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Mittwoch, 19. Februar 2014

Gehirn freut sich über Ablenkung beim Fernsehen

Bindung an Programm steigt durch Interaktionen über Social Media

Alter Fernseher: für Multiscreening ungeeignet
(Foto: flickr.com/dailyinvention)

Melbourne/München (pte003/19.02.2014/06:10) -
Social-Media-Nutzung während des TV-Konsums ist nicht so eine große Ablenkung wie ursprünglich gedacht. Das zeigen Ergebnisse aus der Hirnforschung. Neuro-Insight hat in Australien die Gehirnaktivität von 36 Zuschauern einer Fernsehserie gemessen und gleichzeitig auch die Social-Media-Interaktionen aufgezeichnet.

Kunden aus der Passivität holen

Zuschauer wenden sich immer dann Social Media zu, wenn das Programm besonders fesselnd ist. Das führt wiederum zu einer höheren Bindung an das soziale Medium, das zur Kommunikation mit den anderen Sehern genutzt wird, so die Forscher. Wenn die Zuschauer ihre Aufmerksamkeit dann wieder auf das Programm zurück richten, gibt es zwar eine kurze Flaute im Gehirn. Die Aufmerksamkeit steigt aber auf ein höheres Level als vor der Interaktion über Social Media.

Marketing-Expertin Anne M. Schüller begrüßt die parallele Nutzung von Medien im Gespräch mit pressetext: "Es ist vor allem eine Chance, da es die Kunden aus der Passivität holt. Sie werden zu Mitgestaltern und erfreuen sich an ihren Wahlmöglichkeiten." Und auch sie weiß über Effekte der Social-Media-Nutzung auf das Gehirn zu berichten: "Wenn diese Macht, mitzugestalten, positive Konsequenzen nach sich zieht, schüttet das Hirn Hormone aus. Wir werden vom Hirn belohnt - und das wollen wir natürlich immer wieder erleben."

Chancen durch Parallelnutzung

Verglichen mit der Zeit vor der Social-Media-Interaktion war die Aufmerksamkeit gegenüber der TV-Serie danach um neun Prozent höher. Zusätzlich wurde die Bindung an das laufende Programm um bis zu 25 Prozent gestärkt, wenn die Zuschauer soziale Netzwerke verwenden durften. Gerade in Bezug auf den Trend zum zweiten Bildschirm beziehungsweise Multiscreening sind diese Befunde interessant.

Jedoch sind die Zuseher von der Integration von Twitter ins TV noch nicht vollends begeistert (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20140127001). Für das Marketing bietet die parallele Nutzung aber enorme Chancen: "Wenn ich über eine Serie diskutiere, können das alle mitlesen, die mir auf Twitter oder Facebook folgen. Diese Leser können ebenfalls interagieren und meine Postings teilen - dadurch kann eine regelrechte Mundpropagandawelle entstehen", betont Schuller abschließend.


Dieser Artikel wurde von pressetext.austria veröffentlicht und ist unter http://www.pressetext.com/news/20140219003 abrufbar.

Samstag, 23. Februar 2013

Facebook hält betagte Gehirne fit

Ständige Updates fördern kognitive Fähigkeiten

Alter Mann: Facebook hält Gehirn fit
(Foto:pixelio.de, N. Kryvosheyev)

Tucson/Wien (pte004/23.02.2013/06:15) - Facebook-Aktivitäten halten das Gehirn von älteren Menschen fit. Zu diesem Schluss kommt eine aktuelle Untersuchung der University of Arizona, wofür 14 Probanden im Alter zwischen 68 und 91 Jahren aufgefordert wurden, sich einen Facebook- und einen Penzu-Account - ein privates Online-Tagebuch - anzulegen. Die Forscher haben herausgefunden, dass Nutzer der Social-Media-Plattform bei kognitiven Tests um 25 Prozent besser abgeschnitten haben als diejenigen, die nicht mit anderen Personen interagieren. Die Wissenschaftler meinen, dass das sich ständig ändernde soziale Medium in Bezug auf jegliche Updates die Denkfähigkeit fördert.

Ältere wahrscheinlich überfordert

Die Facebook-Nutzer mussten sich für die Erhebung mit Teilnehmern aus der Testgruppe anfreunden und mindestens ein Mal täglich ein Posting erstellen. Vor dem Experiment wurden Faktoren wie Einsamkeit und soziale Unterstützung sowie die kognitive Fähigkeit jedes Einzelnen bewertet.

