Der Hippokampus beeinflußt die Integration neuer Information in ein mentales Schema (Assimilation der Information bzw. Akkomodation des Schemas) auch dann, wenn das Schema hippokampus-unabhängig erlernbar ist

Abstract

Lernen erfolgt leichter, wenn neue Informationen eingeordnet werden können in ein bestehendes System bereits gelernter Zusammenhänge, auch bezeichnet als „mentales Schema“. Die Einordnung neuer Stimuli in bestehende kortikal gespeicherte, hippokampus-abhängige Schemata, wie solche, die auf räumlichen Informationen basieren, erfolgt vermittels cortico-hippokampaler Interaktionen. Es ist nicht bekannt, ob der Hippokampus eine vergleichbare Rolle spielt in der Behandlung von Schemata, die nicht hippokampus-abhängig sind. Wir stellten überraschend fest, daß Tiere ohne funktionalen Hippokampus im Rahmen einer neuartigen nicht hippokampus-abhängigen, auf Duftsignalen basierenden Regel-Ausnahme-Aufgabe schneller als scheinoperierte Tiere lernten, unvorhersagbar unbelohnte Düfte als Ausnahmen zur gelernten Regel zu behandeln. Wenn unbelohnte Düfte dagegen einer sich aus einem zuvor gelernten Schema heraus anbietenden neuen Regel zugeordnet werden konnten, lernten scheinoperierte Tiere schneller als lädierte, solche Düfte korrekt zu behandeln. Diese Ergebnisse, Erschweren von schema-beeinträchtigendem sowie Erleichtern von schema-unterstütztem Lernen, deuten auf eine komplexe Rolle des Hippokampus bei der Zuordnung von Stimuli zu bestehenden Schemata, selbst wenn diese hippokampus-unabhängig erlernbar sind, ein möglicher Hinweis auf eine umfassendere und bedeutendere Rolle des Hippokampus als Integrator von Welterfahrung als bisher wahrgenommen.

Learning is facilitated when new information can be incorporated into an already existing set of relations or “mental schema”. Cortico-hippocampal interactions underlie the association of new stimuli into existing, cortically stored hippocampus-dependent schemata such as those based on spatial information. It is not known whether the hippocampus plays a like role in processing schemata that are not hippocampus-dependent. We surprisingly found that in a novel non-hippocampus dependent odour-cue rule exception task animals without a functional hippocampus learnt faster than sham animals to treat odours that were unpredictably not rewarded as exceptions to the rule. Conversely, when non-rewarded odours could be readily treated as adhering to a new rule based on a previously existing schema, sham animals were faster than lesioned animals to treat such odours correctly. These findings, inhibition of schema-compromising as well as facilitation of schema-aided learning, suggest a complex hippocampal role in relating stimuli to existing schemata even if these are not hippocampus-dependent, a potential hint at a more encompassing and important role of the hippocampus as an integrator of world experience in the brain than has previously been perceived.