Die Marburger Neurophysik zeigt, wie die Verarbeitung von Sinnesreizen hilft, Streckenl\u00e4ngen zu reproduzieren. Das hat die Philipps-Universit\u00e4t am Montag (9. Januar) berichtet.
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\nEin Team aus der Marburger Neurowissenschaft hat untersucht, wie das menschliche Gehirn absch\u00e4tzt, welchen Anteil einer Strecke die jeweilige Person bereits zur\u00fcckgelegt hat. Die Forschungsgruppe um den Physiker Prof. Dr. Frank Bremmer berichtete im Fachblatt „eNeuro“ \u00fcber die Ergebnisse.
\nVerhaltensexperimente zeigen: Menschen sind in der Lage, eine zuvor beobachtete Wegstrecke allein auf der Grundlage visueller Informationen aktiv zu reproduzieren. Wie geht das?
\n„Wir bewegen uns t\u00e4glich scheinbar m\u00fchelos durch den Raum“, sagte Bremmer. „Wir weichen dabei Hindernissen aus und k\u00f6nnen zuverl\u00e4ssig absch\u00e4tzen, wie viel unserer Strecke auf dem Weg zu einem Ziel wir bereits zur\u00fcckgelegt haben.“
\nNeurowissenschaftlich betrachtet ist diese Aufgabe aber alles andere als einfach. Zwar wei\u00df die Wissenschaft inzwischen recht gut, in welchen Gehirngebieten die Richtung einer Eigenbewegung verarbeitet und kodiert wird. „Zur Distanz lagen bislang jedoch deutlich weniger Studien vor“, erkl\u00e4rte der Physiker; „insbesondere zur Frage, ob es neuronale Korrelate des Erreichens von Zieldistanzen gibt, und wenn ja, ob diese ein objektives oder subjektives Ma\u00df repr\u00e4sentieren“.
\nDieser Frage widmete sich eine aktuelle Studie der Arbeitsgruppe Neurophysik an der Philipps-Universit\u00e4t. Ihre Hauptautorin Dr. Constanze Schmitt testete dazu Versuchspersonen in einer Wahrnehmungsaufgabe, w\u00e4hrend sie mittels EEG deren Gehirnaktivit\u00e4t ma\u00df.
\nDie Versuchspersonen sahen zun\u00e4chst auf einem Bildschirm eine simulierte Vorw\u00e4rtsfahrt \u00fcber eine Ebene. Dann sollten sie mittels eines Computer-Joysticks ihre Bewegung selber steuern, und zwar genau das Doppelte der zuvor gesehenen Distanz.
\n„Ziel unserer Studie war es, herauszufinden, ob der Zeitpunkt, zu dem die Probanden die erste H\u00e4lfte ihrer selbst gesteuerten Fahrt zur\u00fcckgelegt haben, also die urspr\u00fcnglich gezeigte Distanz, von spezifischer Gehirnaktivit\u00e4t begleitet wird“, erl\u00e4uterte Schmitt. „Zudem wollten wir unsere Vorhersage testen, die f\u00fcr die eigeninduzierte Bewegung generell geringere Gehirnaktivit\u00e4t vorhersagt als f\u00fcr die vom Computer induzierte Bewegung“, erg\u00e4nzte Bremmer.
\nBeide Hypothesen wurden best\u00e4tigt. Beim Beginn der eigeninduzierten Bewegung fand das Team kleinere Amplituden der sogenannten „ereigniskorrelierten Potentiale“.
\n„Dieser Befund war erwartet“, legte Schmitt dar. „Er entspricht der Idee, dass Reize, die man selber erzeugt und damit vorhersagen kann, weniger stark im Gehirn verarbeitet werden als unerwartete Reize.“
\nZum anderen zeigte sich zum Zeitpunkt des Erreichens der einfachen Distanz eine kurzzeitige Erh\u00f6hung der im EEG gemessenen Gehirnaktivit\u00e4t. Bemerkenswerterweise trat diese Aktivit\u00e4tserh\u00f6hung jedoch nur beim Erreichen der subjektiven, nicht der objektiven einfachen Distanz auf.
\n„Dieses Ergebnis war unerwartet“, f\u00fchrte Bremmer aus. „Die gefundene Aktivierung war zeitlich sehr pr\u00e4zise. Allerdings k\u00f6nnen wir bislang noch nicht sagen, welche Gebiete im Gehirn f\u00fcr sie verantwortlich sind.“
\nDie Gruppe will in kommenden Studien – auch in Zusammenarbeit mit den Marburger Kliniken f\u00fcr Neurologie und Neurochirurgie – dieser Frage weiter nachgehen. Die Neurowissenschaften z\u00e4hlen zu den Profilbereichen der Philipps-Universit\u00e4t. Bremmer leitet dort die Arbeitsgruppe Angewandte Physik und Neurophysik.
\nDer Physiker ist Gr\u00fcndungsdirektor des mittelhessischen Forschungszentrums „Center for Mind, Brain and Behavior“ (CMBB), in dem Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universit\u00e4ten Marburg und Gie\u00dfen zusammenarbeiten. Au\u00dferdem amtiert er als Sprecher des Internationalen Graduiertenkollegs 1901 der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) zum Thema „The Brain in Action“, geh\u00f6rt dem Vorstand des Sonderforschungsbereichs 135 der DFG zum Thema „Kardinale Mechanismen der Wahrnehmung“ an und ist Ko-Sprecher des Clusterprojekts „The Adaptive Mind“ ((TAM), das das Hessische Ministerium f\u00fcr Wissenschaft und Kunst (HMWK) eingerichtet hat. Die DFG und das Hessische Wissenschaftsministerium f\u00f6rderten die Forschungsarbeit finanziell.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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