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 Tiefe Hirnstimulation lindert schwerste Depression zuverlässig
15.03.2019 | Universitätsklinikum Freiburg

nachricht Meta-Analyse der Ertragsstabilität: biologische und konventionelle Landwirtschaft im Vergleich
13.03.2019 | Technische Universität München

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: Hochdruckwasserstrahlen zum flächigen Materialabtrag von hochfesten Werkstoffen erprobt

Beim Fräsen hochfester Werkstoffe wie Oxidkeramik oder Sondermetalle – und besonders bei der Schruppbearbeitung – verschleißen Werkzeuge schnell. Für Unternehmen ist die Bearbeitung dieser Werkstoffe deshalb mit hohen Kosten verbunden. Im Projekt »HydroMill« hat das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen mit seinen Projektpartnern nun gezeigt, dass sich der Hochdruckwasserstrahl zum flächigen Materialabtrag von hochfesten Werkstoffen eignet. War der Einsatz von Wasserstrahlen bislang auf die Schneidbearbeitung beschränkt, zeigen die Projektergebnisse, wie sich hochfeste Werkstoffe kosten- und ressourcenschonender als bisher flächig abtragen lassen.

Diese neue und zur konventionellen Schruppbearbeitung alternative Anwendung der Wasserstrahlbearbeitung untersuchten die Aachener Ingenieure gemeinsam mit...

Im Focus: Die Zähmung der Lichtschraube

Wissenschaftler vom DESY und MPSD erzeugen in Festkörpern hohe-Harmonische Lichtpulse mit geregeltem Polarisationszustand, indem sie sich die Kristallsymmetrie und attosekundenschnelle Elektronendynamik zunutze machen. Die neu etablierte Technik könnte faszinierende Anwendungen in der ultraschnellen Petahertz-Elektronik und in spektroskopischen Untersuchungen neuartiger Quantenmaterialien finden.

Der nichtlineare Prozess der Erzeugung hoher Harmonischer (HHG) in Gasen ist einer der Grundsteine der Attosekundenwissenschaft (eine Attosekunde ist ein...

Im Focus: The taming of the light screw

DESY and MPSD scientists create high-order harmonics from solids with controlled polarization states, taking advantage of both crystal symmetry and attosecond electronic dynamics. The newly demonstrated technique might find intriguing applications in petahertz electronics and for spectroscopic studies of novel quantum materials.

The nonlinear process of high-order harmonic generation (HHG) in gases is one of the cornerstones of attosecond science (an attosecond is a billionth of a...

Im Focus: Magnetische Mikroboote

Nano- und Mikrotechnologie sind nicht nur für medizinische Anwendungen wie in der Wirkstofffreisetzung vielversprechende Kandidaten, sondern auch für die Entwicklung kleiner Roboter oder flexibler integrierter Sensoren. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) haben mit einer neu entwickelten Methode magnetische Mikropartikel hergestellt, die den Weg für den Bau von Mikromotoren oder die Zielführung von Medikamenten im menschlichen Körper, wie z.B. zu einem Tumor, ebnen könnten. Die Herstellung solcher Strukturen sowie deren Bewegung kann einfach durch Magnetfelder gesteuert werden und findet daher Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen.

Die magnetischen Eigenschaften eines Materials bestimmen, wie dieses Material auf das Vorhandensein eines Magnetfeldes reagiert. Eisenoxid ist der...

Im Focus: Magnetic micro-boats

Nano- and microtechnology are promising candidates not only for medical applications such as drug delivery but also for the creation of little robots or flexible integrated sensors. Scientists from the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) have created magnetic microparticles, with a newly developed method, that could pave the way for building micro-motors or guiding drugs in the human body to a target, like a tumor. The preparation of such structures as well as their remote-control can be regulated using magnetic fields and therefore can find application in an array of domains.

The magnetic properties of a material control how this material responds to the presence of a magnetic field. Iron oxide is the main component of rust but also...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größte nationale Tagung 2019 für Nuklearmedizin in Bremen

21.03.2019 | Veranstaltungen

6. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage vom 25. bis 26.3. 2019

21.03.2019 | Veranstaltungen

Teilchenphysik trifft Didaktik und künstliche Intelligenz in Aachen

20.03.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Nieten, schrauben, kleben im Flugzeugbau: Smarte Mensch-Roboter-Teams meistern agile Produktion

25.03.2019 | HANNOVER MESSE

Auf der Suche nach der verschwundenen Antimaterie: Messungen mit Belle II erfolgreich gestartet

25.03.2019 | Physik Astronomie

HEIDENHAIN auf der CONTROL 2019: Belastbare Systeme für mehr Genauigkeit und Zuverlässigkeit

25.03.2019 | Messenachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics