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 Vorstellung eines neuen Zellkultursystems für die Analyse von OPC-Zellen im Zebrafisch
23.10.2017 | DFG-Forschungszentrum für Regenerative Therapien TU Dresden

nachricht Mehr Wissen über Proteine: Forscher aus Halle verbessern Massenspektrometrie-Verfahren
23.10.2017 | Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Antibiotikaresistenzen: Ein multiresistenter Escherichia coli-Stamm auf dem Vormarsch

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Sturmfeder bekämpft Orkanschäden

23.10.2017 | Maschinenbau

Vorstellung eines neuen Zellkultursystems für die Analyse von OPC-Zellen im Zebrafisch

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie