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Gibt es ein eigenständiges Musikgedächtnis?

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Das Gedächtnis für Musik scheint im Gehirn unabhängig organisiert zu sein. Diese Erkenntnis von Forschern der Berliner Charité könnte in Zukunft für die Rehabilitation von Patienten mit Gedächtnisstörungen hilfreich sein.

Special Cellist
Nur Menschen können Musikinstrumente erlernen. Selbst unmusikalische Menschen verstehen und genießen Musik. Entstand im Rahmen der Evolution ein eigenständiges Musikgedächtnis?

Prof. Christoph Ploner, Leiter der Klinik für Neurologie am Campus Virchow-Klinikum untersuchte mit seiner Arbeitsgruppe einen professionellen Cellisten, der eine durch das Herpes-simplex-Virus verursachte Gehirnentzündung entwickelt hatte. In der Folge dieser Entzündung litt der Patient an einer schweren Gedächtnisstörung, die sowohl sein Altgedächtnis (retrograde Amnesie) als auch die Abspeicherung von neuen Informationen (anterograde Amnesie) betraf.

Der Patient konnte sich weder an seine Kindheit oder Vergangenheit als Erwachsener erinnern und erkannte auch Freunde und Verwandte nicht mehr. Außerdem hatte er die Erinnerung an sämtliche Volks- oder Kinderlieder verloren.

Dennoch war das Gedächtnis für Musik weitgehend intakt. Zwar konnte der Cellist nur noch einen Komponisten (Beethoven) und keinen berühmten Cellisten mehr benennen, er war jedoch immer noch in der Lage, Noten zu lesen und Cello zu spielen.

Dem Musikgedächtnis auf der Spur

Zur systematischen Untersuchung seines Musikgedächtnisses entwickelten die Forscher verschiedene Aufgaben, die den Beginn der Amnesie des Cellisten im Jahre 2005 berücksichtigten. Im Vergleich mit Amateurmusikern und mit professionellen Musikern der Berliner Philharmoniker zeigte der Patient ein normales Gedächtnis für Musik in allen gestellten Aufgaben.

So erkannte er beispielsweise weiterhin Ausschnitte bekannter Musikstücke im Vergleich zu nach dem Beginn seiner Krankheit komponierter Musik (z.B. E. Satie: Gymnopédie no. 1 (1888) und M. Giacchino: Ratatouille Soundtrack, Hauptthema (2007)).

Um auszuschließen, dass die Erkennung durch Unterschiede im Kompositionsstil und nicht durch das Musikgedächtnis erfolgte, ließen die Wissenschaftler die Testpersonen in einem weiteren Versuch bekannte und unbekannte ältere Stücke aus der gleichen Epoche vergleichen (z.B. Mozarts berühmte Serenade no. 13, Eine kleine Nachtmusik, KV 525 gegenüber der weniger bekannten Serena notturna- rondeau no. 6, KV 239). Auch hierbei schnitt der Patient gleichermaßen gut wie die Kontrollpersonen ab.

In einer dritten Aufgabe ging es schließlich um die Fähigkeit, musisches Wissen neu zu erlernen. Hier mussten die Testpersonen zunächst den emotionalen Charakter neuer Werke bestimmen und Kategorien wie fröhlich, friedlich, feierlich, furchterregend oder bedrohlich zuordnen. 90 Minuten später sollten sie dann 30 der zuvor gehörten Werke von 30 emotionell hierzu passenden, jedoch ihnen unbekannten Stücken unterscheiden (z.B. M. Giacchino: Ratatouille Soundtrack, Hauptthema (2007) und K. Badelt: Pour Elle Soundtrack, Lisa und Oscar (2009). Auch bei diesem Test des anterograden musikalischen Wissens zeigte der Patient keine Unterschiede gegenüber den gesunden Kontrollmusikern.

Dagegen schnitt er in den ebenfalls durchgeführten anterograden Erkennungstests für Gesichter und Objekte deutlich schlechter ab als die gesunden Testteilnehmer.

Ein vom Hippocampus unabhängiges Zentrum

Die Befunde legen nahe, dass sich das Musikgedächtnis zumindest teilweise unabhängig vom dem an der Gedächtnisbildung beteiligten Hippocampus verhält. Die Wissenschaftler vermuten, dass die enorme Bedeutung der Musik für die Sprach- und Kulturentwicklung und ihre soziale Funktion seit der Frühzeit des Menschen zur Entwicklung eines eigenständigen musikalischen Gedächtnisses beigetragen haben.

Die Ärzte hoffen nun, dass ein intaktes musikalisches Gedächtnis bei Patienten mit Amnesie genutzt werden kann, um das Gehirn auch für andere Dinge zu stimulieren. So könnte eine bestimmte Melodie nicht nur das Gemüt eines Kranken erheitern, sondern beispielsweise mit einer Person oder einer Aktion verknüpft werden.

 

Quelle / weiterführende Literatur:

 

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Dr. Karin Schumacher bloggte zunächst als Trota von Berlin seit 2010 bei den SciLogs. Nach dem Studium der Humanmedizin in Deutschland und Spanien promovierte sie neurowissenschaftlich und forschte immunologisch in einigen bekannten Forschungsinstituten, bevor sie in Europas größter Universitätsfrauenklinik eine Facharztausbildung in Frauenheilkunde und Geburtshilfe abschloss. Hierbei wuchs das Interesse an neuen Wegen in der Medizin zu Prävention und Heilung von Krankheiten durch eine gesunde Lebensweise dank mehr Achtsamkeit für sich und seine Umwelt, Respekt und Selbstverantwortung. Die Kosmopolitin ist leidenschaftliche Bergsportlerin und Violinistin und wenn sie nicht gerade fotografiert, schreibt oder liest, dann lernt sie eine neue Sprache. Auf Twitter ist sie übrigens als @med_and_more unterwegs.

16 Kommentare

  1. Muster und so

    Mal ganz subjektiv berichtet: Muster, seien sie Musik, Theorien oder Aussagen betreffend, könnten bei – womöglicherweise bevorzugt: älteren Menschen (oder Bären) – derart gespeichert sein, dass sie sozusagen echotisch abrufbar werden oder sind, d.h. sie melden sich dann quasi selbst.

    Die Nutzbarkeit derartiger Gehirnnutzung überlässt der Schreiber dieser Zeilen aber gerne den Gehirnfroschern.

    MFG
    Dr. Webbaer

  2. “Die Befunde legen nahe, dass sich das Musikgedächtnis zumindest teilweise unabhängig vom dem an der Gedächtnisbildung beteiligten Hippocampus verhält.”

    -> Solche Aussagen kann man inzwischen überall lesen – vor allem aber in der Neuro- und Verhaltensforschung etwa. “Die Befunde legen nahe…” bedeuted dabe leider aber nur soviel, wie: Anhand bisheriger Auswertungen der (uns bisher bekannten) systematischen Strukturen kann man dies so oder so assoziieren … Und assoziieren kann man viel. Früher etwa hat man vieles mit Gott assoziiert. Davon aber will ja keiner mehr was wissen. Habe ich eine These, so wird nach Beweisen gefragt. Der Artikel beschreibt aber keinen. Und es ist anzunehmen, dass es das Paper auch nicht tut.

    Banal ist auch die “Tatsache”, dass es verschiedene Gehirnbereiche gibt, die jeweils bestimmte Funktionen haben. Und das eben bei Fehlfunktion einer, andere davon nicht betroffen sein müssen.

    Das Problem an “einem” Musiker Dingfest machen zu wollen, ist zudem eine Anmaßung an viele andere “kranke” Menschen, die durchaus gerne mal in den Genuß von absoluter “Priorität” bei der Diagnose kämen mögen – und es vielleicht auch wert wären. Aber hier wird offenbar einem scheinbar interessanten Sonderfall ein “Sondervorrecht” eingeräumt.

    Ich muß leider auch glauben, dass die Neuroforschung uns nicht recht aufklärt, was sie denn eigendlich für gute Ergebnisse aus ihrem Tun hervorbringt. Denn was so regelmässig zu hören ist, ist meist banal und wenig Aufschlußreich – also keine großer Erkenntnis.

    Schade schade…

  3. Glückliche Einzel- und Zufälle

    Glücklicherweise lebt die Forschung und damit auch der Fortschritt von Sonder- und Zufällen, denn sonst gäbe es heute weder Penicillin, noch Röntgenstrahlen oder eine moderne Krankenhaushygiene. Der große Forscher Louis Pasteur bemerkte hierzu: “Der Zufall begünstigt nur einen vorbereiteten Geist.”

    Als beispielsweise ein befreundeter Gerichtsmediziner 1840 qualvoll an einer Infektion starb, nachdem er sich beim Sezieren einer Leiche geschnitten hatte, wurde dem Arzt Ignaz Semmelweis anhand dieses “Einzelfalls” plötzlich klar, dass zwischen dem zu dieser Zeit so gefürchteten Kindbettfieber der Wöchnerinnen und der allgemein praktizierten mangelnden Hygiene der Ärzteschaft ein Zusammenhang bestehen musste. Wie heute allgemein bekannt ist, wurde ihm das zu Lebzeiten vor allem von seinen Kollegen nicht gedankt, so dass Semmelweis verbittert starb, noch bevor er den Durchbruch seiner Entdeckung miterleben konnte.

    Für das zufällige Entdecken bedeutender Neuerungen gibt es den Begriff  “Serendipität“. Hierüber habe ich an anderer Stelle bereits ausführlicher berichtet.

  4. Semmelweis

    Ja, was der Semmelweis damals angestoßen hatte, ergab schliesslich sozusagen eine Revolution in der medizin.

    Leider ist davon derzeit nicht szu erkennen, dass sich in etwa solches ereignen könnte – in naher Zukunft. Es dümpelt so dahin mit dem immerhin regelmässig auftretenen Feintunig an gegenwärtigem Wissen der Materie.

    Ein Beispiel für dieses Feintunig:

    Der gerade beschlossene Vorstoß, dem Krebs mit statistischen Mitteln bei zu kommen. Dabei entsteht sicher keine weltbewegende Erkenntnis, sondern eben nur kleine Erkenntnisse, die sich erst aus Hochrechnugnen ergeben. Es ist erbärmlich – leider. Aber man soll ja sowas nicht wegschimpfen, denn es nützt eben auch (etwas) – hoffentlich. Kleinfieh macht auch Mist.

  5. Fragwürdige Erkenntnis

    Die Idee eines eigenständigen Musikgedächtnisses ist sehr sehr fragwürdig.

    Wenn der Patient sich zwar an zwischenmenschliche Begebenheiten nicht mehr erinnern kann, aber an Musik sehr gut – dann bedeutet dies nur, dass der Zugang zum episodischen/autobiographischen Wissen zer-/gestört ist; mehr nicht.
    Musik, Sex, Rad fahren, usw. sind Aktivitäten, welche einem anderen, dem prozeduralen Gedächtnisbereich zuzuordnen sind.
    Dass dies der Arbeitsgruppe nicht aufgefallen ist, spricht nicht unbedingt für qualitätsvolle Arbeit.

  6. Nachtrag

    per Google [Mathematics or memory? Study charts collision course in brain] kommt man zu einem Artikel von Bruce Goldman:
    darin zeigt er, wie deutlich unterschiedlich sich der PCM (posterior medial cortex) beim autobiographischen Erinnern und der Verarbeitung von Mathe verhält

  7. Semmelweis

    Semmelweis starb nicht “verbittert”, er wurde von Kollegen unter Vortäuschung einer “Kur” in eine Irrenanstalt bei Wien gebracht. Als er sich dort empörte, kam er in die Zwangsjacke. Bei dieser gewalttätigen Massnahme wurde er an der Hand verletzt, woraus sich innerhalb von zwei Wochen eine tötliche Infektion entwickelte.

