissen (s. Markowitsch, 2002). Gedächtnis stellt sich somit als ein facettenreiches Konstrukt dar, das entsprechend auf vielen Ebenen gestört sein kann, wobei Gedächtnisstörungen die Persönlichkeit in ihrer Gesamtheit massiv verändern kann. Auf die Verbindung von Gedächtnis und Bewusstsein wies schon 1870 Hering (zit. in Markowitsch, 2002) mit folgender Formulierung hin: 1

9 Gedächtnis und Bewusstsein Das Gedächtnis verbindet die zahllosen Einzelphänomene zu einem Ganzen, und wie unser Leib in unzählige Atome zerstieben müßte, wenn nicht die Attraktion der Materie ihn zusammenhielte, so zerfiele ohne die bindende Macht des Gedächtnisses unser Bewusstsein in so viele Splitter, als es Augenblicke zählt. Wir wissen heute, dass zumindest zwischen Teilen unseres Gedächtnisses und dem Bewusstsein eine direkte Verbindung existiert, die auch auf Hirnebene das gleiche Netzwerk betrifft (Markowitsch, 2002). Da Bewusstsein evolutionär gesehen erst spät entstand, waren ursprünglich vermutlich andere Faktoren am Entstehen langfristiger Gedächtnisvorgänge beteiligt. Das Überleben von Individuum und Art waren wichtig, weswegen viele Gedächtnisinhalte bis heute stark an Affekte gekoppelt sind und Hirnstrukturen engagieren, die vor allem die Verarbeitung von Geruch und Geschmack vornehmen. Für das Überleben des Individuums war es von Vorteil, langfristig in der Natur existente Konstellationen behalten zu können. Hierzu zählt, gesunde von krankmachender Nahrung differenzieren zu können, zu behalten, dass bestimmte Tiere (z. B. Schlangen) tödlich sein können und z. B. als Nashorn aus dem gespeicherten Geruch von Dunghaufen schlussfolgern zu können, dass das Revier besetzt ist und bei Übertreten ein Kampf droht. Dem Überleben der Art diente es, am Duft gegengeschlechtlicher Artgenossen zu erkennen, ob diese paarungsbereit waren oder nicht. Insofern mussten langfristig Gerüche differenziert behalten werden, was die Basis für Gedächtnis im Tierbereich ausmachte (s. Markowitsch, 2002). Gerüche provozieren häufig sehr ursprüngliche, aber auch sehr intensive, lebhafte Erinnerungen, was sich auch in manchen belletristischen Beschreibungen widerspiegelt. Hier werden immer wieder die Petites Madelaines von Marcel Proust (s. Zitat in Markowitsch, 2002) zitiert. Auch in Fortunas Tochter von Isabel Allende (1999) heißt es gleich auf der ersten Seite, dass die Hauptfigur Eliza Sommers über zwei besondere Begabungen verfüge einen guten Geruchssinn und ein gutes Gedächtnis. Wiedererkennbedingungen, wie sie bei Proust hervorgehoben werden, repräsentieren darüber hinaus die typischen Behaltensparadigmen in der Tierforschung (s. Markowitsch, 2002). Gedächtnisvorgänge sollen im Folgenden zum einen von der psychologischen und neuropsychologischen Seite dargestellt werden, zum anderen sollen Zuordnungen zwischen zeitlichen und inhaltlichen Aspekten der Informationsverarbeitung und den unterliegenden hirnanatomischen Netzwerken beschrieben werden. 1.2 Definition von Gedächtnis, zeitliche und inhaltliche Subsysteme Lernen stellt die erfahrungsbedingte Modifikation von Verhalten dar und Gedächtnis das Endprodukt eines Lernvorgangs. Lernen kann bedeuten, 2