"Ich kann mir vorstellen, dass die ständigen Veränderungen die kognitiven Fähigkeiten begünstigen. Ich bezweifle jedoch, dass sich diese Zielgruppe auf dem sozialen Netzwerk besonders tummelt - und wenn doch, dass sie eher überfordert sind", erläutert Social-Media-Fachmann Jonny Jelinek von Webfeuer gegenüber pressetext. Sogar junge User hätten oftmals Schwierigkeiten, mit den Updates nachzukommen.

Der Experte vermutet, dass ältere Menschen vielmehr die traditionelle Kontakthaltung bevorzugen, da sie diese bereits gewohnt sind. "Älteren fällt es schwerer, sich auf Neues einzulassen. Zuerst müssten sie sich mit dem Internet selbst beschäftigen, was schon Skepsis und Hindernisse mit sich bringt. Nächster Schritt wäre dann die Auseinandersetzung mit sozialen Netzwerken", so Jelinek.

Familienkontakt über Distanz erleichtert

Dennoch wächst die Zahl der älteren Generationen auf sozialen Medien, die diese zu ihrem Vorteil nutzen. Diese wird sich laut dem Spezialisten weiterhin vermehren. "Immer mehr Eltern melden sich auf Facebook an, da sie wissen möchten, was deren Kinder online machen und auch selbst merken, dass die Seite nützlich sein kann. Mit Hilfe von sozialen Netzwerken können aber auch Ältere vor allem mit den Enkeln oder mit Familienmitgliedern, die beispielsweise im Ausland leben, Kontakt halten", schließt der Experte ab.


Dieser Artikel wurde von pressetext.austria veröffentlicht und ist unter http://www.pressetext.com/news/20130223004 abrufbar.

Freitag, 18. Januar 2013

Facebook-Beiträge bleiben länger im Gedächtnis

Gesichter und Bücherzeilen haben gegenüber Postings keine Chance

Social Network: Beiträge bleiben im Gedächtnis
(Foto: pixelio.de/Gerd Altmann)

Warwick/Fürstengraben (pte014/18.01.2013/13:25) - Menschen neigen eher dazu, sich an Beiträge in sozialen Netzwerken als an andere Gesichter oder kurze Inhalte von Büchern zu erinnern. Zu diesem Schluss kommt eine Psychologiestudie der University of Warwick, die an 32 Versuchsteilnehmern durchgeführt wurde. Experten sehen den Hauptgrund für dieses Phänomen in den im Gegensatz zu anspruchsvollen Werken sprachlich einfachen Postings.

Emotionale Ebene wichtig

Neben 200 aus dem Kontext gerissenen Facebook-Status-Updates wurden den 32 Versuchsteilnehmern Ausschnitte aus 200 Büchern verschiedener Gattungen jeweils kurz auf einem Bildschirm präsentiert. Anschließend wurden die Probanden dazu aufgefordert zu entscheiden, ob die Abschnitte während des Experiments zum ersten oder bereits zum zweiten Mal gezeigt wurden.

"Zum einen spielt eine wichtige Rolle, ob man sich durch ein Bild oder einen Inhalt emotional angesprochen fühlt und etwas damit verbinden kann. Zum anderen kann die Merkfähigkeit positiv beeinflusst werden, wenn man sich mit einer Information beschäftigt, indem man sie mehrmals in Gedanken durchgeht", so Melanie Steffens, Professorin für Psychologie an der Friedrich-Schiller-Universität Jena im Gespräch mit pressetext. Auch die Aufmerksamkeit, welche man einer Sache schenke, sei ein wichtiges Kriterium.

Schlüsselfaktor sprachliche Unterschiede

Den Ergebnissen der Studie zufolge ist die Wahrscheinlichkeit, sich einen Facebook-Beitrag einzuprägen, eineinhalb Mal größer als jene, sich an Zeilen aus einem Buch zu erinnern. Bei einem zweiten Versuch wurden den Testpersonen statt Buchausschnitten fremde Gesichter gezeigt. Hier waren die Ergebnisse noch alarmierender: Es ist zweieinhalb Mal wahrscheinlicher sich ein Facebook-Posting zu merken als ein Gesicht.

Laut Versuchsleiterin Laura Mickes sind die Ausmaße der Informationslücken vergleichbar mit den Unterschieden zwischen gesunden Menschen und Personen, die unter Amnesie leiden. Darüber hinaus seien Facebook-Updates nicht nur leicht zu erstellen, sondern aufgrund ihrer guten Verständlichkeit auch leicht einprägsam. Diese Erkenntnis kann dazu genutzt werden, Lehrmittel zu vereinfachen oder Werbung anzupassen.


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Samstag, 18. August 2012

Manfred Spitzer: ''Internet macht dumm''

Auslagerung des Denkens auf Maschinen schadet dem Gehirn

Spitzer: Mediennutzung auf Minimum reduzieren
(Foto: Privat)

Ulm (pte003/18.08.2012/06:10) - Unsere geistige Leistungsfähigkeit nimmt ab, weil wir zu häufig digitale Medien nutzen. Mit dieser Gesellschaftskritik lässt der renommierte Gehirnforscher Manfred Spitzer in seinem bei Droemer erschienenen Buch "Digitale Demenz - wie wir uns und unsere Kinder um den Verstand bringen" aufhorchen. Im pressetext-Interview legt der ärztliche Leiter der Psychiatrischen Universitätsklinik Ulm dar, wie Internet, Konsolen, Smartphones und Co das Gehirn schädigen.

pressetext: Praktisch jeder ist heute online, dank Smartphone sogar ständig. Sie machen eine Krankheit daraus und nehmen viel Gegenwind in Kauf. Wofür?

Spitzer: Ich pathologisiere nicht, sondern stelle fest: Wo es Wirkungen gibt, sind auch Risiken und Nebenwirkungen. Digitale Medien erledigen geistige Arbeit für uns und nehmen uns das Denken ab, ähnlich wie uns das Auto körperliche Arbeit abnimmt. Als Neurowissenschaftler weiß ich, dass man völlig ausschließen kann, dass das keine Auswirkungen auf das Gehirn hätte. Genauso wie unser Körper durch die passive Lebensweise nun auf Joggen und Fitness-Center angewiesen ist, ist auch das Gehirn ein dynamisches Organ, das bei ausbleibendem Input verfällt.

pressetext: Wo wird für Sie dieser Verfall sichtbar?

Spitzer: Google macht uns weis, dass es über jegliche Information verfügt, die man nur suchen muss. Studien belegen aber, dass jemand gegoogelte Inhalte mit geringerer Wahrscheinlichkeit im Gehirn abspeichert als jemand, der sie auf andere Weise sucht. Oder etwa bei der Orientierung: Wir lagern sie an das Navigationsgerät im Auto aus - und dürfen uns nicht wundern, dass wir selbst immer schlechter navigieren. Ähnliches gilt für Geburtstage, Telefonnummern, Kopfrechnen oder die Rechtschreibung. Passiert weniger im Gehirn, lernt man weniger, und die Gehirnwindungen bilden sich weniger aus.

pressetext: Aber was hat das mit Demenz zu tun?

Spitzer: Demenz heißt Abstieg. Steigt man von der Spitze eines Berges herab, so dauert das umso länger, je höher der Berg ist. Ebenso entscheidet sich auch der Zeitpunkt des Einsetzens einer Demenzerkrankung dadurch, wie gut die Bereiche des Gehirns zuvor durch die ständige Nutzung ausgebildet und trainiert wurden. Wer hier wenig hat, verliert es früher. Zudem beschleunigen die Medien den Abstieg: Indem Maschinen etwa Updates selbst vornehmen oder E-Mails, Postings und SMS sofortige Reaktion erfordern, sind wir nicht mehr Herr über unser Tun. Diese Kontrollabgabe führt zu Stress, der wiederum Nervenzellen im Gehirn absterben lässt.

pressetext: Computer, Internet und Smartphones nutzt heute jeder. Werden wir deshalb schon alle dement?

Spitzer: Die Bezeichnung "Digitale Demenz" haben Kollegen aus Korea 2007 zur Beschreibung eines Phänomens eingeführt, das sich seither noch zugespitzt hat: Junge Erwachsene konzentrieren sich immer weniger, merken sich nichts mehr, haben Probleme mit dem Lesen von Texten, sind müde und motivationslos und stumpfen emotional ab. Da die Betroffenen angaben, Computer und Internet exzessiv zu nutzen - Korea ist das Land mit der wahrscheinlich höchsten Mediatisierung überhaupt - haben die Ärzte einen kausalen Zusammenhang hergestellt.

pressetext: Drohen uns koreanische Verhältnisse?

Spitzer: In Koreas junger Generation sind heute zwölf Prozent internet- und computersüchtig, haben also ernste Probleme damit, längere Zeit offline zu gehen. In Deutschland laut dem Suchtbeauftragten der Bundesregierung drei bis vier Prozent, wobei 250.000 als süchtig und 1,4 Mio. als Risikofälle gelten. Das sind sehr viele junge Menschen, die am liebsten 18 Stunden pro Tag im Web wären und ihr Leben dabei nicht in Griff haben. Das ist schlimm für die Zukunft eines Landes und fatal für die Betroffenen selbst, wie ich aus entsprechenden Erfahrungen mit meinen Patienten gelernt habe.

pressetext: Wie wirkt sich das auf die Lebensführung aus?

Spitzer: Eine Stanford-Studie zeigt, dass acht- bis zwölfjährige Mädchen sieben Stunden pro Tag online sind, doch nur zwei Stunden mit anderen Mädchen realen Kontakt haben - im Schnitt! Bei uns verbringen Jugendliche täglich doppelt so viel Zeit mit Medien als mit dem gesamten Schulunterricht. Als Folge werden wir oberflächlicher, gehen Dingen weniger auf den Grund, zudem wuchern Aufmerksamkeitsstörungen und Vereinsamung, da direkte Sozialkontakte durch Social Media abnehmen. Längst keine Ausnahme mehr sind Pärchen im Restaurant, bei dem jeder per Smartphone twittert, wie toll doch das Rendevouz ist. Miteinander kommunizieren die beiden jedoch kaum - das Rendevouz findet gar nicht statt.

pressetext: Manche meistern den Umgang mit Medien also weniger gut als andere. Wer gehört zur Problemgruppe der Süchtigen?

Spitzer: Die üblichen Randgruppen aus prekären Verhältnissen leiden am meisten darunter, denn sie verbringen heute statistisch gesehen die höchste Stundenanzahl mit digitalen Medien. Das ist jedoch brisant: Medien bringen nicht den Ausgleich, wie oft behauptet wird, sondern verstärken bestehende Ungleichheiten und wirken dadurch unsozial statt sozial. Die Gesellschaft müsste dies dringend mehr reflektieren, denn sie hat bisher noch gar nicht gelernt, mit den resultierenden Problemen umzugehen, zu denen sich Studien aus der Neurowissenschaft längst häufen.

pressetext: Inwiefern ist die Politik für diese Erkenntnisse hellhörig?

Spitzer: Gar nicht, da sie eine unheilige Allianz mit den Medien eingegangen ist. Intendanten werden durch die Politik bestimmt und Politiker unterliegen den Medien dahingehend, dass kritische Einstellung zur medialen Ächtung führt. Enquetes laden ausschließlich Experten ein, die von Medienunternehmen-gesponserten Medieninstituten stammen. Das erklärt, warum sie dann empfehlen, dass jeder Schüler einen Laptop haben soll, obwohl wir wissen, dass der dem Lernen mehr schadet als nutzt. Dass ausgerechnet die Bundesanstalt für gesundheitliche Aufklärung die Playstation zur Förderung der Medienkompetenz empfiehlt ist ein Skandal, denn eine Playstation im Jugendzimmer verschlechtert die Schulnoten nachweislich. Ebenso skandalös ist die Verleihung eines hochdotierten Preises für ein Ballerspiel durch den Kulturstaatsminister.

pressetext: Wie wird man kompetent im Umgang mit Medien?

Spitzer: Der Vergleich mit dem Alkohol drängt sich auf: Nicht durch Einübung, sondern durch längstmögliches Fernhalten von ihm eignet man sich den gesündesten Umgang an. Dasselbe gilt für Medien: Sie erfordern ein Vorwissen an Fakten und Erfahrungen, das außerhalb der Medien entstand. Ein Kind sollte seine Umwelt nicht zuerst über Tablet und Smartphone ansehen, sondern sie selbst begreifen, fühlen, erleben und handeln. Die Motorik nimmt ein Drittel des Gehirnvolumens ein. Bewegt man nur die Maus, so wird dieses Drittel zum Lernen und später zum Denken nicht benutzt.

pressetext: Was sollte die Schule tun, was die Eltern?

Spitzer: Schulen sollten für gute Bildung sorgen, jedoch ohne digitalen Medien. In Kindergarten und Grundschule haben Computer und Internet nichts verloren. Statt in Laptopklassen sollten die Schulen lieber in Lehrer investieren, da Bildung Personen braucht, zu der eine Beziehung aufgebaut wird. Medienpädagogik ist etwa so sinnvoll wie Alkoholpädagogik - beides macht süchtig und brauchen wir nicht. Eltern rate ich deshalb, den Medienkonsum der Kinder auf ein notwendiges Minimum zu beschränken.

pressetext: Danke für das Gespräch!


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Freitag, 10. August 2012

Kaiserschnitt verzögert Gehirnentwicklung

Kurz- und Langzeitgedächtnis profitieren von normaler Geburt

Schwangere und Neuronen: Geburt beeinflusst Entwicklung
(Bild: Yale/Helfenbein)

New Haven/Madrid/Berlin (pte018/10.08.2012/13:55) - Für das Gehirn des Neugeborenen macht es einen Unterschied, ob es das Licht der Welt per normaler Geburt oder infolge eines Kaiserschnitts erblickt. Vaginalgeburten sorgen für die Expression eines Proteins, das die Entwicklung des Hippocampus bis hin zu dessen Funktionstüchtigkeit im Erwachsenenalter verbessert, zeigen Forscher vom Madrider Instituto Cajal sowie der Yale School of Medicine in der Zeitschrift PloS ONE.

Schlüssel zur Neuronenbildung

Die Forscher um Tamas Horvath untersuchten die Auswirkungen einer natürlichen und operativen Geburt auf das Protein UCP2 (Mitochondrial uncoupling protein 2). Dieses bestimmt die Entwicklung der Neuronen und deren Netzwerke im Hippocampus, der für das Kurz- und Langzeitgedächtnis zuständigen Gehirnregion. UCP2 spielt zudem beim zellulären Stoffwechsel von Fett aus der Muttermilch mit, weshalb die Ausschüttung des Proteins bei der natürlichen Geburt den Übergang zum Stillen erleichtern dürfte, vermuten die Forscher.

Die Vaginalgeburt löst die Expression des UCP2 bei den Neuronen im Hippocampus aus, ermittelten die Forscher durch Experimente an Labormäusen, während dieser Prozess nach einer Sektio-Geburt nur abgeschwächt stattfand. Wurde das UCP2-Gen ausgeschaltet oder die Funktion des Proteins chemisch unterbunden, so beeinflusste dies die Ausdifferenzierung der Neuronen und Netzwerke im Hippocampus und schädigte auch das Verhalten im Erwachsenenalter, sofern es mit dieser Gehirnregion in Verbindung stand.

"Die Ergebnisse zeigen eine potenziell entscheidende Rolle von UCP2 in der Entwicklung von Netzwerken im Gehirn und daraus folgender Verhaltensweisen", sagt Horvath. Bewahrheitet sich die Annahme, wäre das ein brisantes Ergebnis, nehmen doch weltweit Kaiserschnitte, die nur aus Bequemlichkeit statt aus medizinischer Notwendigkeit durchgeführt werden, drastisch zu. "Dieser Trend könnte nachhaltige Folgen auf das mensch­liche Gehirn haben, die bisher völlig übersehen wurden", so der Mediziner.

Auch Atmung und Stoffwechsel beeinträchtigt

"Mäuse liefern bei vielen Krankheitsbildern sowie für die Gehirnentwicklung ein Modell, das mit über 90-prozentiger Treffsicherheit auch beim Menschen zutrifft. Vieles im Nervensystem läuft identisch ab", erklärt die Berliner Genforscherin und Entwicklungsbiologin Carmen Birchmeier-Kohler im pressetext-Interview. Aus­wirkungen der Geburtsform sind auch auf das Kleinhirn bekannt. "Tiere, die nicht durch den normalen Geburtsvorgang geboren wurden, hatten später ein unreifes Atmungszentrum."

Nachteilige Wirkung der Schnittgeburt auf die Atmung - speziell bei Frühgeborenen - sind jedoch auch für die Lunge dokumentiert (pressetext berichtete: http://bit.ly/MGcPfE). Fachexperten erklären diesen Effekt unter anderem durch den Wegfall der Resorption der Lungenflüssigkeit, die sonst bei einer Spontangeburt durch die Wehen begünstigt wird. Weitere aktuelle Studien deuten darauf, dass Kaiserschnitt-Entbundene im späteren Lebensverlauf ein höheres Adipositas-Risiko ausgesetzt sind (siehe: http://bit.ly/OPiVGa).

Originalstudie unter http://bit.ly/MXVVEI


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Samstag, 5. Mai 2012

Intel will Smartphone mit Gehirn verbinden

Direktzugriff des Hirns auf Internet angekündigt - Mediziner skeptisch

Gehirn: laut Technikern bald mit Mobiltechnik angeschlossen
(Foto: Flickr/Purdy)

Santa Clara/Bamberg (pte001/05.05.2012/06:00) - Die Grenze zwischen Mensch und mobiler Technik verschwindet bald völlig, sagt der Chiphersteller Intel. "Die Konvergenz schreitet voran und die direkte Verbindung mobiler Technologien mit dem Körper ist der logische nächste Schritt. Unser biologisches Gehirn lässt sich durch ein digitales Gegenstück wie etwa mobile Endgeräte exponentiell erweitern", behaupten Consulter von Booz Allen Hamilton, die für Intel ein entsprechendes Weißbuch erstellt haben. Hirnforscher schütteln allerdings den Kopf und bezeichnen die Vision gegenüber pressetext als "Wunschdenken".

