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Separate Kodierung von Orientierung und Bewegung im Gehirn zum ersten Mal gezeigt
Fährt mein Zug an oder der am Gleis gegenüber? Welcher Zug sich in Bewegung setzt, erkennt man oft erst dann, wenn man beim Blick aus dem Fenster Relativbewegungen von Konturen an verschiedenen Orten erfasst hat. Doch wie werden diese unterschiedlichen Informationen gleichzeitig durch dasselbe Netzwerk aus Millionen aktivierter Nervenzellen im Gehirn geschleust? „Nervenzellen synchronisieren sich mit unterschiedlichen Partnern in verschiedenen Frequenzen“, erklärt Dr. Dirk Jancke, Neurowissenschaftler an der Ruhr-Universität in Bochum.
So entstehen sich überlagernde Aktivitätsmuster, die jeweils Richtung, Geschwindigkeit und Orientierung von Objekten abbilden. Dieses „Gehirn-Multiplexing“ zeigen Bochumer Wissenschaftler zusammen mit Kollegen der Universität Osnabrück mit Hilfe eines neuen bildgebenden Verfahrens, des „Real-time Optical Imagings“. Ihre Ergebnisse sind im Journal „NeuroImage“ veröffentlicht.
Optische Messung von Gehirnaktivität in Echtzeit
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Erwartung beschleunigt bewusste Wahrnehmung
Das menschliche Gehirn arbeitet ungeheuer schnell. Insbesondere Seheindrücke sind jedoch so komplex, dass die Verarbeitung mehrere Hundert Millisekunden dauert. Erst dann dringen sie ins Bewusstsein. Wie Forscher des Max-Planck-Instituts für Hirnforschung in Frankfurt am Main jetzt zeigen, kann diese Verzögerung unterschiedlich lang sein. Denn wenn das Gehirn bereits im Voraus über Informationen verfügt – also schon weiß, was es sehen wird – dann setzt auch das bewusste Erkennen früher ein. Bislang gingen Neurowissenschaftler davon aus, dass bewusste Wahrnehmung eher starr und zeitlich nicht variabel ist. (The Journal of Neuroscience, 26. Januar 2011)
Optische Reize werden auf ihrem Weg vom Auge über verschiedene Verarbeitungsstufen im Gehirn auf vielfältige Weise analysiert. Erst im Laufe dieser Verarbeitungsschritte gelangen die Reize auch in die… Weiterlesen
Hirnforscher entdecken Schlüssel zur menschlichen Wahrnehmung
Wie wir die Dinge wahrnehmen, hängt nicht allein von unserem Sehvermögen ab. Vielmehr ist es das Resultat komplexer Vorgänge im Gehirn. Die Wissenschaftler Dr. Jörg F. Hipp und Prof. Andreas K. Engel vom Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) und Dr. Markus Siegel vom Centrum für Integrative Neurowissenschaften der Universität Tübingen (CIN) haben herausgefunden, auf welche Weise die verschiedenen Areale des menschlichen Gehirns interagieren und wie sie unterschiedliche Wahrnehmungen beim Menschen hervorrufen. Die Ergebnisse werden am 27. Januar 2011 in der Fachzeitschrift Neuron (Hipp et al.; Volume 69) veröffentlicht.
Um die neuronalen Kommunikationsprozesse zu verstehen, zeichneten die Forscher die elektrischen Hirnsignale der Probanden mittels EEG an der Kopfoberfläche auf. Entscheidend war, dass die Daten mit Hilfe einer eigens für diese Studie entwickelten mathematischen… Weiterlesen
Wechsel der Sichtweise – Schlüssel zum Bewusstsein?
Mit wehendem Mantel, das rechte Auge fest zugekniffen, beobachtet Captain Blackbeard mit dem linken durch sein Fernrohr das Meer. Als der Pirat auch das rechte öffnet, verschwindet plötzlich das Meer. Vor sich sieht er nur noch das Fernrohr in seiner Hand. Und dann ist das Meer, genauso plötzlich, wieder da. Was hier geschieht ist ein Wahrnehmungswechsel. Normalerweise rechnet das Gehirn die leicht unterschiedlichen Bilder der beiden Augen zu einem stimmigen Bild um. Wenn sich die Sehinformationen jedoch widersprechen, wird nacheinander nur das Gesehene des einen und dann des anderen Auges wahrgenommen. Dieses Phänomen nennen Wissenschaftler „binokulare Rivalität“. Forscher um Andreas Bartels am Werner Reichardt-Centrum für Integrative Neurowissenschaften (CIN) und am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen haben dieses Phänomen nun… Weiterlesen
Stimmung anhand der Mimik erkennen
Auch in der digitalisierten Welt findet ein Großteil unserer Kommunikation im direkten Austausch mit unserem Gegenüber statt. Damit uns der andere versteht, setzen wir nicht nur unsere Stimme, sondern zusätzlich ein vielfältiges Repertoire an Gestik und Mimik ein. Auch wenn letzteres meist mehr oder weniger unbewusst geschieht, ist es essentiell, damit sich unser Gesprächspartner in uns hinein versetzen kann. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen haben jetzt gezeigt, dass wir einen Gesichtsausdruck live oder in einem Film viel besser erkennen als auf einem Foto. Um die Stimmung der jeweiligen Personen zuverlässig deuten zu können, muss ein Film jedoch mindestens eine zehntel Sekunde lang sein. Diese Forschungsergebnisse könnten dazu beitragen, dass uns computeranimierte Wesen in Zukunft noch realistischer und… Weiterlesen