  8. @ chris: Probleme der heutigen Forschung

    Das stimmt leider. Ein Grund ist beispielsweise das aktuelle System der Vergabe von Forschungsmitteln. Wer bereits bei der Antragsstellung sagen muss, was als Ergebnis erwartet wird und das auch noch mit einer möglichst langen Liste von Vorarbeiten zu dem Thema belegen soll, wird nicht unbedingt etwas wirklich Neues suchen und finden. Was zählt, ist oft die kleinste publizierbare Einheit, gerade in der Medizin.

    Leider geht es daher auch in vielen Berufungsverfahren an den Universitäten nicht unbedingt um den oder die Beste bezüglich neuer Erkenntnisse. Es scheint manchmal fast, dass sich seit Semmelweis’ Zeiten diesbezüglich nicht viel geändert hat.

    Und dennoch gibt es auch heute ab und an diese glücklichen Zufälle. In der Krebsforschung würde ich zum Beispiel den in der Brustkrebstherapie eingesetzten Antikörper Trastuzumab dazuzählen.

  9. @ KRichard

    Vielen Dank für die Anmerkungen und den interessanten Literaturhinweis. Diese Erkenntnisse schließen sich ja nicht gegenseitig aus.

    So war das Interessante an dem vorgestellten Patienten das Ausmaß und die Dissoziation zwischen Musik- und Nicht-Musikgedächtnis, die bei anderen Patienten mit weniger fokalen Störungen in der Regel nicht beobachtet werden können.

    Hinzu kommt, dass bereits seit längerem bekannt ist, dass durch direkte elektrische Stimulation der entsprechenden Region in der rechten Hirnhälfte musikalische Halluzinationen in nicht-musikalischen Patienten mit beidseitiger Schädigung der Hörrinde unabhängig vom Hippocampus hervorgerufen werden können ( Functional dissociations following bilateral lesions of auditory cortex. Peretz, I.,et al., Brain 117,1283–1301, 1994). All diese Daten und Ergebnisse bildgebender Studien lassen vermuten, dass ein Musikgedächtnis eher in den rostralen (vorderen) Anteilen des rechten Temporallappens als in den medialen Abschnitten lokalisiert ist ( Music lexical networks: the cortical organization of music recognition. Peretz, I.,et al., Ann. N. Y. Acad. Sci. 1169, 256–265, 2009).

  10. @ Steffen Rehm

    Danke für die Ergänzungen zu Semmelweis’ tragischen Todesumständen. Wie auch immer sein Gemütszustand in der Irrenanstalt gewesen sein mag – empört, verbittert oder vermutlich beides – glücklich war er jedenfalls nicht und das zurecht.

  11. Sprachgedächtnis

    Offenbar konnte man mit dem Patienten auch verbal kommunizieren, so dass offenbar auch das Sprachgedächtnis noch funktionierte. Hängt das vielleicht mit dem Musikgedächtnis zusammen?

  12. @ Ulrich Lupus: Musik und Sprache

    Das ist eine exzellente Frage. Musik und Sprache sind zweifelsfrei eng miteinander verbunden. Kinder lernen beispielsweise wichtige Teile ihrer Muttersprache auch über deren prosodischen Merkmale wie Sprachmelodie oder Rhythmus, und nicht nur Wiegen- und Kinderlieder spielten seit Menschengedenken eine wichtige Rolle in allen Kulturen.

    Aktuelle Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass ein musikalisches Training die Sprachleistung verbessern kann. Nach der  OPERA-Hypothese bilden sich diese Anpassungsprozesse unter folgenden Bedingungen aus:
    1. Overlap (Überlappung) anatomischer Gehirnstrukturen für Musik und Sprache (z.B. wellenförmige Periodizität, Amplitudenhüllkurve).
    2. Precision (Präzision): Bezüglich der Präzision der Verarbeitung stellt Musik höhere Anforderungen an die beteiligten Netzwerke als Sprache.
    3. Emotion: Musik kann über diese Netzwerke starke positive Emotionen hervorrufen.
    4. Repetition (Wiederholung): Die musikalischen Aktivitäten über diese Netzwerke werden häufig wiederholt.
    5. Attention (Aufmerksamkeit): Die musikalischen Aktivitäten über diese Netzwerke sind mit fokussierter Aufmerksamkeit verbunden.

    (Why would Musical Training Benefit the Neural Encoding of Speech? The OPERA Hypothesis. Patel AD. Front Psychol. 2011; 2: 142).

  13. Musik und Emotionen

    Musik und Emotionen
    Das größte Problem bei der Beantwortung der Frage, wie Musik Emotionen erzeugt, dürfte die Tatsache sein, dass sich Zuordnungen von musikalischen Elementen und Emotionen nie ganz eindeutig festlegen lassen. Die Lösung dieses Problems ist die Strebetendenz-Theorie. Sie sagt, dass Musik überhaupt keine Emotionen vermitteln kann, sondern nur Willensvorgänge, mit denen sich der Musikhörer identifiziert. Beim Vorgang der Identifikation werden die Willensvorgänge dann mit Emotionen gefärbt. Das gleiche passiert auch, wenn wir einen spannenden Film anschauen und uns mit den Willensvorgängen unserer Lieblingsfigur identifizieren. Auch hier erzeugt erst der Vorgang der Identifikation Emotionen.
    Weil dieser Umweg der Emotionen über Willensvorgänge nicht erkannt wurde, scheiterten auch alle musikpsychologischen und neurologischen Versuche, die Frage nach der Ursache der Emotionen in der Musik zu beantworten. Man könnte diese Versuche mit einem Menschen vergleichen, der einen Fernsehapparat aufschraubt und darin mit einer Lupe nach den Emotionen sucht, die er zuvor beim Ansehen eines Films empfunden hatte.
    Doch wie kann Musik Willensvorgänge vermitteln? Diese Willensvorgänge haben etwas mit dem zu tun, was alte Musiktheoretiker mit “Vorhalt”, “Leitton” oder “Strebetendenz” bezeichnet haben. Wenn wir diese musikalischen Erscheinungen gedanklich in ihr Gegenteil umkehren (der Ton strebt nicht fort, sondern ich will, dass der Ton bleibt), dann haben wir im Prinzip den Willensinhalt gefunden, mit dem sich der Musikhörer identifiziert. In der Praxis wird dann alles noch etwas komplizierter, so dass sich auch differenziertere Willensvorgänge musikalisch darstellen lassen.
    Weitere Informationen erhalten Sie über den kostenlosen Download des fünfteiligen Artikels “Warum klingt Moll traurig? Die Strebetendenz-Theorie erklärt das Gefühl in der Musik” des Onlinemagazins “musik heute” unter dem Link:
    http://www.musik-heute.de/tags/strebetendenz-theorie/
    oder über den kostenlosen Download des E-Book der Universität München “Musik und Emotionen – Studien zur Strebetendenz-Theorie”:
    http://ebooks.ub.uni-muenchen.de/26791/
    Bernd Willimek

  15. Strebentendenzen

    Einwände:

    (1) Musik hat auch dann eine emotionale Dimension, wenn sie gar nicht aus “Tönen” besteht, also etwa reine Schlagzeugmusik. Auch ein einzelner Ton (z.B. Anfang Ligetis Cellokonzert) hat schon diese Dimension.

    (2) funktioniert die emotionale Etikettierung bestimmter “Akkorde” nicht. Der sog. Tristanakkord mag der Deklarierung der “Sixte ajoutee” in Moll als “Einsamkeit”, “Liebeskummer” entsprechen – aber was ist mit dem Anfang des Scherzos in Bruckners 8. Sinfonie? Oder mit Debussys “Golliwog’s cake walk”?

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