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 Bakterien aus dem Blut «ziehen»
07.12.2016 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht HIV: Spur führt ins Recycling-System der Zelle
07.12.2016 | Forschungszentrum Jülich

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: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Universum enthält weniger Materie als gedacht

07.12.2016 | Physik Astronomie

Partnerschaft auf Abstand: tiefgekühlte Helium-Moleküle

07.12.2016 | Physik Astronomie

Bakterien aus dem Blut «ziehen»

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie