Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Flüstern und Düsenjet - Wie das Gehirn Geräusche unterscheidet

11.07.2006
Zwei Freunde gehen auf der Strasse spazieren und unterhalten sich. Ein Motorrad röhrt vorbei, ein Auto hupt, Musik dröhnt aus einem Geschäft, im Hintergrund Fußgängerschritte, Stimmen, Verkehrslärm. Wie kann das Gehirn diese unterschiedlich lauten und leisen Töne erfassen und voneinander unterscheiden? Professor David McAlpine und seine Kollegen vom University College in London, Großbritannien, haben jetzt zum ersten Mal zeigen können, wie das Gehirn sich an unterschiedlich laute Geräusche anpasst. Die Forschungen sind auch ein wichtiger Schritt zur Erkenntnis von Hörschäden.

Wie Professor McAlpine auf dem Forum der European Neuroscience Societies (FENS) 2006 am Dienstag, den 11. Juli 2006 in Wien berichtete, kann das menschliche Ohr mit einer außerordentlichen Genauigkeit Töne von 0 Dezibel (dB) - dieser Wert gilt als Hörschwelle und entspricht zum Beispiel einem Flüstern - bis zu 120 Dezibel eines Düsenjets hören. Der Neurowissenschaftler untersuchte die Mechanismen im Gehirn, die für diese große Hörspanne verantwortlich sind. "Wie bestimmen wir, wie laut ein Ton ist?", fragte er. "Es ist paradox, dass das Ohr eine große Spannbreite von sehr leisen bis ohrenbetäubenden Geräuschen hören kann, das Gehirn aber lediglich eine Aufnahmekapazität für 40 Dezibel hat", sagte er.

Bis vor kurzem gingen Wissenschaftler davon aus, dass die Nervenzellen, obwohl sie verstärkt elektrische Impulse "abfeuern", dennoch nicht die ganze Spannbreite, mit denen der Mensch Veränderungen in der Lautstärke unterscheiden kann, ausschöpfen. Wissenschaftlern war bis jetzt nicht klar, wie das Hörsystem diese offenbar sehr große Einschränkung überwindet.

Aufzeichnungen haben gezeigt, dass die meisten Hörnerven ihre höchste elektrische Impulsrate sehr schnell bei leisen bis mittellauten Tonstärken erreichen.

"Es muss also im Gehirn bestimmte Anpassungsmechanismen geben, da sich diese Einschränkung der Hörspannbreite nicht in unserem Verhalten widerspiegelt", sagte Professor McAlpine.

Er machte Hörversuche mit Meerschweinchen, um herauszufinden, wie die Region im Mittelhirn, die für das Hören verantwortlich ist, sich an unterschiedlich laute Geräusche anpassen kann, wenn gleichzeitig Hintergrundgeräusche zu hören sind. Die Tiere bekamen Kopfhörer auf und dann wurde über Elektroden die Reaktion der Nervenzellen auf Knistergeräusche aufgezeichnet.

"Wir entdeckten, dass Nervenzellen sich tatächlich sehr schnell an unterschiedlich laute Geräusche anpassen können. Innerhalb weniger hundert Millisekunden können Nervenzellen feststellen, dass die unterschiedlich lauten Geräusche von unterschiedlichen Quellen kommen", sagte er. Weiter stellten die Wissenschaftler fest, dass weniger Nervenzellen benötigt werden, wenn die Geräusche lauter werden.

Diese Anpassung verbessert die Genauigkeit, mit der das Gehirn Lautstärken kodiert und sie erweitert die Spannbreite der Geräuschintensität. Diese Feineinstellung des Hörens in der näheren Umgebung kann bis zu 90 dB gehen. Das bedeutet, offenbar hat das Gehirn kein Problem, die Spannbreiten der Lautstärke auszuschöpfen.

Sollte das Hörsystem von Tier und Mensch gleich sein, dann könnten von diesen Untersuchungen Menschen mit Hörproblemen wie Tinnitus (Klingelgeräusche) oder Hyperacusis (übersteigertes Hörempfinden) profitieren.

"Bei diesen Erkrankungen hängt das Kontrollsystem fest, ähnlich wie eine CD festhängt", sagte Professor McAlpine. Es laufen Untersuchungen, wie dieses Problem verhindert werden kann. Die spezifischen zellulären Mechanismen, die diesem Anpassungsprozess zu Grunde liegen, sollen jetzt erforscht werden.

ABSTRACT S46.3

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 Nervenzelle Neurowissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Verschwindende Äderchen: Diabetes schädigt kleine Blutgefäße am Herz und erhöht das Infarkt-Risiko
23.03.2017 | Technische Universität München

nachricht Ein Knebel für die Anstandsdame führt zu Chaos in Krebszellen
22.03.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

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: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise