Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schaltkreise im Gehirn laufen nach eigenen Uhren

31.10.2012
Zeitmessung erfolgt laut neuen Ergebnissen dezentral und spezifisch

Die University of Minnesota geht in ihrer aktuellen Studie davon aus, dass die Zeitmessung eines Menschen im Gehirn dezentral abläuft und die verschiedenen Schaltkreise ihre ganz eigenen Timing-Mechanismen für jede spezifische Aktivität haben. Diese Ergebnisse könnten dabei helfen zu erklären, warum bestimmte Erkrankungen das Zeitgefühl beeinflussen. Es könnte sogar möglich sein, die Wahrnehmung von Zeit künstlich zu beeinflussen, schreibt der New Scientist.

Rhesusaffen liefern erste Hinweise

Geoffrey Ghose und Blaine Schneider haben das Zeitgefühl im Gehirn durch das Trainieren von zwei Rhesusaffen erforscht. Den Tieren wurde beigebracht, Aufgaben zu erfüllen, bei denen sie ihre Augen zwischen zwei Punkten auf einem Bildschirm in Intervallen von einer Sekunde hin- und herbewegen sollten. Es gab dabei keine Hinweise von außen in Bezug auf die Zeit. Nach drei Monaten hatten die Affen gelernt, ihre Augen zwischen den beiden Punkten in Abständen von durchschnittlich 1,003 und 0.973 hin und her zu bewegen.

Während die Tiere ihre Aufgaben absolvierten, wurde in einem nächsten Schritt mit Hilfe von Elektroden die Gehirnaktivität von 100 Neuronen im intraparietalen Kortex aufgezeichnet. Dieser Bereich des Gehirns wird mit den Bewegungen der Augen in Verbindung gebracht. Die Aktivität dieser Neuronen nahm in dem Intervall zwischen jeder Augenbewegung ab. Das Ausmaß der Reduzierung stimmte dabei mit dem Timing der Tiere überein. Mit Hilfe dieser Information lässt sich somit der Intervall zwischen den Augenbewegungen vorhersagen.

Zeit oft unterschiedlich wahrgenommen

Bei einer Aufgabe entsprach eine langsamere Reduzierung dem Überschätzen des Tieres der Länge einer Sekunde. Nahm die Aktivität der Neuronen schneller ab, bewegten die Tiere ihre Augen bevor eine Sekunde vergangen war. Die Forscher wollen jetzt untersuchen, was genau im Gehirn geschieht, wenn die Affen diese Aufgabe lernen. Damit soll geklärt werden, wie diese Zeitintervalle entstehen. Das könnte laut Ghose helfen zu verstehen, warum Menschen mit Hirnläsionen oder Parkinson Schwierigkeiten bei der Einschätzung von Zeit haben.

So wie die Forschungsergebnisse nahelegen, dass die Schaltkreise eigene Fähigkeiten haben, mit der Zeit Schritt zu halten, könnten sie auch einen Hinweis darauf liefern, warum die Zeitwahrnehmung in emotionalen Ausnahmezuständen verändert sein kann. Stress wird mit Veränderungen der Menge von Neuromodulatoren wie Adrenalin im Gehirn in Zusammenhang gebracht. Adrenalin ist dafür bekannt, dass es eine Auswirkung auf die Abnahme der neuralen Aktivität hat. Details der Studie wurden in PLoS Biology http://plosbiology.org veröffentlicht.

Michaela Monschein | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.umn.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Neue Studie „Education first! Bildung entscheidet über die Zukunft Sahel-Afrikas“
29.11.2017 | Berlin-Institut für Bevölkerung und Entwicklung

nachricht Zukunftsstudie zum Autoland Saarland veröffentlicht
29.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mit Quantenmechanik zu neuen Solarzellen: Forschungspreis für Bayreuther Physikerin

12.12.2017 | Förderungen Preise

Stottern: Stoppsignale im Gehirn verhindern flüssiges Sprechen

12.12.2017 | Biowissenschaften Chemie

E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

12.12.2017 | Energie und Elektrotechnik