Arbeitsgedächtnis: Definition, Struktur und Klinik

Das Arbeitsgedächtnis dient der kurzfristigen Speicherung und Verarbeitung von Informationen. So können komplexe Aufgaben durchgeführt werden, wie beispielsweise Sprachverständnis, Lesen, Lernen und logisches Denken. Im Alltag ist es etwa aktiv, wenn man sich eine gesagte Telefonnummer notieren muss oder in einem Gespräch eine Antwort auf vorherige Inhalte gibt.

In diesem Artikel geht es um Definition und Aufbau des Arbeitsgedächtnis, Auswirkungen bei Schädigung und wissenschaftlich bewiesene Trainingsmöglichkeiten.

Arbeitsgedächtnis – Definition

Der Begriff geht auf das Modell der beiden britischen Psychologen Alan D. Baddeley und Graham J. Hitch zurück (“working memory”). Als Teil des Kurzzeitgedächtnis werden im Arbeitsgedächtnis aktuelle Bedingungen, Erfahrungen und Informationen vorübergehend gespeichert. Dieser Vorgang dient zum einen der Handlungsorientierung und zum anderen dem Vergleich und der Kombination mit Informationen aus dem Langzeitgedächtnis.

Das Arbeitsgedächtnis besitzt allerdings eine begrenzte Kapazität, denn es kann maximal 7∓2 Elemente gleichzeitig abspeichern. Auch in zeitlicher Hinsicht ist die Speicherdauer auf maximal 20 Sekunden limitiert.

Arbeitsgedächtnis – Aufbau und Struktur

Insgesamt beruht die Funktionsweise des Arbeitsgedächtnisses auf der Zusammenarbeit von drei Strukturen:

Artikulatorische / Phonologische Schleife

Hierbei handelt es sich um ein Hilfssystem zur Memorierung. Informationen auf Sprachbasis werden stumm wiederholt (“subvokales Wiederholen”). Die Wörter werden dabei jedoch maximal zwei Sekunden in dieser Schleife zum Aussprechen bereitgehalten.

Visuell-räumlicher Notizblock / Entwurf

Im visuell-räumlichen Entwurf hingegen werden visuelle Informationen, also hauptsächlich Bilder kurzfristig abgespeichert. Daran sind wiederum zwei Verarbeitungspfade beteiligt:

• Beschaffenheit & Struktur
• Räumlicher Zusammenhang

Zentrale Exekutive

Die Zentrale Exekutive kontrolliert und integriert nun beide Hilfssysteme. Indem Information und Aufmerksamkeit sinnvoll verteilt werden, können die eigenen Kapazitäten für die Handlung mit aktuell höchster Priorität genutzt werden. Des Weiteren übt die Zentrale Exekutive auch eine Art Filterfunktion aus, sodass ausschließlich handlungsrelevante Informationen das Arbeitsgedächtnis erreichen.

Arbeitsgedächtnis – Klinik

Als neuronales Korrelat der Zentralen Exekutive gilt der Präfrontale Kortex. Dementsprechend resultieren Läsionen in dieser Region des Gehirns häufig in Problemen mit dem Arbeitsgedächtnis. Weitere Krankheiten, bei denen die normale Funktion des working memory gestört sein kann, sind:

• ADHS
• Legasthenie
• Schizophrenie
• Demenz

Arbeitsgedächtnis trainieren

Laut einer Studie von Strobach und Huestegge kann regelmäßiges Gehirnjogging die Leistung des Arbeitsgedächtnisses verbessern. Über 21 Sitzungen wurden entsprechende Aufgaben von den Teilnehmern/-innen absolviert. Anschließend zeigten sich deutlich höhere Leistungen in Tests für das Arbeitsgedächtnis.

In einer weiteren Studie des Max-Planck-Instituts (Lindberger) konnte auch regelmäßiges kognitives Training im Rahmen von mehrstufigen Rechenaufgaben die Leistung des Arbeitsgedächtnisses signifikant verbessern.