Gedanken in Echtzeit posten

Sobald Gedanken nahtlos in die Cloud und umgekehrt auch Daten in Echtzeit auf das Sehfeld übertragen werden, verwandeln sich Körper und Gehirn in Geräte mit allen damit verbundenen Vorteilen, sagen die Autoren. Das könnte bedeuten, ständig mit dem Internet verbunden zu sein, nie mehr einen Namen oder einen Termin zu vergessen, aber auch keine Routineuntersuchungen mehr beim Arzt zu benötigen, da Gesundheitsdaten ohnehin laufend von Sensortechnik erhoben und ausgewertet werden.

Forschung läuft

Völlig aus der Luft gegriffen sind solche Prognosen nicht, urteilt CNN-Blogger David Goldman, da längst an der Überwindung der denkbaren Hürden geforscht wird: Microsoft tüftelt am Betriebssystem für alle Geräte, IBM macht mit seinem Watson-Projekt Fortschritte bei natürlicher Spracherkennung. Neuesten Smartphones genügt das Gesicht des Nutzers zur Identifizierung, und sowohl Google als auch Microsoft arbeiten an Brillendisplays. Freilich stellt die Handhabung noch eine Bremse dar: Alle am Computer erledigte Arbeit sollte auch am Smartphone oder künftig sogar per Brille erledigt werden können.

Doch wo viel Licht, ist auch viel Schatten: Goldman nennt etwa den Datenschutz, für den es schon in der Facebook-Gegenwart keine richtige Lösung gibt. Prüfungen müssten für Cyborg-Gehirne völlig anders aussehen. Richtig knifflig sei jedoch die Frage, ob die Vernetzung etwa zu Sicherheitszwecken noch abgeschaltet werden kann, sobald sich jeder völlig auf sie verlässt. Laut Intel kommt das Smartphone-Hirn aber so oder so: "Die Zukunft ist nie sicher. Täglich wird es jedoch glaubwürdiger, dass Menschen bald mit Mobiltechnik durchdrungen sind, dass Körper und Gehirn Teil der Geräte werden und Leistungsgrenzen verschwinden."

Wissen über Gehirn fehlt

Mediziner sehen die Cyborg-Visionen freilich anders als Technologen. "Sollte auch die Technik einmal so weit sein, wird dennoch die Umsetzung nicht gelingen. Was fehlt, ist Wissen über unser Gehirn", betont Thomas Grüter, Autor des Buches "Klüger als wir? Auf dem Weg zur Hyperintelligenz" (siehe: http://pressetext.com/news/20111129005). Die erforderliche Schnittstelle sei aus Sicht der Gehirnforschung ein Ding der Unmöglichkeit, zudem sind die Anforderungen an derartige Geräte, keine Gewebsreaktionen oder Infektionen auszulösen, auch ernste medizinisch Probleme. "Die Risiken einer Gehirnoperation wären kaum verantwortbar", betont Grüter.

Als "Wunschdenken" enttarnt der Intelligenzforscher die Ankündigung Intels, die Leistung des Gehirns exponentiell zu steigern. "Die früher verbreitete Aussage, der Mensch nutze nur zehn Prozent seines Gehirns, ist längst widerlegt. Wir nutzen unser Gehirn schon heute voll aus. Mehr Informationen als jene, die wir bereits heute durch unsere Sinnesorgane aufnehmen, werden wir auch künftig nicht verarbeiten können."


Dieser Artikel wurde von pressetext.austria veröffentlicht und ist unter http://www.pressetext.com/news/20120505001 abrufbar.

Freitag, 2. März 2012

E-Mail und Surfen machen wahnsinnig

Falle Internet: Digital-Therapeutin fordert mehr Selbstkontrolle im Web

Digitale Therapie: Praxistipps gegen ungesunde Webnutzung
(Foto: Eggler)

Wien (pte017/02.03.2012/12:00) - Unser Umgang mit digitalen Medien bringt uns um den Verstand und den Arbeitgeber um viel Geld. Mit scharfer Würze erklärt die Autorin Anitra Eggler im Buch "E-Mail macht dumm, krank und arm" Verhaltensweisen wie "E-Mail-Wahnsinn" oder "Sinnlos-Surf-Syndrom" den Kampf. Ihre "Blitz­therapien" liefert die Kommunikationsexpertin, die sich selbst als "Digital-Therapeutin" bezeichnet, mit einem Augenzwinkern. Im pressetext-Interview beweist sie, dass die Ratschläge dennoch ebenso ernst gemeint sind wie das behandelte Problem.