10 etwas Faktisches oder Episodenartiges zu lernen, oder eine Handlungsweise im ersten Fall spricht man von lernen, was, im zweiten von lernen, wie. Während Munk (1902, S. 454) Gedächtnis als Summe aller Erinnerungs- und Vorstellungsbilder bezeichnete, formulierte Sinz (1979, S. 19) eine für den deutschsprachigen Raum vorbildliche, wenn auch etwas komplexe Definition: Unter Gedächtnis verstehen wir die lernabhängige Speicherung ontogenetisch erworbener Information, die sich phylogenetischen neuronalen Strukturen selektiv artgemäß einfügt und zu beliebigen Zeitpunkten abgerufen, d.h. für ein situationsangepasstes Verhalten verfügbar gemacht werden kann. Allgemein formuliert handelt es sich um konditionierte Veränderungen der Übertragungseigenschaften im neuronalen Netzwerk, wobei unter bestimmten Bedingungen den Systemmodifikationen (Engrammen) entsprechende neuromotorische Signale und Verhaltensweisen vollständig oder teilweise reproduziert werden können. Definition von Gedächtnis Zeitliche Unterteilung von Gedächtnis Seit den Anfängen psychologischer Gedächtnisforschung ist es, von wenigen Ausnahmen abgesehen, üblich, Gedächtnis der Zeit nach zu unterteilen, wobei man meist eine dichotome Zweiteilung in Kurzzeit- und Langzeitgedächtnis vornimmt, manchmal aber auch noch einen dritten Speicher das intermediäre Gedächtnis dazu nimmt. Die Arbeiten von Rosenzweig, Bennett, Colombo, Lee und Serrano (1993) und von Shadmehr und Kurzzeit-, Langzeit-, Intermediärgedächtnis Lernen Gedächtnis Gedächtnistiefe intermediäres Gedächtnis Kurzzeitgedächtnis Langzeitgedächtnis Sekunden Minuten Stunden Tage Monate Jahre Abbildung 1: Beziehung zwischen Verarbeitungstiefe und Verarbeitungsdauer. Die Grundeinteilung ist in ein im Sekunden- bis Minutenbereich liegendes Kurzzeitgedächtnis und ein zeitlich jenseits hiervon liegendes Langzeitgedächtnis. Ein dazwischen liegendes intermediäres Gedächtnissystem wird nur von einer Minderheit von Wissenschaftlern angenommen. 3

11 Brashers-Krug (1997) sind zwei Beispiele für das der traditionellen medizinischen Sicht nahekommende Verständnis von Kurzzeitgedächtnis als dem Behalten von Informationen über ein paar Stunden bis hin zu einem Tag (Abbildung 1). Das Kurzzeitgedächtnis in wissenschaftlicher Sicht ist dagegen anders als im Alltagssprachgebrauch auf den Bereich von Sekunden bis Minuten oder auf vier bis sieben Informationseinheiten eingeschränkt (s. Markowitsch, 2002). Alles darüber Hinausgehende wird im Rahmen der Zweiteilung dem Langzeitgedächtnis zugeordnet. In den letzten Jahren propagierte insbesondere Baddeley (1998) die Existenz eines Arbeitsgedächtnisses. Entsprechend seiner Terminologie bedeutet Kurzzeitgedächtnis das online -Halten der Information, mit der man erstmalig konfrontiert wurde, während das Arbeitsgedächtnis sich auf ein mehrkomponentiges, aktives Verarbeiten von Informationen bezieht, was auch die Übertragung schon langfristig gespeicherter Informationen in einem temporären Puffer einschließt, bevor diese Information wieder abgerufen wird. Für diese Prozesse untergliedert Baddeley das Arbeitsgedächtnis in eine kontrollierende zentrale Exekutive (die man sich als im Stirnhirn angesiedelt vorstellen kann) und in mehrere nachfolgende Sklavensysteme, die modalitätsabhängig reagieren, im Sinne einer visuellen Schiefertafel oder eines artikulativen Schaltkreises. Neuerdings nimmt er die Existenz eines zusätzlichen episodischen Puffers an (Baddeley, 2002). Die Speicherkapazität des menschlichen Langzeitgedächtnisses hat insbesondere Informations- und Computerwissenschaftler interessiert; ein schon alter Wert liegt bei Bit mit Schwankungen in der Schätzung zwischen 10 6 und Bit (Schaefer, 1960) Inhaltliche