Wie aus scheinbar vertrautem Visionen entstehen

Jedes Mal, wenn wir uns durch eine vertraute Umgebung bewegen, greift der Hippocampus auf eine detaillierte räumliche Repräsentation zurück, gleich einer Karte, die durch wiederholte Erfahrung aufgebaut wird. Doch was geschieht, wenn auf einer bekannten Route etwas Unerwartetes passiert? Forschende des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Universität Bonn konnten im Mausmodell zeigen: Das Gehirn zeichnet seine Karten nicht von Grund auf neu. Stattdessen annotiert es sie, indem es neue Informationen wie eine zusätzliche Ebene über ein stabil bleibendes räumliches Grundgerüst legt. Ihre Ergebnisse sind jetzt im Fachmagazin PNAS veröffentlicht.

Bonn/Germany, 15. Juni 2026. – Es dürfte ein Akt der individuellen Anpassung für Menschen sein, neue oder vielleicht überraschende Ereignisse in den neuen Lebensverlauf zu integrieren. Das Gehirn ist ein sehr sensibles Organ, weitaus sensitiver als man sich, schaut man in die Welt, vorstellen mag. Ein Schreck genügt und hinterlässt bei unterschiedlichen Menschen unterschiedliche Spuren, je nach Erlebnissen der Vergangenheit. Irgendwann, wenn Menschen Einzelereignisse verarbeitet haben und auch speziell nach bestimmten Lebensphasen, kommt es häufig zu Routinen, automatisierten Abläufen. Man beugt sich, wenn man so will, dem zeitlichen Verlauf der Zeit und oder dem Mainstream, dem was die Mehrheit tut.

In der aktuellen Zeit wollen viele Ausbrechen. Die Sehnsucht, das Gehirn auf irgendeiner Weise anders zu stimulieren als es die Alltagsereignisse mit sich bringen, ist gross. Was sicherlich vom Organ Gehirn ausgeht. Es fordert seine Entwicklung heraus. Smartphone und individuelle Musik oder Unterhaltung per Kopfhörer unterstützen den täglichen Ausflug in eine andere Sphäre. Diese Entwicklung ist ein Übergang von der klassischen Zeitachse, dem bekannten Zeitverlauf (in Jahreszahlen), hin zu einer Entwicklung zeitdiskreter Verläufe. Eine Sache, eine Entwicklung benötigt ihre Zeit, unabhängig von der evolutionären Zeitachse. Dabei gehen Menschen in ihren eigenen Verlauf, in ihr eigenes Narrativ über und kommen zum Zwecke üblicher Situationen wieder zurück.

Wie aus Ereignissen Visionen werden

Nun gibt es aber auch unerwartete Ereignisse, die zum Teil auch schockierend wirken können. Wie vielleicht ein Unfall, oder aber eine „Hiobsbotschaft“. Es gibt also Fälle, Ereignisse im Alltag, die sind neu, vielleicht sogar erschreckend genug, um aus Alltagsroutinen heraus zu nehmen. Es braucht Zeit diese zu verarbeiten. In der Regel wird man das vielleicht nicht wünschen. Wüsste man aber deren Hintergrund, würde man damit anders, oder wie Vera Birkenbihl es einmal erwähnte, „Gehirn-Gerecht“ umgehen. Bei unerwarteten Ereignissen handelt es sich oft um einen Übergang in Alltagssituationen, die sich in späterer Zukunft in der Realität zeigen.

Es können also Visionen sein, sofern man diese nicht verdrängt, sondern den Gedanken zulässt. Der ehemalige Bundeskanzler Deutschlands, Helmut Schmidt hat einmal den bekannten Ausspruch getan, „Wer Visionen hat, solle zum Arzt gehen“. In Zeiten der Aufklärung waren Menschen durchaus rational denkend. In einer solchen Zeit lebte auch Immanuel Kant, der die Sache mit dem Verstand wie kein anderer seinerzeit erörterte. So war auch der Bundeskanzler von einem stark rationalen Gedanken geprägt.

