Leipziger Forschungen zur „inneren Uhr“: Die psychologische Zeit formt unsere Erinnerungen

Normalerweise braucht der Mensch keine Uhr, um sich in der Welt zu orientieren. Mit seiner „inneren Uhr“ kam er Jahrtausende lang bestens zurecht. Kaum noch vorstellbar in einer Zeit, in der die Menschen regelrecht zu Sklaven der allgegenwärtig zu sehenden Uhren geworden sind. Dass die „innere Uhr“ auch für unsere Erinnerungen wichtig ist, zeigte nun ein Experiment am Leipziger Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften.

Ein Experiment, das auch den Leipziger Autor Gottfried Böhme interessieren dürfte. Denn in seinem Buch „Die zweite Dimension der Zeit“ hat er sich ja mit der bis dato noch längst nicht gelösten Frage beschäftigt, wie unser Bewusstsein entsteht, wie unser Gehirn überhaupt in die Lage versetzt wird, die Wahrnehmung der Welt als einen zeitlich erlebbaren Prozess zu erfassen.

Der Mensch lebt nicht im „Jetzt“

Er spricht zwar nicht von der „inneren Uhr“, aber umkreist – sehr philosophisch – die Frage, wie erst „die Mehrdimensionalität der Zeit“ uns ermöglicht, überhaupt die Welt wahrzunehmen und die Vorgänge darin zu erfassen. Und eben nicht im Augenblick feststecken zu bleiben, dem physikalischen Zeit-Punkt, der natürlich allen physikalischen Messungen zugrunde liegt. Auch den Uhren. Sie zeigen immer das „Jetzt“ (manchmal auch falsch, wenn sie vor- oder nachgehen oder stehengeblieben sind).

Der Mensch aber lebt nicht in diesem „Jetzt“. Er lebt immer in einem Bewusstseinsstrom, der vor allem aus Erinnerung gespeist wird. Erinnerungen, die uns auch ermöglichen, das Erinnerte zeitlich zu verorten.

Und natürlich zeigt das Experiment am Leipziger Max-Planck-Institut, dass auch die Kognitionswissenschaftler hier noch ganz am Anfang stehen. Denn „ins Gehirn gucken“ könne sie ja nicht. Sie können sich jenem, was in unseren Gehirnen passiert, wenn wir uns erinnern, nur versuchen, mit logisch nachvollziehbaren Experimenten anzunähern.

Wie erinnern wir Zeit?

Wissen Sie noch, wann Ihre Mutter das letzte Mal angerufen hat?, könnte so eine Ausgangsfrage lauten. So ungefähr wahrscheinlich – die genaue Zeit zu sagen, fällt uns oft schwer, wenn ein Ereignis schon etwas länger zurückliegt.

Wie genau unser Gehirn zu einer Schätzung dieser ungefähren Zeit kommt, das wollten Jacob Bellmund und Christian Doeller vom MPI CBS herausfinden. Sie haben ihre Ergebnisse nun in der Zeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht und konnten zeigen, dass die psychologisch konstruierte Zeit unsere Erinnerungen formt.

Der Erstautor der Studie, Jacob Bellmund, erklärt dazu: „Bei der Schätzung des ungefähren Zeitpunktes eines Anrufs orientieren wir uns an verschiedenen Informationen, die wir kombinieren: An dem Abend des Anrufes habe ich zum Beispiel ein Champions League Spiel geschaut, das fing 21 Uhr an und ich schaute ungefähr eine Stunde. Nach dem Spiel bin ich gleich ins Bett gegangen, also habe ich höchstwahrscheinlich mit meiner Mutter in der Halbzeitpause telefoniert. Das ist auf psychologischer Ebene einer der Aspekte, die wir uns in der Studie näher angeschaut haben.“

Aus einer früheren Studie wussten die Forscher, dass Ereignisse, die zeitlich eng beieinander liegen, auch ähnlich im Gehirn abgespeichert werden. Aber nutzt das Gehirn dafür eine Art „innere Uhr“ oder ist es ein psychologischer Effekt, der für die Zeiteinschätzung wichtig ist?

Um das herauszufinden, zeigten sie Studienteilnehmer/-innen Screenshots aus dem Onlinespiel „Die Sims“. Dort waren Ereignisse abgebildet, die zeitunabhängig im Alltag passieren, wie zum Beispiel den Kühlschrank öffnen, Putzen oder Kicker spielen. Die Teilnehmer lernten vier verschiedene Sequenzen, die jeweils einen Tag im Leben einer Familie darstellen sollten, mit je fünf dieser Ereignisse. Ihre Aufgabe war dann, einzuschätzen, wann das jeweilige Ereignis stattgefunden haben könnte – also möglichst den genauen Zeitpunkt am Tag zu bestimmen.

Braucht es tatsächlich die Uhr an der Wand?

Für jede Sequenz haben die Wissenschaftler/-innen außerdem eine „versteckte“ Uhr für jeden Tag programmiert, die im Hintergrund die ablaufende Zeit simulierte. Manchmal wurde diese Uhr den Teilnehmer/-innen gezeigt, so wie man auch im Alltag „auf die Uhr schaut“, um sich zeitlich zu orientieren.

Um nun die Aufgabe zu lösen, mussten sie überlegen, wie viel Zeit zwischen dem Ereignis und dem „Blick auf die Uhr“ verstrichen war. Diese Zeit definierten die Wissenschaftler/-innen als „virtuelle“ Zeit, an der wir uns orientieren, wenn wir schätzen, wann Ereignisse passiert sind. Sie manipulierten dann aber die Uhr, die den Teilnehmer/-innen angezeigt wurde – und ließen die „virtuelle“ Zeit mal schneller und mal langsamer ablaufen.

„Im Durchschnitt verschätzten die Teilnehmer/-innen sich nur um eine Stunde – statistisch konnten wir dann zeigen, dass es die virtuelle Zeit ist, die dieses Verhalten erklärt. Diese psychologisch konstruierte Zeit formt also unsere Erinnerungen – nicht die tatsächlich ablaufende Zeit“, fasst Bellmund die Ergebnisse zusammen.

Die Teilnehmer/-innen lagen während des Experiments im MRT-Scanner und die Forscher/-innen verfolgten, was sich im Hippocampus als zentralem Speicherort von Erinnerungen daran veränderte, wie die gelernten Bilder repräsentiert wurden. Die Aktivitätsmuster im Hippocampus spiegelten die psychologisch konstruierte Zeit zwischen zwei Ereignissen wider.

„Anhand der Aktivitätsmuster in dieser Region haben wir außerdem gesehen, dass Ereignisse aus unterschiedlichen Sequenzen, die zeitlich nah beieinander liegen, tatsächlich ähnlicher abgespeichert werden als Ereignisse, die weit voneinander entfernt sind. Unser Gehirn ordnet also verschiedene Erinnerungen auf der gleichen Zeitleiste an“, sagt Jacob Bellmund. So lernt das Gehirn sehr effizient.

Wobei das Wort „Zeitleiste“ irre führt an dieser Stelle. Die „zeitliche Verortung“ ist ja nur einer der Marker, mit denen Erinnerungen in unserem Gehirn „gespeichert“ werden. Hübsch hintereinander sowieso nicht.

Das wissen auch die Forscher am Leipziger MPI.

Trügerische Erinnerungen

Denn diese Generalisierung hat ihre Tücken, wie Jacob Bellmund weiter beschreibt: „Das kann auch dazu führen, dass man einzelne Erinnerungen miteinander vermischt. Wenn ich zum Beispiel weiß, dass ich normalerweise immer gegen neun Uhr auf der Arbeit bin, beeinflusst das natürlich meine Schätzung für einen bestimmten Tag. Es kann also zu einer Verzerrung in der Erinnerung führen, denn vielleicht war ich an diesem Tag etwas später im Büro, aber das Gehirn generalisiert auf ‚neun Uhr‘. Oder nehmen wir unser Fußballspiel vom Anfang – vielleicht ging es gar nicht um 21 Uhr los, weil es, wie beim diesjährigen Champions-League-Finale, Probleme mit der Ticketkontrolle gab.“

„Einer der wichtigsten Befunde unserer Studie ist in der Tat, dass unser strukturelles Wissen unsere Schätzung für die spezifischen Zeitpunkte von Ereignissen zu verzerren scheint“, fasst Christian Doeller, Direktor am MPI CBS, zusammen.

Bei Krankheiten wie Alzheimer zum Beispiel funktioniert dieses „Auseinanderhalten“ der einzelnen erinnerten Sequenzen nicht mehr so gut, das Vermischen nimmt möglicherweise zu. Aus diesem Grund möchte sich das Forscherteam von Doeller in Zukunft das Zeitgedächtnis auch in Alzheimer-Patienten genauer ansehen.

Originalpublikation: Jacob L. S. Bellmund, Lorena Deuker, Nicole D. Montijn, Christian F. Doeller
“Mnemonic construction and representation of temporal structure in the hippocampal formation”
In: Nature Communications