Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kommunikation im Kopf

28.01.2011
Tübinger und Hamburger Hirnforscher entdecken Schlüssel zur menschlichen Wahrnehmung

Optische Täuschungen zeigen: Wie wir die Dinge wahrnehmen, hängt nicht allein von unserem Sehvermögen ab. Vielmehr ist unser Empfinden das Resultat komplexer Vorgänge in unserem Gehirn. Bekannt ist, dass verschiedene, weit über das Gehirn verteilte Regionen an diesem Prozess beteiligt sind.

Die Wissenschaftler Markus Siegel, Gruppenleiter am Centrum für Integrative Neurowissenschaften der Universität Tübingen (CIN) sowie Jörg Hipp und Andreas Engel vom Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) haben nun herausgefunden, auf welche Weise diese verschiedenen Areale des menschlichen Gehirns miteinander interagieren und unterschiedliche Wahrnehmungen hervorrufen. Ihre Ergebnisse wurden jetzt in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Neuron unter dem Titel „Oscillatory Synchronization in Large-Scale Cortical Networks Predicts Perception“ veröffentlicht.

Um die neuronalen Kommunikationsprozesse zu verstehen, zeichneten die Forscher die elektrischen Hirnsignale von Probanden (das sogenannte EEG) mit Hilfe von Elektroden an der Kopfoberfläche auf. Entscheidend war, dass die Daten mit Hilfe eigens für diese Studie neu entwickelter mathematischer Methoden als gekoppeltes System analysiert wurden. Resultat: Ändert sich die Kopplung zwischen verschiedenen Regionen des Gehirns, verändert sich gleichzeitig auch die Wahrnehmung von ein und demselben Gegenstand – in etwa so, wie bei einer optischen Täuschung.

Inwiefern die Neuronen der Hirnareale miteinander koppeln, untersuchten die Wissenschaftler, indem sie 24 Probanden 500mal den physikalisch immer gleichbleibenden Ablauf von visuellen Reizen auf einem Monitor zeigten. Dabei bewegten sich zwei gleiche Balken aufeinander zu, trafen in der Mitte des Bildschirms aufeinander und bewegten sich dann wieder voneinander weg. Beim Aufeinandertreffen der Balken in der Mitte ertönte ein akustisches Signal. Nach jedem Ablauf mussten die Testpersonen angeben, was sie gesehen hatten. Mittels EEG-Messung wurden währenddessen ihre Gehirnaktivitäten aufgezeichnet. Das Ergebnis: Obwohl sich der Stimulus physikalisch gesehen nie veränderte, interpretierten die Probanden die Bewegung der Balken bei mehrmaliger Wiederholung auf zweierlei Weise. Das Empfinden, die Balken würden in der Mitte kreuzen und sich zur gegenüberliegenden Seite weiterbewegen, wurde immer wieder durch die Wahrnehmung abgelöst, die Figuren würden in der Mitte voneinander abgestoßen und sich dann zu ihrem jeweiligen Ausgangspunkt zurückbewegen. Die Ergebnisse der komplexen Analyse zeigten, dass die Stärke der Synchronisation zwischen den betreffenden Hirnarealen vorhersagt, welche der beiden Wahrnehmungen bei den Probanden entsteht.

Mit dieser Studie eröffnen die Forscher neue Wege zur Untersuchung psychiatrischer und neurologischer Krankheiten wie zum Beispiel Schizophrenie, Autismus und Multiple Sklerose. Obwohl das Verständnis der genauen Ursachen vieler psychiatrischer und neurologischer Krankheiten unbekannt ist, wird davon ausgegangen, dass die gestörte Interaktion verschiedener Hirnareale eine zentrale Rolle spielt. Es werden nicht nur bestimmte Areale in ihrer Funktion gestört, sondern auch deren Kommunikation wird massiv beeinträchtigt. Die Studie liefert wichtige Hinweise für ein besseres Verständnis solcher komplexer Krankheitsmuster.

Kontakt:
Dr. Markus Siegel
Universität Tübingen
Werner Reichardt Centre for Integrative Neuroscience (CIN)
Paul-Ehrlich-Straße 17
72076 Tübingen
http://markus.siegel[at]uni-tuebingen.de
Quelle:
Oscillatory Synchronization in Large-Scale Cortical Networks Predicts Perception
Jörg F. Hipp, Andreas K. Engel & Markus Siegel
Neuron 69(2):387-396.
Universität Tübingen
Hochschulkommunikation
Leiterin Myriam Hönig
Abteilung Presse, Forschungsberichterstattung, Information
Michael Seifert
Telefon +49 7071 29-76789
Telefax +49 7071 29-5566

Michael Seifert | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de/

Weitere Berichte zu: Areal Balken CIN Hirnareal Integrative Large-scale Multiple Sklerose Neuron Täuschung Wahrnehmung cortical

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Basis für neue medikamentöse Therapie bei Demenz
27.07.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Biochemiker entschlüsseln Zusammenspiel von Enzym-Domänen während der Katalyse
27.07.2017 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

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: Physiker designen ultrascharfe Pulse

Quantenphysiker um Oriol Romero-Isart haben einen einfachen Aufbau entworfen, mit dem theoretisch beliebig stark fokussierte elektromagnetische Felder erzeugt werden können. Anwendung finden könnte das neue Verfahren zum Beispiel in der Mikroskopie oder für besonders empfindliche Sensoren.

Mikrowellen, Wärmestrahlung, Licht und Röntgenstrahlung sind Beispiele für elektromagnetische Wellen. Für viele Anwendungen ist es notwendig, diese Strahlung...

Im Focus: Physicists Design Ultrafocused Pulses

Physicists working with researcher Oriol Romero-Isart devised a new simple scheme to theoretically generate arbitrarily short and focused electromagnetic fields. This new tool could be used for precise sensing and in microscopy.

Microwaves, heat radiation, light and X-radiation are examples for electromagnetic waves. Many applications require to focus the electromagnetic fields to...

Im Focus: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Basis für neue medikamentöse Therapie bei Demenz

27.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Aus Potenzial Erfolge machen: 30 Rittaler schließen Nachqualifizierung erfolgreich ab

27.07.2017 | Unternehmensmeldung

Biochemiker entschlüsseln Zusammenspiel von Enzym-Domänen während der Katalyse

27.07.2017 | Biowissenschaften Chemie