Tatsächlich kann der Moment, wenn Menschen aus Alltagsroutinen genommen werden bereits dazu beitragen, eine Vision zu bilden. Von vielen Designerinnen und Designern weis man, Karl Lagerfeld sprach darüber, vom Tagträumen. Einem dauerhaften Aufenthalt in einer „Traumwelt“. Daraus entsprangen seine Ideen und Vorstellungen die die Welt liebte und bis heute darin, in seiner Vorstellung wandeln. Visionäre Vorstellungen müssen keinesfalls gross und umfangreich sein. Es können kurze Sequenzen, Vorstellungen sein die sich ergeben. Aber, typisch für Visionen ist, sie sind kaum greifbar und müssen im Bedarfsfall in die Realität geholt werden. Also, genauso wie sie durch Einzelereignisse entstehen, müssen, sollten solche Vorstellungen, sofern sie als das erkannt wurden, und angenommen, in die Realität umgesetzt werden. Sie dienen einer Orientierung für den möglichen eigenen oder einen gesellschaftlichen Plan, der, unkonkret bestehend umzusetzen ist. Er spendet Hoffnung, Motivation und die Lust an der Realisierung!

Auch oder gerade beim Management spielen Visionen die bedeutende Rolle. So erwartet man von einem Management, das es so lange als möglich in die Zukunft blicken kann. In der Regel aber zwischen 10 und 15 Jahren. Menschen in Unternehmen beschäftigen sich daher meist mit Worst-Case und Best-Case-Szenarien und suchen daraus dann die Wahrscheinlichkeit. Interessant dabei ist, das man für diese Szenarien auf Tatsachen, Einzelereignissen basierend arbeitet und auch ein gesunder Glaube an die Zukunft gehört. Man kann also sagen, unter persönlichen wirtschaftlichen Bedingungen betrachtet, je intensiver ich mich mit den Momenten der Vergangenheit und Gegenwart beschäftige, desto deutlicher und ausgeprägter zeigen sich die Symbole, die daraus hervorgehen. Denn Symbole entstehen durch Sinn und Bedeutung einzelner Ereignisse. Ein Forschungsteam hat nun herausgefunden, was in einem Gehirn passiert, wenn es zu ungeplanten Ereignissen im Leben kommt.

Das Forschungsteam zeichnete für diesen Zweck Aktivitäten von CA3-Axonen in Mäusen auf, die eine vertraute lineare Laufstrecke durchquerten. An einem festen Punkt der Route führten die Forschenden leicht unangenehme, aber harmlose Luftstöße ein, vergleichbar mit einem unerwarteten Hindernis auf einer Straße, und verfolgten, wie das hippokampale Netzwerk seine Repräsentation vor, während und nach dem Ereignis aktualisierte.

„Was uns am meisten überraschte war, dass sich die räumliche Karte selbst nie veränderte. Die räumliche Grundkarte blieb vollkommen erhalten, während das Netzwerk gleichzeitig eine neue Annotation einbaute. Es ist, als hätte der Hippokampus ein Versionierungssystem, das neue Erlebnisse als separate Ebene über eine Karte schreibt“, sagt Co-Senior Autor Prof. Heinz Beck vom Institut für Experimentelle Epileptologie und Kognitionswissenschaften des UKB. Er ist Mitglied im Exzellenzcluster ImmunoSensation3 und im Transdisziplinären Forschungsbereich (TRA) „Life & Health“ der Universität Bonn

Dennoch reagierte das System keineswegs blind auf das neue Ereignis. „Wir stellten fest, dass der Luftstoß systematische geometrische Deformationen in der gemeinsamen Mannigfaltigkeit der Populationsdynamik erzeugte, die Ort und Zeitpunkt des Ereignisses zuverlässig markierten. Diese Deformationen überschrieben die zugrundeliegende räumliche Karte jedoch nicht, sondern legten sich darüber“, sagt Erstautor Albert Miguel-López. „Das Resultat funktionierte gleichzeitig als Positionskarte und als Ereignisprotokoll, so dass beide Ebenen unabhängig voneinander lesbar waren.“

