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Freitag, 26.08.2016
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Fingerspitzengefühl für die Ohren

Der Arbeitsverteilung im Gehirn auf der Spur

Nervenzelle

Nervenzelle

Nicht alle Regionen im Hörzentrum scheinen auch auf Gesehenes anzusprechen. Christoph Kayser und seine Kollegen vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik haben festgestellt, dass ausschließlich die Regionen im kaudalen Bereich – dem Ende des Hörzentrums, das dem Rückenmark zugewandt ist – auf optische Signale mit erhöhter Aktivität antworten.

„Das zeigt gleichzeitig wieder die Arbeitsverteilung, die im Gehirn vonstattengeht“, so Kayser. Und es gibt bereits Hinweise auf die Bedeutung dieser Sinnesverknüpfung: So ist bekannt, dass viele Neurone in ebendiesen Regionen der Hörrinde auf die Verarbeitung der räumlichen Position einer Schallquelle spezialisiert sind. Das legt die Vermutung nahe, dass visuelle Information in diesen Regionen dazu benützt werden könnte, den räumlichen Aspekt der akustischen Signale genauer zu analysieren.

Auch Tastsinn unterstützt Hörzentrum


Auge

Auge

Die Bereiche im hinteren Teil des Hörzentrums scheinen aber nicht nur für optische Reize zugänglich. Sie reagieren auch auf sensomotorische Informationen – also auf solche, die unser Tastsinn liefert. Das fanden die Tübinger Forscher in einem weiteren Experiment heraus: Sie spielten ihren Affen ein Rauschen vor und stimulierten gleichzeitig die Tastzellen der Hand- und Fußflächen der Tiere mit einer über einen Elektromotor betriebenen Bürste, die Bürsten zum Reinigen von Flaschen ähnelt.

Tatsächlich verstärkte der zusätzliche Reiz auch in diesem Fall die Aktivität im hinteren Bereich der Hörrinde. Es mag auf den ersten Blick eigenartig erscheinen, dass ausgerechnet Tastreize die akustische Verarbeitung im Gehirn beeinflussen sollen. Aus Sicht der Forscher ist das aber durchaus sinnvoll: „Stellen Sie sich einmal vor, Sie stehen vor Ihrem Auto im Dunkeln und suchen den Schlüssel, der Ihnen gerade aus der Hand gefallen ist. In diesem Fall sind Sie froh, wenn Sie die noch verbliebenen Sinnesreize kombinieren können“, sagt Kayser.

Optische, akustische und sensomotorische Sinne arbeiten also sehr eng zusammen, um ein möglichst realistisches Gesamtbild von unserer Umwelt zu erfassen. Und die Ergebnisse aus dem Tübinger Labor legen nahe, dass die notwendige Verknüpfung im Gehirn bereits sehr früh erfolgt und nicht erst, nachdem jeder einzelne Reiz für sich analysiert wurde.

Systeme zur Sinnensverknüpfung weit verbreitet


Hautoberfläche

Aber sollte gerade der Hörcortex in puncto Verknüpfung von Sinnesreizen eine Sonderrolle spielen? Vermutlich nicht. „Ganz naiv könnte man davon ausgehen, dass in allen sensorischen Zentren im Gehirn Systeme zur Sinnensverknüpfung existieren“, sagt Kayser. Ob das tatsächlich so ist, sei aber derzeit keinesfalls sicher. Denkbar sei auch, dass sich ein bestimmtes Sinnessystem dabei besonders hervortut. Das sollte bei Mensch und Affe aber eher das Sehsystem sein, da die optischen Reize auch die anderen Sinnessysteme am stärksten beeinflussen.

Einen Zusammenhang zwischen Fühlen und Sehen hatten die Forscher um John Driver am University College London bereits im Jahr 2000 beobachtet. Bei ihren Versuchspersonen verstärkte sich die Aktivität der Sehrinde, wenn die Studienteilnehmer nicht nur einen hellen Lichtblitz in unmittelbarer Nähe ihrer Hand sahen, sondern gleichzeitig auch eine Vibration an den Fingern der jeweiligen Hand spürten.

Stand: 10.05.2007
 
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