Unterteilung von Gedächtnis Gedächtnis galt früher meist als einheitliches Konstrukt und der in der Neuropsychologie bis heute gängige Ausdruck vom globalen amnestischen Syndrom unterstreicht dies. Gleichwohl existierten schon seit Beginn des 20. Jahrhunderts vereinzelt Hinweise auf Differenzierungsmöglichkeiten, wie sie Patienten mit neurologischen, aber auch psychischen Störungen lieferten. So verwies K. Schneider (1928) auf Kretschmers Ausspruch vom bewußtseinsfähigen bzw. ins Bewußtsein tretenden Teil der mnemischen Funktionen (S. 508) und schrieb über außerbewusste Dispositionen zum Wiedererkennen und zum Erinnern. Veraguth und Cloetta (1907), Heilbronner (1904/05) und K. Schneider (1912, 1928) (alle zit. in Markowitsch, 1992b) benutzten beispielsweise schon die Methode der partiellen Bilddarbietung die erst ein halbes Jahrhundert später wieder neu für die Untersuchung des impliziten Gedächtnisses propagiert wurde ( Priming ; s.u. und Abbildung 3) und K. Schneider verwendete 4

12 Puzzles und damit eine prozedurales Gedächtnis (s.u. und Abbildung 3) messende Methode zur Differentialdiagnostik. Kohnstamm (1917; zit. in Markowitsch, 1992b) differenzierte zwischen erhaltenen Sprach- und Rechenfähigkeiten sowie Kenntnissen des täglichen Lebens ( Wissenssystem oder semantisches Gedächtnis ; s.u. und Abbildung 3) bei andererseits stark beeinträchtigtem autobiographischen Gedächtnis ( episodisches oder episodisch-autobiographisches Gedächtnis ; s.u. und Abbildung 3). Ziehen (1908) hatte schon kurz nach der Wende zum 20. Jahrhundert in einer Festrede für das militärärztliche Bildungswesen darauf hingewiesen, dass die Hirnphysiologie gezeigt habe, daß ein allgemeines Gedächtnis nicht existiert, sondern nur Teilgedächtnisse (S. 16). Tulving (1972), später Mishkin und Petri (1984) sowie Squire (1981) formulierten erste Ansätze zu inhaltlichen Unterteilungen des Gedächtnisses, die schließlich von der Mehrheit der Neurowissenschaftler akzeptiert wurden. Während Tulving seine Gedächtnisunterteilungen aus der Experimentalpsychologie und theoretischen Vorstellungen herleitete, war Squire auch an der Repräsentanz der Systeme auf Hirnebene interessiert. Für den Humanbereich werden die Unterteilungen von Squire und Tulving am meisten benutzt, wobei die von Squire pragmatisch und an der Tierforschung orientiert sind (Abbildung 2), während die von Tulving theoretisch ausgefeilter sind (Tulving, 2002; Tulving & Markowitsch, 2003) (Abbildung 3). Nach der Einteilung von Squire bestehen z. B. keine wesentlichen Unterschiede zwischen dem episodischen und dem semantischen Gedächtnis, während bei Tulving das episodische Gedächtnissystem nur dem Gedächtniseinstellung Deklaratives Gedächtnis Arbeitsgedächtnis Nichtdeklaratives Gedächtnis A N A T O M I E Fakten Cerebellum Ereignisse Hippocampale Formation, Diencephalon, Cortex Visuospatiale Information Parietooccipitale Cortices Einfaches klassisches Konditionieren Sprachbasierte Informationen Frontale Cortices Fertigkeiten und Gewohnheiten Priming Basalganglien, Cortex Cerebraler Cerebellum, Cortex Nichtassoziatives Lernen??? Abbildung 2: Inhaltliche Unterteilung des Gedächtnisses in Systeme in Anlehnung an Larry Squires Vorstellung. Angegeben sind zusätzlich Hirnregionen, die grob verallgemeinert mit der Verarbeitung dieser Systeme befasst sind. (Nach einem Dia, das freundlicherweise von Randy Buckner, St. Louis, zur Verfügung gestellt wurde.) 5