Update der Karten ist Gemeinschaftsarbeit des neuronalen Netzwerks

Die Studie verglich zwei unterschiedliche CA3-Axontypen, die den für Gedächtnis, Erinnerungen und Orientierung zuständigen dorsalen Hippokampus der einen Hemisphäre jeweils mit dem dorsalen Hippokampus der anderen Hemisphäre verbinden. Beide Schaltkreise aktualisierten ihre Karten auf ähnliche Art und verteilten das Aktualisierungssignal gleichmäßig auf Ortszellen, die für die Orientierung in der Umgebung zuständig sind, und Nicht-Ortszellen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass der Hippokampus Kartenrevisionen nicht einem kleinen Team von Spezialneuronen überlässt, sondern das Update über das gesamte Netzwerk der Nervenzellen verteilt, und so sicherstellt, dass die neue Annotation stabil in die bestehende Karte integriert wird. „Unsere Befunde machen deutlich, dass hippokampale Karten kein statisches Abbild der Umgebung darstellen, sondern sich in subtilen, kontinuierlichen Schritten weiterentwickeln, immer neue Informationen einbetten, während die geometrische Grundstruktur des Raums unangetastet bleibt”, sagt Co-Senior Autorin Prof. Tatjana Tchumatchenko vom Institut für Experimentelle Epileptologie und Kognitionsforschung am UKB. Sie ist Sprecherin des TRA „Life & Health“ und Mitglied im TRA „Modelling“ der Universität Bonn. „Die mathematische Trennbarkeit von räumlicher Karte und Annotationsebene zeigt, dass das Gehirn diese beiden Informationstypen zwar gemeinsam speichert, aber so organisiert, dass sie sich nicht gegenseitig überschreiben. Das erweitern unser Verständnis davon, wie das Gehirn Informationen strukturiert und wie es dabei Stabilität und Flexibilität gleichzeitig gewährleistet.“

Förderung: Die Studie wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Sonderforschungsbereichs (SFB) 1089 zu Funktion synaptischer Mikronetzwerke und deren Störungen bei Erkrankungen des Zentralnervensystems gefördert. Dieses Projekt wurde zudem gefördert durch das Programm „Netzwerke 2021“, eine Initiative des Ministeriums für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen.

Publikation: Albert Miguel-L´opeza, Negar Nikbahkt, CarlosWert-Carvajal, Lena Johanna Gschossmanna, Martin Pofahla,HeinzBeck andTatjanaTchumatchenko; Transformations of the spatial activity manifold convey aversive information in CA3; PNAS; DOI: 10.1073/pnas.2517639123; https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2517639123

Zum Universitätsklinikum Bonn: Als eines der leistungsstärksten Universitätsklinika Deutschlands verbindet das UKB Höchstleistungen in Medizin und Forschung mit exzellenter Lehre. Jährlich werden am UKB über eine halbe Million Patienten ambulant und stationär versorgt. Hier studieren rund 3.500 Menschen Medizin und Zahnmedizin, zudem werden jährlich über 600 Personen in Gesundheitsberufen ausgebildet. Mit rund 9.900 Beschäftigten ist das UKB der drittgrößte Arbeitgeber in der Region Bonn/Rhein-Sieg. In der Focus-Klinikliste belegt das UKB Platz 1 unter den Universitätsklinika in NRW und weist unter den Universitätsklinika bundesweit den zweithöchsten Case-Mix-Index (Fallschweregrad) auf. 2025 konnte das UKB knapp 100 Mio. € an Drittmitteln für Forschung, Transfer und Lehre einwerben. Das F.A.Z.-Institut zeichnete das UKB im vierten Jahr in Folge als „Deutschlands Ausbildungs-Champion“ und „Deutschlands begehrtesten Arbeitgeber“ aus. Aktuelle Zahlen finden Sie im Geschäftsbericht unter: geschaeftsbericht.ukbonn.de

Weitere Informationen:
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2517639123 Publikation

Bildquelle
Die Mannigfaltigkeit der neuronalen Aktivität kann sich verformen, um neue Informationen aufzunehmen. Quelle: Julia Kuhl. Copyright: Universitätsklinikum Bonn (UKB)