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 Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität
25.04.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Wehrhaft gegen aggressiven Sauerstoff - Metalloxid-Nickelschaum-Elektroden in der Wasseraufspaltung
25.04.2017 | Universität Ulm

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: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik

Digitalisierung bringt Produktion zurück an den Standort Deutschland

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen