Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hören in Wellen

15.11.2012
Fähigkeit zu hören ist abhängig vom Rhythmus der Gehirnaktivität

Unsere Hirnaktivität ist einem ständigen Auf und Ab unterworfen. Beim Zuhören gleicht sich diese Oszillation den gehörten Klängen der Umwelt an.


Der Hirnrhythmus des Zuhörers synchronisiert sich mit dem akustischen Reiz, dadurch oszilliert seine Hörleistung.
© Sebastian Willnow

Forscher am Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften haben nun gezeigt, dass die Kopplung von Klängen und Hirnwellen einen Einfluss darauf hat, wie wir hören. Die Fähigkeit zu hören oszilliert regelrecht mit den Hirnwellen und wird mit ihnen besser oder schlechter. Der Einblick in diese Kopplung von Klängen, Hirn und Verhalten bietet neue Möglichkeiten, Hörerkrankungen besser zu verstehen.

Die Welt ist voller periodischer Phänomene. Ein gutes Beispiel ist unsere Aufmerksamkeitsspanne im Laufe eine Tages: Viele von uns fühlen sich morgens aufmerksamer; andere sind erst zu später Stunde fähig zu geistigen Höchstleistungen. Dieser Tag-Nacht-Rhythmus beeinflusst nicht nur unser Verhalten, sondern auch unsere gesamte Wahrnehmung. In den Neurowissenschaften existiert die Idee, dass auch die kleinsten Rhythmen in der Umwelt Rückkopplungen auf unser Gehirn und unser Verhalten haben könnten, selbst wenn sie sich innerhalb weniger Millisekunden abspielen.

Molly Henry und Jonas Obleser der Max-Planck-Forschungsgruppe „Auditive Kognition“ sind dieser Idee nun gefolgt. „Besonders faszinierend sind für uns die Auswirkungen solcher Rhythmen auf menschliche Sprach- oder Musikverarbeitung“, sagt Obleser. Man stelle sich beispielsweise den Singsang in der Sprachmelodie eines sprechenden Menschen vor. „Wir wollten wissen, ob das Hirn, wenn es eine Verbindung zu diesen melodischen Veränderungen herstellt, zum Beispiel kurze und flüchtige Laute wie den kleinen Unterschied zwischen ‚d‘ und ‚t‘ besser verstehen kann.“

Im Experiment präsentierten die Forscher diese „flüchtigen Laute“ als kaum hörbare, eine hundertstel Sekunde lange Pausen, die in eine Melodie von regelmäßig variierter Tonhöhe eingebettet waren. Während die Studienteilnehmer versuchten, die kurzen Pausen zu entdecken, maßen die Wissenschaftler die Hirnaktivität mit sensiblen Elektroden auf der Kopfhaut der Probanden.

So konnten sie zeigen, dass das Hirn mit dem Auf und Ab in der Tonhöhe der Melodie „mitgerissen“ wurde – Hirnaktivität und Melodie zeigten den gleichen Rhythmus. Vor allem aber wurde die Fähigkeit der Studienteilnehmer, Pausen zu erkennen, periodisch mit dem Auf und Ab der Hirnaktivität besser und schlechter. Anhand der Hirnwellen konnten die Forscher sogar vorhersagen, ob eine Pause in der Melodie erkannt werden würde. „Das langsame Auf und Ab der Hirnwellen wird Oszillation genannt“, erklärt Henry. „Sie reguliert unsere Fähigkeit, Reize zu verarbeiten.“

Das Hirn bereitet sich also scheinbar durch Rhythmen der Umwelt darauf vor, wichtige Informationen besonders gut weiter zu verarbeiten. In Zukunft wollen die Wissenschaftler die Erforschung solcher Hirnkopplungen an rhythmische Klänge nutzen, um die neuronalen Veränderungen bei Personengruppen mit Hördefizit noch besser zu verstehen.

Ansprechpartner

Dr. Molly Henry
Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig
Telefon: +49 341 9940-2483
Email: henry@­cbs.mpg.de
Dr. Jonas Obleser
Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig
Telefon: +49 341 9940-114
Email: obleser@­cbs.mpg.de
Dr. Christina Schröder
Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig
Telefon: +49 341 9940-132
Email: cschroeder@­cbs.mpg.de
Originalpublikation
Henry, M.J. & Obleser, J. (2012)
Frequency modulation entrains slow neural oscillations and optimizes human listening behavior

Proceedings of the National Academy of Sciences of the Unites States of America, Online: Early Edition (EE), 12. November 2012

Dr. Molly Henry | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/6623576/hirnwellen-hoeren

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aus Erdgas das Maximum herausholen
24.05.2016 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Horizontaler Gentransfer bei Stabschrecken nachgewiesen
24.05.2016 | Georg-August-Universität Göttingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit atomarer Präzision: Technologien für die übernächste Chipgeneration

Im Projekt »Beyond EUV« entwickeln die Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT in Aachen und für angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena wesentliche Technologien zur Fertigung einer neuen Generation von Mikrochips mit EUV-Strahlung bei 6,7 nm. Die Strukturen sind dann kaum noch dicker als einzelne Atome und ermöglichen besonders hoch integrierte Schaltkreise zum Beispiel für Wearables oder gedankengesteuerte Prothesen.

Gordon Moore formulierte 1965 das später nach ihm benannte Gesetz, wonach sich alle ein bis zwei Jahre die Komplexität integrierter Schaltungen verdoppelt. Er...

Im Focus: Ein negatives Enzym liefert positive Resultate

In den letzten zwanzig Jahren hat die Chemie viele wichtige Instrumente und Verfahren für die Biologie hervorgebracht. Heute können wir Proteine herstellen, die in der Natur bisher nicht vorkommen. Es lassen sich Bilder von Ausschnitten lebender Zellen aufnehmen und sogar einzelne Zellen in lebendigen Tieren beobachten. Diese Woche haben zwei Forschungsgruppen der Universitäten Basel und Genf, die beide dem Nationalen Forschungsschwerpunkt Molecular Systems Engineering angehören, im Forschungsmagazin «ACS Central Science» präsentiert, wie man ein nicht-natürliches Protein designt, das völlig neue Fähigkeiten aufweist.

Proteine sind die Arbeitspferde jeder Zelle. Sie bestehen aus Aminosäurebausteinen, die als Kette verbunden sind, welche sich zu funktionalen Maschinen...

Im Focus: Atomic precision: technologies for the next-but-one generation of microchips

In the Beyond EUV project, the Fraunhofer Institutes for Laser Technology ILT in Aachen and for Applied Optics and Precision Engineering IOF in Jena are developing key technologies for the manufacture of a new generation of microchips using EUV radiation at a wavelength of 6.7 nm. The resulting structures are barely thicker than single atoms, and they make it possible to produce extremely integrated circuits for such items as wearables or mind-controlled prosthetic limbs.

In 1965 Gordon Moore formulated the law that came to be named after him, which states that the complexity of integrated circuits doubles every one to two...

Im Focus: FS POSEIDON startet zur 500. Expedition

Das am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel beheimatete Forschungsschiff POSEIDON startet diese Woche zu seiner 500. Expedition. Während der Jubiläumsfahrt untersuchen und kartieren Meeresgeologen des MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen den Kontinentalhang vor der südfranzösischen Hafenstadt Nizza. Ziel der Arbeiten ist es, die Gefahr von Hangrutschungen und letztendlich auch Tsunamis besser abschätzen zu können.

Am kommenden Mittwoch heißt es wieder einmal „Leinen los“ für die POSEIDON. Von Catania auf Sizilien aus nimmt das 60 Meter lange Forschungsschiff Kurs auf die...

Im Focus: Spinströme: Riesengroß und ultraschnell

Mit einer neuen Methode der TU Wien lassen sich extrem starke Spinströme herstellen. Sie sind wichtig für die Spintronik, die unsere herkömmliche Elektronik ablösen könnte.

In unseren Computerchips wird Information in Form von elektrischer Ladung übertragen. Elektronen oder andere Ladungsträger werden von einem Ort zum anderen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

„Zukunftsforum Assekuranz“ 2016 am 21. und 22. Juni 2016 in Köln

24.05.2016 | Veranstaltungen

Chemische Biologie im Fokus

24.05.2016 | Veranstaltungen

Innovationen für Laserexperten und Anwender - Universität Stuttgart bei Stuttgarter Lasertagen 2016

24.05.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neuartige Terahertz-Quelle: kompakt und kostensparend

24.05.2016 | Physik Astronomie

Baufritz-Musterhaus „NaturDesign“ übt sich in Understatement: Gesundes Wohnen mit Stil

24.05.2016 | Architektur Bauwesen

„Zukunftsforum Assekuranz“ 2016 am 21. und 22. Juni 2016 in Köln

24.05.2016 | Veranstaltungsnachrichten