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 Forscherteam der Universität Bremen untersucht Korallenbleiche
24.04.2017 | Universität Bremen

nachricht Feinste organische Partikel in der Atmosphäre sind häufiger glasartig als flüssige Öltröpfchen
21.04.2017 | Max-Planck-Institut für Chemie

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: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für Netzleittechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact beteiligt sich an Berliner Start-up Unternehmen für Energiemanagement

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für industrielle Kommunikationstechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung