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Dem menschlichen Gehirn beim Denken zusehen

22.11.2007
Mit einem Magnetresonanztomographen (MRT) blicken Forscher von Siemens und der Harvard-Universität ins menschliche Gehirn und schauen ihm beim Denken zu.

Die Psychologen erkennen dadurch, wie die Nervenzellen des Gehirns während des Sehpro­zesses arbeiten. Allgemein zeigten Wahrnehmungsexperimente, dass das Gehirn optische Signale sehr wohl registriert, obwohl sie dem Bewusstsein nicht zugänglich sind. Die Forscher bewiesen nun, dass es einen Informationsfluss zwischen Gehirnzellen und Augen gibt, der dem Bewusstsein verborgen bleibt, wie sie in der renommierten Zeitschrift Psychological Science schreiben.


Die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) betrachtet den Stoffwechsel im Gehirn und erstellt durch Überlagerung mit den Bildern eines MRT-Geräts eine Karte erhöhter Aktivität. Feuernde Neuronen brauchen mehr Sauerstoff, deshalb fließt in aktive Areale mehr Blut. Hier erhöht sich die Konzentration von sauerstoffreichem gegenüber sauerstoffarmem Blut, was sich im MRT als Signaländerung bemerkbar macht. Die eigentliche Messgröße ist das Eisen im Hämoglobin der roten Blutkörperchen.

Bei den Experimenten zeigten die Forscher von Siemens Corporate Research in Princeton im US-Staat New Jersey und der Harvard-Universität ihren im MRT liegenden Versuchspersonen für kurze Zeit einfache Muster und überlagerten die Sinneseindrücke mit weiteren kurzen optischen Reizen. In den Bildern des MRT war unabhängig von den Aussagen der Versuchspersonen ihre tatsächliche Wahrnehmung in bestimmten Gehirnarealen abzulesen. Die räumliche Auflösung des Siemens-MRT mit drei Tesla Magnetfeldstärke beträgt dabei etwa einen Kubikmillimeter.

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Die fMRT ist in jüngster Vergangenheit ins Blickfeld gerückt, weil mit Hilfe der Technik neue Lügendetektoren auf den Markt kommen sollen. Die Siemens-Forschungen sind bislang reine Grundlagenforschung, eröffnen aber eine Perspektive für handfeste Anwendungen. Bewusste Falschaussagen von Testpersonen wären durch Vergleiche von fMRT-Bildern objektiv überprüfbar. Siemens-Entwicklungen könnten auf vielfältige Weise von dem präzisen Blick ins Gehirn profitieren.

Weil mit fMRT überprüft werden kann, welche Entscheidungen Menschen treffen und auch Aussagen gemacht werden können, wie sie sich dabei fühlen, könnten solche Studien helfen, bessere Hörgeräte zu konstruieren. Ältere Personen haben oft Schwierigkeiten, sich an die Sinneseindrücke mit einem neuen Hörgerät zu gewöhnen, jüngeren Menschen fällt das dagegen leichter. Mit fMRT ließe sich klären, ob dabei Wahrnehmungsphänomene im Gehirn eine Rolle spielen oder physiologische Faktoren, die sich mit dem Alter ändern. (RN 2007.11.3)

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens ResearchNews
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/innovation

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