Wenn die eine Seite von der anderen nichts weiß: Kommunikation zwischen den Gehirnhälften

Wann immer wir etwas tun, ist eine unserer Gehirnhälften aktiver als die andere. Viele Aufgaben sind jedoch nur lösbar, wenn beide Seiten zusammenarbeiten. Wie solche Spezialisierungen und Kooperationen entstehen, untersuchen PD Dr. Martina Manns und Juliane Römling von der Ruhr-Universität Bochum. Anhand eines Tauben-Modells weisen sie erstmals experimentell nach, dass die Fähigkeit, komplexe Eindrücke aus beiden Hirnhälften zusammenzufügen, von Umweltfaktoren während der embryonalen Phase abhängig ist. Die Ergebnisse der Studie erscheinen online in Nature Communications.

Einseitige Lichtstimulation

Im Ei drehen die Embryonen ihren Kopf so, dass ein Auge der Schale zugewendet, und das andere durch den Körper abgedeckt ist. Dadurch kommt es zu einer einseitigen Lichtstimulation, die beide Gehirnhälften beeinflusst. PD Dr. Manns nutzt diesen Mechanismus für das Experiment. Eine Gruppe von Küken wird in einem beleuchteten Brutschrank ausgebrütet, eine andere in vollkommener Dunkelheit. Danach testen die Wissenschaftler, ob die Interaktion zwischen beiden Seiten im Erwachsenenalter gleich ausgeprägt ist. Dabei zeigt sich, dass sich der Austauschprozess ohne den Lichtreiz nicht voll entwickeln kann. Die Forscherinnen können so Rückschlüsse auf die Entstehung von Arbeitsprozessen im menschlichen Gehirn ziehen. Bei ADHS oder Autismus sind die Verknüpfungen zwischen beiden Hälften anders aufgebaut. Daher besteht zudem die Möglichkeit, dass die Befunde zum Verständnis dieser Störungen beitragen und so Hinweise auf neue Therapieansätze liefern.

Einordnung von Farbpaaren

Um festzustellen, wie gut die Tiere eingehende Informationen verarbeiten können, stellen Manns und Römling ihnen eine Aufgabe, bei der beide Gehirnhälften miteinander kommunizieren müssen. Zu diesem Zweck nutzen die beiden Psychologinnen Farbpaare einer transitiven Reihe (A>B>C>D>E), wobei eines der beiden Elemente mit Futter belohnt wird. Zuerst müssen die Tauben lernen die Kombination A/B und B/C mit dem einen Auge zu erkennen, und C/D und D/E mit dem anderen. Danach dürfen sie beide Augen verwenden, um beispielsweise das Paar B/D richtig einzuordnen. Dies gelingt jedoch nur den Vögeln, die in einer hellen Umgebung geschlüpft sind.

Titelaufnahme

M. Manns, J. Römling (2012): The impact of asymmetrical light input on cerebral hemispheric specialization and interhemispheric cooperation, Nature Communications, doi: 10.1038/ncomms1699

Weitere Informationen

PD Dr. Martina Manns, Abteilung Biopsychologie, Fakultät für Psychologie der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, 0234/32-24634, Martina.Manns@rub.de

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Fakultät für Psychologie, Abteilung Biopsychologie
http://www.bio.psy.rub.de/members_martina.html
Redaktion: Marie-Astrid Reinartz