Untersuchungen an Nagetieren deuten darauf hin, dass Bewegung in Labyrinthen eine starke Triebkraft für niederfrequente Theta-Oszillationen im Hippocampus ist, während solche bewegungsbedingten Theta-Anstiege bei Primaten weniger anhaltend und von geringerer Frequenz auftreten, was Fragen nach ihrer funktionellen Bedeutung aufwirft.
Verbale Gedächtniskodierung und -abruf führen beim Menschen zu einem starken Anstieg der niederfrequenten Oszillationen, sodass das Gedächtnis die Theta-Oszillationen des Hippocampus beim Menschen stärker beeinflusst als die Navigation im Raum. In einer Studie von Seger et al. (2023) navigierten neurochirurgische Patienten auf einer Route in einem Einkaufszentrum und simulierten anschließend dieselbe Route in dem der virtuellen Realität nachgebildeten Einkaufszentrum mental, während man deren Gehirnaktivität erfasste. Man fand dabei heraus, dass die mentale Simulation derselben Route, die gerade navigiert wurde, Oszillationen mit größerer Leistung, höherer Frequenz und längerer Dauer auslöste als die der realen Navigation zuvor. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Gedächtnis eine stärkere Triebkraft für Theta-Oszillationen im menschlichen Hippocampus ist als die Navigation selber, was Modelle von intern erzeugten Theta-Oszillationen im menschlichen Hippocampus unterstützt.
Bedeutsam sind diese Forschungen vor allem auch deshalb, weil die Fähigkeit, sich in komplexen Umgebungen zurechtzufinden und das Gedächtnis zu behalten, mit zunehmendem Alter abnimmt. Ein besonders ausgeprägter Rückgang ist bei Menschen mit Alzheimer zu verzeichnen, sodass man durch die Identifizierung und Verstärkung der Quelle der Theta-Wellen Techniken wie Neurostimulation nutzen könnte, um diesen kognitiven Verfall zu verlangsamen.
Literatur
Seger, Sarah E., Kriegel, Jennifer L.S., Lega, Brad C. & Ekstrom, Arne D. (20023). Memory-related processing is the primary driver of human hippocampal theta oscillations.