Atmen beeinflusst das Erinnern

Atmen dient in erster Linie der Sauerstoffversorgung des Körpers. Doch dieser grundlegende Rhythmus erfüllt offenbar noch weitere Aufgaben. In den letzten Jahren haben zahlreiche Studien Hinweise darauf geliefert, dass die Atmung auch neuronale Prozesse beeinflusst, etwa die Reizverarbeitung oder das Gedächtnis. Ein Forschungsteam der Ludwig Maximilian Universität München, um Dr. Thomas Schreiner, untersuchte gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Bildungsforschung in Berlin sowie der University of Oxford, welchen Einfluss der Atem auf das Abrufen gelernter Informationen hat und welche Vorgänge dabei im Gehirn stattfinden.

An der Studie nahmen 18 Versuchspersonen teil, die zunächst 120 Bilder mit bestimmten Begriffen verknüpfen mussten. Diese Bild-Wort-Assoziationen wurden direkt danach sowie erneut nach einem zweistündigen Mittagsschlaf abgefragt. Während der gesamten Tests erfassten die Forschenden sowohl den Atemrhythmus als auch die Hirnaktivität mittels Elektroenzephalographie (EEG).

Atemrhythmus organisiert den mehrstufigen Prozess des Erinnerns

Die im Fachjournal The Journal of Neuroscience veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass sich die Teilnehmenden besser an die passenden Begriffe und Bilder erinnerten, wenn die Hinweiswörter während des Einatmens oder unmittelbar davor präsentiert wurden. Gleichzeitig offenbarten die EEG-Daten, dass der eigentliche Abrufprozess zeitlich anders gelagert ist. „Im EEG wird jedoch sichtbar, dass der eigentliche Erinnerungsabruf eher während der anschließenden Ausatmung stattfindet“, berichtet Schreiner. „Unsere Daten sprechen also für eine Art funktionale Zweiteilung: Das Einatmen ist ein günstiger Moment, um den Hinweisreiz aufzunehmen, und das Ausatmen ein günstiger Moment für die eigentliche Rekonstruktion der Erinnerung im Gehirn.“ Damit wird deutlich, dass der Atemrhythmus das zeitliche Zusammenspiel von Wahrnehmung und effektivem Erinnern beeinflusst.

In den EEG-Messungen identifizierten die Forschenden zudem zwei typische Merkmale erfolgreichen Erinnerns, die Rückschlüsse auf die zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen erlauben. Einerseits nahm die Aktivität bestimmter Hirnwellen – insbesondere im Alpha- und Beta-Bereich – ab, was darauf hindeuten könnte, dass das Gehirn eine Erinnerung aktiviert und seine Aufmerksamkeit auf den Abruf richtet. Andererseits traten sogenannte Gedächtnisreaktivierungen auf: Beim erfolgreichen Erinnern zeigten sich erneut jene neuronalen Muster, die bereits während des Lernens aktiv gewesen waren.

Fazit & Ausblick 

Während des Experiments konzentrierten sich die Teilnehmenden vollständig auf die Gedächtnisaufgabe und atmeten dabei ganz natürlich. „Um herauszufinden, ob sich aus unseren Erkenntnissen alltagstaugliche Strategien ableiten lassen, wären Studien mit gezielter Atemmanipulation notwendig“, sagt Erstautor Esteban Bullón Tarrasó. Zudem gebe es noch offenen Forschungsbedarf im Hinblick auf weiter zurückliegende Erinnerungen. „Die zugrundeliegenden Mechanismen lassen aber vermuten, dass die Atmung auch hier eine Rolle spielt“, führt er weiter aus.

Wie stark gedächtnisrelevante Hirnprozesse mit der Atmung synchronisiert sind, kann individuell variieren. Die Forschenden fanden graduelle Unterschiede zwischen den teilnehmenden Personen und schließen daraus, dass die Atmung bei manchen Menschen effizienter mit neuronalen Prozessen verknüpft ist als bei anderen. Und je besser Hirn und Atmung zusammenspielen, desto besser funktioniert vermutlich das Erinnern: Laut den Forschenden sei die Atmung ein natürlicher Taktgeber für Gedächtnisprozesse und das verdeutliche, wie eng Körper und Gehirn miteinander interagierten.

Bullón Tarrasó E et al. Respiration shapes the neural dynamics of successful remembering in humans. The Journal of Neuroscience 2025. https://www.jneurosci.org/content/early/2025/11/26/JNEUROSCI.1221-25.2025

Quelle: Ludwig-Maximilians-Universität München