Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wesentlicher Mechanismus für Feinregulation unseres Gehörs aufgeklärt

05.06.2015

Neurobiologen der Universität Leipzig haben einen wesentlichen Mechanismus unseres Hörsystems gefunden, der hilft, wesentliche Geräusche herauszufiltern und andere auszublenden. Das könnte zur Verbesserung der Qualität von Hörgeräten beitragen. Die Wissenschaftler entschlüsselten, wie erregende und hemmende Botenstoffe bei der Übertragung von Information zwischen Nervenzellen miteinander wechselwirken und haben ihre Forschungsergebnisse in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift "Journal of Neuroscience" veröffentlicht.

Beinahe jeder fünfte Deutsche ist schwerhörig, wie Rudolf Rübsamen, Professor für allgemeine Zoologie und Neurobiologie der Universität Leipzig, sagt. Bei den über 60-Jährigen sei es sogar jeder dritte, da lebenslang Einflüsse wie Lärm, Medikamente oder Durchblutungsstörungen die Hörsinneszellen geschädigt haben und diese nicht regenerieren, so der Wissenschaftler, der auf das Hörsystem spezialisiert ist.

"Viele der Betroffenen besitzen ein Hörgerät, doch nur rund 50 Prozent von ihnen nutzen es tatsächlich.Vermutlich, weil die Geräte nicht das halten, was sie versprechen", erklärt Rübsamen. Denn prinzipiell funktioniere ein Hörgerät wie ein Mikrophon, das das eintreffende Geräusch lauter macht, sodass auch die wenigen noch funktionstüchtigen Sinneszellen in den Ohren Schwerhöriger angeregt werden. Das Problem sei jedoch, dass dadurch auch ein Großteil störender Geräusche aus der Umgebung gleichermaßen verstärkt wird und der Betroffene mit einem wahren Schwall aus Lauten und Tönen überschwemmt wird.

Das gesunde menschliche Gehör ist da wesentlich ausgeklügelter. "Unser Hörsystem hat sich im Laufe der Evolution so optimiert, dass es störende Hintergrundgeräusche auch ausblenden oder abschwächen kann und so die Aufmerksamkeit gezielt steuern kann", erläutert Rübsamen. Besonders deutlich werde das beispielsweise während eines klassischen Konzerts. Wir können dem ganzen Orchester zuhören und uns in einem Moment auf die Geigen konzentrieren, die wir dann heraushören und trotzdem weiterhin auch den Rest des Orchesters hören.

Wie das genau möglich ist, ist noch nicht vollkommen aufgeklärt. Doch Rübsamen und sein Kollege Christian Keine konnten nun eine wichtige Komponente dieses Rätsels lösen: Das Hörsystem hat einen zeitlichen Filter eingebaut, durch den nicht alle aufgenommenen akustischen Signale ungehemmt an die Hörzentren im Gehirn weitergegeben werden. Vielmehr werden diese nur dann ins Gehirn übertragen, wenn die Signale, die auf einer Nervenzelle eintreffen, exakt auf die Fünftel-Millisekunde genau gleichzeitig ankommen. Dies geschieht durch zusätzlich aktivierte hemmende Nervenzellen, die die Weiterleitung von zeitlich ungenauen Impulsen ins Gehirn stoppen. Dieser Mechanismus ist es letztlich, der verhindert, dass unser Hörsystem von einer ungefilterten Menge an Informationen überflutet wird.

"Wir würden uns freuen, wenn wir unsere Erkenntnisse helfen zu verstehen, wie Geräusche aus der Umwelt im Gehirn verarbeitet werden", sagt Keine. Solche Kenntnisse könnten letztlich dazu dienen, Hörgeräte weiterzuentwickeln und - bei stark geschädigten Innenohren - auch entsprechende Hörimplantate, um Menschen mit Hörschädigung das Leben langfristig zu erleichtern.

"Inhibition Shapes Acoustic Responsiveness in Spherical Bushy Cells",
von Christian Keine und Rudolf Rübsamen, in: The Journal of Neuroscience, 3. Juni 2015
doi: 10.1523/JNEUROSCI.0133-15.2015

Verena Müller

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Rudolf Rübsamen
Institut für Biologie
Telefon: +49 341 97-36723
E-Mail: rueb@runi-leipzig.de
Web: http://www.uni-leipzig.de/~instbio


Christian Keine
Institut für Biologie
Telefon: +49 341 9736867
E-Mail: christian.keine@uni-leipzig.de

Weitere Informationen:

http://www.jneurosci.org/content/35/22/8579

Susann Huster | Universität Leipzig

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

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: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie