Pronomen reaktivieren Konzeptzellen im Hippocampus – sogar bei Shrek

Die Art, wie das menschliche Gehirn bestimmte Personen im Gedächtnis behält, hängt eng damit zusammen, wie wir über sie sprechen.

Pronomen, Namen und der Hippocampus

Neurowissenschaftlerinnen und Neurowissenschaftler zeigen nun, dass Pronomen wie „er“, „sie“ oder „sie (Plural)“ im Gehirn dieselbe einzelne Nervenzelle aktivieren können wie der konkrete Name einer Person.

Ein Beispiel verdeutlicht das Prinzip: „Shrek und Courtney Love gingen in eine Bar. Er setzte sich an einen Tisch.“ In Experimenten führte das Pronomen „er“ dazu, dass im Hippocampus genau dasselbe Neuron feuerte wie beim Wort „Shrek“.

Der Hippocampus unterstützt das Abrufen von Wörtern, Zahlen und Konzepten aus dem Gedächtnis – und Pronomen scheinen in diesen Abrufprozess eingebunden zu sein.

Konzeptzellen („Jennifer-Aniston-Zellen“) als Gedächtnisbausteine

Ein Teil der Nervenzellen im Hippocampus gilt als Kandidat für sogenannte „Konzeptzellen“; bekannt wurden sie jedoch vor allem unter dem Namen „Jennifer-Aniston-Zellen“. Im Jahr 2005 fanden Forschende heraus, dass Fotos von Prominenten wie Jennifer Aniston jeweils ganz bestimmte Neuronen im Hippocampus ansprechen.

In den darauffolgenden Jahren wurde die theoretische Existenz dieser Konzeptzellen weiter untermauert. Sie scheinen Repräsentationen von Menschen, abstrakten Ideen oder auch Gegenständen zu speichern.

Solche Konzeptzellen werden aktiv, wenn jemand ein Bild einer bestimmten Person betrachtet, wenn der Name dieser Person gehört oder gelesen wird – oder wenn man versucht, sich die Person aus dem Gedächtnis zurückzurufen.

Neu ist: Offenbar können sie auch dann erneut anspringen, wenn ein Pronomen stellvertretend für den Namen dieser Person verwendet wird.

So lief die Studie ab: Ableitungen bei Epilepsiepatienten

Die Studie stützt sich auf Hirnableitungen von Patientinnen und Patienten mit therapieresistenter Epilepsie. Bei ihnen waren Elektroden tief im Hippocampus implantiert worden, um den Ursprung ihrer Anfälle zu lokalisieren.

Diese Implantate eröffnen der Forschung zugleich die Möglichkeit, im Wachzustand zu beobachten, wie einzelne Neuronen im Hippocampus feuern.

Wurde einer teilnehmenden Person ein Bild von Shrek gezeigt, bemerkten die Forschenden, dass ein bestimmtes Neuron im Hippocampus zuverlässig aktiv wurde.

Dieses Neuron reagierte ebenfalls, wenn Freiwillige einen Text über Shrek und Courtney Love lasen und darin der Name „Shrek“ auftauchte.

Mit der Zeit ließ die Aktivität dieser Zelle nach. Tauchte jedoch später in einem Satz das Pronomen „er“ als Bezug auf Shrek auf, wurde dasselbe „Shrek“-Neuron erneut aktiv. Lasen die Freiwilligen dagegen das Pronomen „sie“, aktivierte es diese Zelle nicht.

Auffällig war zudem: Wenn Shrek im ersten Satz gar nicht vorkam, löste das Pronomen „er“ keine Aktivierung der „Shrek“-Konzeptzelle aus. Das deutet darauf hin, dass nur Pronomen, die plausibel auf Shrek bezogen werden, das entsprechende Konzeptneuron anstoßen.

„Wir ließen die Teilnehmenden am Ende der Sätze eine Frage dazu beantworten, wer die Handlung ausgeführt hat“, erklärt der Neurowissenschaftler Matthew Self vom Netherlands Institute for Neuroscience.

„Anhand der Aktivität einzelner Konzeptzellen konnten wir vorhersagen, ob die Patientinnen und Patienten die richtige Antwort geben würden.“

Die Freiwilligen lasen außerdem Sätze, in denen zwei Personen dieselben Pronomen hätten haben können. In solchen Fällen wurde das Pronomen später derjenigen Person zugeordnet, die zu Beginn die stärkere Aktivität im Hippocampus ausgelöst hatte.

„Das könnte auf zufälligen Schwankungen der Aktivität von Versuch zu Versuch beruhen oder auf einer inneren Präferenz für eine der beiden Figuren im Satz“, sagt Self.

Die Ergebnisse sprechen dafür, dass Konzeptzellen dem Gehirn dabei helfen, neue Informationen an ein bereits vorhandenes Konzept anzudocken.

„Wenn wir zum Beispiel über Shrek lesen, dass ‚er‘ eine Sonnenbrille aufsetzt, können wir Shreks Repräsentation aktualisieren und sein zukünftiges Aussehen vorhersagen“, schreiben die Autorinnen und Autoren der Studie.

Bezeichnenderweise haben Menschen mit Schädigungen des Hippocampus mitunter Schwierigkeiten, Pronomen zu bilden oder zu verstehen.

„Theorien zur sich entwickelnden mentalen Repräsentation der Erzählung beim Lesen legen nahe, dass zuvor gelesene Wörter im Arbeitsgedächtnis gespeichert werden, damit sie mit neuen Informationen kombiniert werden können“, erläutert das internationale Team.

„Wie Hirnnetzwerke solche syntaktischen Operationen umsetzen, ist ein Thema für künftige Forschung – und kann nun untersucht werden.“

Die Studie wurde in Science veröffentlicht.