Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Zahlen im Gehirn repräsentiert sind

10.07.2006
Im menschlichen Gehirn sind Zahlen räumlich entlang des so genannten Zahlenstrahls repräsentiert. Niedrige Zahlen befinden sich links, hohe rechts. Untersuchungen italienischer Wissenschaftler mit Schlaganfallpatienten belegen nun erstmals, dass diese Form der Repräsentation spezifisch für Zahlenreihen ist. Wie die Wissenschaftler auf dem Forum der europäischen Hirnforscher in Wien am 10. Juli 2006 berichten, könnten die neuen Erkenntnisse bedeutsam für die Rehabilitation von Schlaganfallpatienten und Kindern mit Rechenschwäche sein.

Etwa sechs Prozent aller Kinder leiden an einer Rechenschwäche (Dyskalkulie). Doch im Gegensatz zur Lese-Rechtschreibstörung (Legasthenie) wissen die Forscher vergleichsweise wenig über die Mechanismen, welche der Rechenschwäche zugrunde liegen. Bekannt ist, dass Menschen mit einer gewissen numerischen Kernkompetenz geboren werden, die von sprachlichen Fähigkeiten unabhängig ist: Bereits Säuglinge können die Größe kleiner Mengen unmittelbar erfassen und von anderen Mengen unterscheiden.

Wenn Kinder abstrakte Zahlensymbole lernen, entwickeln sie - auf der Grundlage der angeborenen numerischen Kompetenz - die Fähigkeit zu einer abstrakt-räumlichen Verarbeitung von Zahlen. Dies vermuten Forscher aufgrund zahlreicher Untersuchungen. Im Gehirn verbinden sich Nervenzellen zu Netzwerken, die Zahlen räumlich verarbeiten. Es entsteht der so genannte mentalen Zahlenstrahl (englisch: mental number line). Dieser ist im westlichen Kulturkreis von links nach rechts in Schreibrichtung orientiert, die niedrigen Zahlen befinden sich links, die hohen rechts.

Unklar ist allerdings bislang, ob diese räumliche Repräsentation spezifisch ist für Zahlen oder ob auch andere Sequenzen, etwas Buchstaben des Alphabets oder die Abfolge von Monaten im Jahr auf diese Art repräsentiert sind.

... mehr zu:
»FENS »Neurowissenschaft

Das Team von Professor Carlo Umiltà und Marco Zorzi von der Abteilung für allgemeine Psychologie der Universität Padua (Italien) hat nun durch verschiedene Untersuchungen mit Schlaganfallpatienten belegt, dass Zahlen in der Tat räumlich repräsentiert sind und dass diese Form der Repräsentation spezifisch ist für Zahlen und nicht generell für geordnete Sequenzen.

Die untersuchten Schlaganfallpatienten haben aufgrund einer Schädigung ihres rechten Scheitellappens Defizite bei der räumlichen Wahrnehmung: Sie nehmen etwa Signale aus ihrer linken Körperseite und Objekte, die sich links von ihnen befinden nicht wahr. (Dieses Phänomen wird hemispatialer Neglect genannt.)

Die Psychologen untersuchten mit spezifischen Testverfahren, ob die Patienten Zahlen aus der linken Hälfte ihres Zahlenstrahles verarbeiten können. Resultat: Wenn Patienten die mittlere Zahl in einer Zahlenreihe benennen sollten (etwa: Welche Zahl liegt in der Mitte zwischen 1 und 9?) gaben die Patienten nicht wie erwartet vier oder fünf an, sondern nannten eher die Zahl 7.

"Allerdings betrifft dieses Defizit nur die bewusste Verarbeitung von Zahlen," betont Professor Carlo Umiltà. Ebenso belegen die Untersuchungen der Forscher, dass die Störung nur bei der Verarbeitung von Zahlen auftritt und nicht bei anderen Reihen, die keine Zahleninformationen enthalten.

Als nächstes wollen die Wissenschaftler untersuchen, ob auch negative Zahlen oder Brüche räumlich repräsentiert sind. "Wir hoffen, dass unsere Einsichten dazu beitragen, dass Schlaganfallpatienten mit Defiziten der räumlichen Wahrnehmung und Kinder mit Rechenschwäche in der Zukunft besser rehabilitiert werden können," sagt Umiltà. Seine Arbeitsgruppe ist inzwischen an der Entwicklung entsprechender Rehabilitationsprogramme beteiligt.

ABSTRAKT Nr. S19.4

Notes to Editors
Das Forum 2006 der Federation of European Neuroscience Societies (FENS) wird veranstaltet von der Österreichischen Gesellschaft für Neurowissenschaften und der Deutschen Neurowissenschaftlichen Gesellschaft. An der Tagung nehmen über 5000 Neurowissenschaftler teil. Die FENS wurde 1998 gegründet mit dem Ziel, Forschung und Ausbildung in den Neurowissenschaften zu fördern sowie die Neurowissenschaften gegenüber der Europäischen Kommission und anderen Drittmittelgebern zu vertreten. FENS ist der Europäische Partner der Amerikanischen Gesellschaft für Neurowissenschaften (American Society for Neuroscience). Die FENS vertritt eine große Zahl europäischer neurowissenschaftlicher Gesellschaften und hat rund 16 000 Mitglieder.
Pressestelle während der Tagung:
Austria Center Wien
Raum U 557
Tel.: ++43-(0)1-26069-2025
8. - 12. Juli 2006
Nach der Tagung:
Österreich, Schweiz, Deutschland
Barbara Ritzert
ProScience Communications
Andechser Weg 17, D-82343 Pöcking
Tel.: ++49-(0)8157-9397-0
Fax: ++49-(0)8157-9397-97
ritzert@proscience-com.de

Barbara Ritzert | idw
Weitere Informationen:
http://awmf.org
http://fens2006.neurosciences.asso.fr/

Weitere Berichte zu: FENS Neurowissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neuer Ansatz: Nierenschädigungen therapieren, bevor Symptome auftreten
20.09.2017 | Universitätsklinikum Regensburg (UKR)

nachricht Neuer Ansatz zur Therapie der diabetischen Nephropathie
19.09.2017 | Universitätsklinikum Magdeburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

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