Das räumliche Gedächtnis ist keine Karte im Kopf

Wie speichern wir räumliche Informationen unserer Umgebung ab?

10. Oktober 2018

Wenn Sie diesen Text lesen, sitzen Sie wahrscheinlich vor Ihrem Computer oder schauen auf Ihr Handy. Versuchen Sie aus Ihrer aktuellen Position heraus in einer geraden Linie direkt auf das Badezimmer zu zeigen, dass Ihnen am nächsten ist, als ob die Wände um Sie herum aus Glas wären. Wie haben Sie diese Aufgabe gelöst? Sie müssen ein räumliches Gedächtnis Ihrer Umgebung aufgebaut haben, um die Position von Orten zu schätzen, die derzeit nicht in Sichtweite sind. Es wird allgemein angenommen, dass wir zur Lösung solcher Aufgaben auf eine kognitive Karte zurückgreifen, eine metrische mentale Version unserer Umgebung. Ähnlich wie bei einer echten Papierkarte wird jedem Ort, den wir besuchen, jeder Straße, jedem Gebäude, eine eindeutige, wenn auch vielleicht nicht 100 Prozent korrekte Position in dieser kognitiven Karte zugewiesen und kann sofort von dieser mentalen Papierkarte abgelesen werden. Eine neue Studie von Marianne Strickrodt, Tobias Meilinger und Heinrich H. Bülthoff wollte herausfinden, ob dieses Verständnis vom räumlichen Gedächtnis tatsächlich korrekt ist.

Häufig sehen wir Modelle und Karten von navigierbaren Räumen. Mehr und mehr Forschungsergebnisse weisen allerdings darauf hin, dass unser Raumgedächtnis nicht in dieser Form aufgebaut ist.

Die Teilnehmer lernten eine virtuelle Umgebung bestehend aus acht aneinandergereihten Korridoren. Die Hälfte dieser Korridore gehörte zur blauen Region, die Tiere als Landmarken enthielten, und die andere Hälfte zur roten Region, welche Werkzeuge als Landmarken enthielten. Die Umgebung wurde den Teilnehmern über eine Virtual Reality Brille präsentiert, während sie sich in einer großen Laufhalle frei bewegen konnten. Nach intensivem Lernen wurden die Teilnehmer an verschiedene Orte innerhalb der Umgebung teleportiert. Von dort aus mussten sie aus dem Gedächtnis zu den zuvor gelernten Landmarken in gerader Linie zeigen. Die Zielorte konnten entweder im benachbarten Korridor, zwei Korridore entfernt, drei Korridore entfernt usw. liegen. Außerdem konnten sich die Zielorte entweder in der gleichen Region wie die Teilnehmer befinden (z.B. neben der Kuh im blauen Korridor stehend war die Aufgabe zur Giraffe in einem anderen blauen Korridor zu zeigen) oder in der anderen Region (z.B. neben der Kuh im blauen Korridor stehend mussten die Teilnehmer zum Hammer in einem der roten Korridore der anderen Region zeigen).

Marianne Strickrodt vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik erklärt: "Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die Teilnehmer nicht einfach Informationen aus einer einzigen kognitiven Karte ausgelesen haben. Stattdessen lassen die Ergebnisse den Schluss zu, dass unser Gedächtnis vom navigierbaren Raum vielschichtig ist." Sie geht davon aus, dass "die Teilnehmer scheinbar lokale, regionale und globale kognitive Karten aufgebaut haben. Das heißt, sie nutzen kognitive Minikarten, die nur auf einen einzigen Korridor beschränkt sind, begrenzte Karten, die eine Region umfassen (also mehrere Korridore), und eine kognitive Karte, die die gesamte Umgebung abdeckt". Diese Auswahl an räumlichen Gedächtnisinhalten wird nicht ständig vollumfänglich genutzt. Stattdessen scheint je nach aktuellem Standort und gewünschtem Ziel nur der relevante Gedächtnisinhalt ausgewählt zu werden.

Diese flexible Nutzung impliziert, dass unser Gedächtnis für den navigierbaren Raum hierarchisch sein könnte. Überdies war der Prozess der Richtungsschätzung in allen Fällen an die Lernreihenfolge gebunden, also die Lauferfahrung von Korridor-zu-Korridor. Dies ist ein Prozess, der sich klar unterscheidet von dem reinen Auslesen relationaler Informationen von Ort A und Ort B aus einer kartenartigen Gedächtnisstruktur.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Idee eines kartenartigen, mentalen Bildes der Umgebung aus der Vogelperspektive nicht der tatsächlichen Gedächtnisstruktur wie wir sie in unseren Köpfen abspeichern, entspricht. Lokal begrenzte Orte wie Räume und Korridore scheinen eine große Rolle zu spielen, womöglich als einzelne Erinnerungseinheiten, wie Teile eines Puzzles. Um eine Richtungsabschätzung zu machen scheinen diese Einzelteile Schritt für Schritt mental aneinandergereiht zu werden bis zum Erreichen des Zielortes. Strickrodt betont, dass "mehr Forschung notwendig ist, um zu verstehen, ob und wie diese Einheiten mit zusätzlichen Informationen angereichert werden, zum Beispiel regionale Zugehörigkeit einzelner Korridore oder vielleicht ein imaginärer "mentaler Norden", der über mehrere Orte hinweg aufrechterhalten werden könnte, um das Verständnis dafür zu erleichtern, wie diese Orte relativ zueinander stehen".

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