Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kennen wir uns?

08.09.2011
MPI-Forscher entdecken direkte Verbindung zwischen den Hirnarealen für Stimm- und Gesichtserkennung

Gesicht und Stimme sind zwei der wichtigsten Merkmale, an denen wir Personen identifizieren. Forscher am Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften haben nun herausgefunden, dass zwischen den Gehirnarealen, die für das Erkennen von Stimmen und Gesichtern zuständig sind, eine direkte strukturelle Verbindung aus Nervenfaserbahnen besteht. Der Informationsaustausch, der so vermutlich zwischen den Arealen stattfindet, könnte uns im Alltag dabei helfen, vertraute Personen schnell und unter widrigen Bedingungen zu identifizieren.


Zwischen den zwei Stimmerkennungsarealen (blaue, rote Kugel) und dem Gesichtserkennungsareal (gelbe Kugel) bestehen direkte strukturelle Verbindungen. Im Vergleich dazu ist die Verbindung zum für allgemeinere akustische Information zuständigen Areal (grüne Kugel) weniger stark ausgebildet.. Die Verbindungen scheinen ein Teil von größeren Nervenfaserbündeln zu sein (gezeigt in grau). © MPI für Kognitions- und Neurowissenschaften

Darüber, was im Hirn passiert, wenn wir eine bekannte Person wiedererkennen, gibt es verschiedene Theorien. Lange ging man davon aus, dass Stimm- und Gesichtserkennung zunächst getrennt voneinander ablaufen und erst später auf einer höheren Verarbeitungsebene zusammengeführt werden. Seit einigen Jahren mehren sich jedoch die Hinweise darauf, dass Stimm- und Gesichtserkennung viel direkter miteinander zusammenhängen. Katharina von Kriegstein, Leiterin der Max-Planck-Forschungsgruppe "Neuronale Mechanismen zwischenmenschlicher Kommunikation", konnte zeigen, dass schon beim bloßen Hören einer bekannten Stimme Gebiete des Gehirns aktiv werden, die eigentlich für die Identifikation von Gesichtern zuständig sind. Diese Aktivierungen gingen mit besseren Ergebnissen beim Erkennen der Stimmen einher.

„Wir gehen inzwischen davon aus, dass Areale im Gehirn, die in Stimm- und Gesichtserkennung involviert sind, direkt miteinander interagieren und sich gegenseitig beeinflussen“, sagt Helen Blank. In einer aktuellen Studie gelang es der Mitarbeiterin in von Kriegsteins Forschungsgruppe nun, auch auf anatomischer Ebene eine Verbindung zwischen Stimm- und Gesichtserkennungsarealen nachzuweisen. Dafür nutzte sie die diffusionsgewichtete Magnetresonanztomografie - ein Verfahren, mit dem sich, wenn es mit der mathematischen Modellierungstechnik der Traktografie kombiniert wird, der Verlauf von Nervenfaserverbindungen im Hirn rekonstruieren lassen. Die für Stimm- und Gesichtsidentifikation zuständigen Areale hatte Blank zuvor bei ihren Probanden lokalisiert, indem sie die Reaktionen des Gehirns auf verschiedene Stimmen und Gesichter mithilfe funktioneller Magnetresonanztomografie gemessen hatte.

Zwischen den Arealen für Stimmerkennung und dem Gesichtserkennungsareal entdeckte Blank eine direkte Verbindungen aus Nervenfaserbahnen. „Besonders interessant ist, dass das Gesichtserkennungsareal stärker mit den Arealen für Stimmerkennung verbunden zu sein scheint, die Stimmen identifizieren können. Und das, obwohl diese weiter entfernt liegen als Areale, die akustische Information von Stimmen auf einer eher allgemeineren Ebene verarbeiten“, sagt die Forscherin.

Im Alltag könnte diese direkte Verbindung in unserem Gehirn genutzt werden, um das Gesicht unseres Gesprächspartners zu simulieren, wenn wir z.B. am Telefon mit einer bekannten Person sprechen. Noch ist allerdings offen, welche Informationen es genau sind, die zwischen den Hirnarealen ausgetauscht werden. Diese Frage soll in einer kommenden Studie geklärt werden, die Blank derzeit vorbereitet.

Genauer zu verstehen, wie das Gehirn bei so grundsätzlichen Aufgaben wie der Personenerkennung arbeitet, kann für viele Bereiche von Nutzen sein. „Der Fund ist unter anderem interessant für die Erforschung neurologischer Besonderheiten wie Prosopagnosie und Phonagnosie, bei denen es Menschen nicht gelingt, andere Personen an ihrem Gesicht oder an ihrer Stimme zu erkennen“, sagt Blank. Außerdem könnten die neuen Erkenntnisse Innovationen in der Computertechnik anstoßen, um die Personenerkennung von Maschinen zu verbessern.

Ansprechpartner
Dipl.-Psych. Helen Blank
Max-Planck-Forschungsgruppe "Neuronale Mechanismen zwischenmenschlicher Kommunikation"
Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig
Telefon: +49 341 9940-2484
E-Mail: hblank@cbs.mpg.de
Originalveröffentlichung
Blank H., Anwander A., von Kriegstein K.
Direct structural connections between voice- and face-recognition areas
The Journal of Neuroscience, 7 September 2011; 31(36): 12906-12915.

Helen Blank | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/4413541/Kennen_wir_uns_?filter_order=L

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher beschreiben neuartigen Antikörper als möglichen Wirkstoff gegen Alzheimer
22.08.2017 | Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

nachricht Virus mit Eierschale
22.08.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer IPM präsentiert »Deep Learning Framework« zur automatisierten Interpretation von 3D-Daten

22.08.2017 | Informationstechnologie

Globale Klimaextreme nach Vulkanausbrüchen

22.08.2017 | Geowissenschaften

RWI/ISL-Containerumschlag-Index erreicht neuen Höchstwert

22.08.2017 | Wirtschaft Finanzen