Zeitdieb Internet

"30 bis 50 Prozent aller E-Mails sind sinnlos und ein ebensolcher Anteil der Surfzeit am Arbeitsplatz fördert nicht das Ergebnis, sondern stiehlt bloß Zeit. Zudem beträgt die durchschnittliche Verweildauer pro Facebook-Besuch oder auch die Ablenkung durch das Abrufen einer E-Mail im Schnitt 25 Minuten", skizziert Eggler den Sachverhalt. Wahrgenommen werde dies nicht, denn das Gefühl für verrinnende Zeit sei ebenso wie die Selbstkontrolle im Netz völlig abhanden gekommen.

Entgleiste Nutzung

Als Symptome für bedenkliche E-Mail-Nutzung führt Eggler im Buch etwa an, dass sich private und berufliche Adresse bei vielen zunehmend vermischen. Zu oft kontrolliere die E-Mail wie ein Sklavenhalter den Arbeitsrhythmus und der Drang zum ständigen Nachsehen und Drücken des Empfangen-Knopfes sei oft schon suchtartig. Dazu bekrittelt es die Autorin auch als Unsitte, stets viele als Empfänger in die "CC"-Leiste zu setzen und somit den Verkehr zu erhöhen. Die Folgen: Informationsüberflutung, Konzentrationsverlust und ständige Ablenkung.

Um keinen Deut besser verhalte es sich bei der Suche im Internet. Das einstige "Nur-mal-kurz-im-Internet-Nachsehen" verkomme in der Endphase zum ziellosen, zwanghaften Surfen mit hohem Zeitaufwand, da sich Internetuser viel zu oft von Links zu Seiten verführen lassen, die sie ursprünglich gar nicht finden wollten. Durch das Medien-Multitasking, die Beteiligung an möglichst allen Sozialen Netzwerken und die vielen parallel geöffneten Browser-Tabs sei das Gehirn heillos mit Reizen überflutet. Auswirkungen habe dies auch für das reale Leben - vernichtete Arbeitszeiten etwa oder familiäre Entfremdungen bis hin zu Scheidungen.

Öffnungszeiten für E-Mail nötig

"Schraubt man E-Mail und Surfen um ein Drittel runter, bringt das viel zusätzliche Zeit für produktives Schaffen", behauptet Eggler. Ähnlich radikal sind ihre konkreten Vorschläge: Den Arbeitstag offline beginnen, fixe E-Mail-Öffnungszeiten definieren und anderen auch mitteilen, E-Mails kurz und im Stil einer Nachrichtenagentur verfassen sowie kritisches Lesen vor dem Absenden. Auch beim Surfen sollte man ein Tageslimit etwa von zwei Stunden festlegen, die Augenbewegungen entschleunigen, die Maus an die kurze Leine nehmen, nur Gewinnbringendes anklicken und Inhalte völlig zu meiden, bei deren Betrachten man nicht ertappt werden möchte.

Die Autorin ist verwegen genug, um neben Selbsttests, Ratschlägen und Erster Hilfe für Betroffene auch Therapiepläne für Unternehmen zu skizzieren und dabei auch einen "Return of Investment" zu versprechen. Alles weitere im grafisch durchgestalteten Buch ist Motivationshilfe - etwa Mantras wie "Das Internet kann man nicht heiraten", "Ich bin keine Festplatte" oder "Wir betrachten unsere Handys mehr als unsere Kinder" oder Zitate wie "Ich bezweifle, dass jemand mit Internetanschluss an seinem Arbeitsplatz gute Literatur schreiben kann".

Ausbeuten statt ausgebeutet werden

Solange man die Digitalisierung im positiven Sinn bestmöglich ausbeutet, sei nichts gegen sie einzuwenden, betont Eggler. "Das tun wir aber nicht. Aus Angst, nicht mitreden zu können, beschaffen wir uns stets das neueste iPhone, ohne die Gebrauchsanleitung zu lesen und die Möglichkeiten zu nutzen", so Eggler. Das maximale Potenzial schlagen diejenigen heraus, die etwa ihren Browser tatsächlich nach eigenen Bedürfnissen konfiguriert oder die Möglichkeiten der erweiterten Google-Suche nutzen und Begriffe oder Medienformate ein- und ausgrenzen. "Ziel ist, nur das zu bekommen, was ich brauche. Die meisten scheitern daran."

Dass das Internet wichtige Bedürfnisse wie etwa nach Ablenkung und Spaß befriedigt, stellt die Medienexpertin nicht in Abrede, doch gebe es bessere Alternativen. "Es ist weitaus besser, einen Erfolg gemeinsam in der Kaffeeküche mit Prosecco zu feiern als auf Facebook. Wir müssen wieder mehr miteinander reden - in der Fleischwelt, oder zumindest am Telefon."

Leseprobe (77 Seiten) unter http://bit.ly/nTULTu


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Dienstag, 11. Oktober 2011

Schlafmangel verändert Verdrahtung des Gehirns

Fehlender Synapsen-Abbau bei Jugendlichen infolge von Wachbleiben

Wach in der Nacht: Schlaf ist die Synapsen-Müllabfuhr
(Foto: Flickr/Miller)

Madison/Leoben (pte004/11.10.2011/06:00) - Wenn Jugendliche zu wenig Schlaf bekommen, kann das langfristige Spuren im Gehirn hinterlassen. Einen Hinweis dafür bei Tieren haben Forscher der University of Wisconsin-Madison in der Zeitschrift "Nature Neuroscience" erbracht. Wie sie zeigen konnten, bringt Schlafmangel bei pubertären Mäusen den Rhythmus aus dem Gleichgewicht, in dem die Verbindungen zwischen den Gehirnzellen entstehen.

Ausgleich durch Schlaf

Die Verbindungen der Nervenzellen im Gehirn verändern sich je nach Tageszeit deutlich, zeigen frühere molekular- und elektrophysiologische Studien: Während die sogenannten Synapsen während der Wachzeit aufgrund der laufenden Lernerfahrungen zahlenmäßig zunehmen, werden sie im Schlaf wieder weniger, weil das Gehirn unnötige Verbindungen wieder auflöst. Im 24-Stunden-Rhythmus bleibt deshalb die Gesamt-Synapsenzahl in etwa gleich.

Gleichzeitig strukturiert sich auch in der Jugend das Gehirn neu, da sich gerade zu dieser Zeit viele neue Synapsen bilden und wieder eliminiert werden. Da Jugendliche oft sehr unregelmäßig schlafen - Chronobiologen bezeichnen das immer spätere Zubettgehen sogar als wesentliches Merkmal der Pubertät (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/20090422016) - wollten die Forscher nun den Effekt von Schlafentzug auf das Gehirn erheben.

Gestörte Verdrahtung

Untersucht wurden jugendliche Mäuse, die ein gelb fluoreszierendes Protein bilden. Das erlaubt es, die Zahl der Synapsen im Gehirn mittels Zwei-Photonen-Mikroskopie am lebenden Tier zu beobachten. Mäuse, die nach zehnstündiger Wachzeit zum Wachbleiben gezwungen werden, bilden im sensomotorischen Cortex weiterhin dendritische Dornen, welche die Synapsen beinhalten. Schlafende Tiere bauen hingegen Dornen ab, zeigte sich.

"Wenn man in der Jugend auf Dauer zu viel Schlaf verliert, könnte das den Ergebnissen zufolge lange anhaltende Folgen für die Verdrahtung des Gehirns haben", so die Studienleiterin Chiara Cirelli. Ob der in der Jugend manchmal auftretende chronische Schlafmangel denselben Effekt habe wie die akute Manipulierung, sei jedoch noch nicht geklärt. "Möglicherweise sind die Veränderungen harmlos, kurzfristig und reversibel - oder sie beeinträchtigen die Gehirnreifung dauerhaft. Wir wissen es noch nicht."

Leistungsfähigkeit und Verhalten

"Langfristige neurologische Bewegungsstörungen durch Schlafmangel in der Jugend sind nicht bekannt. Durchaus tritt aber Schlafmangel gemeinsam mit kognitiven und psychiatrischen Problemen auf", erklärt Reinhold Kerbl, Präsident der Österreichischen Gesellschaft für Schlafmedizin, im pressetext-Interview. Betroffen sind dabei etwa die Lern- und Denkleistung, die Konzentrationsfähigkeit, hormonelle Veränderungen bis hin zum depressiven Verhalten, Aggression und ADH-Störungen.


Dieser Artikel wurde von pressetext.austria veröffentlicht und ist unter http://www.pressetext.com/news/20111011004 abrufbar.

Freitag, 23. September 2011

Computer baut Gehirnbilder nach

Forscher: "Öffnen ein Fenster zu den Filmen in unserem Kopf"

Gehirn: fMRI-Aufnahmen zeigen die Aktivität der Sehrinde
(Foto: Gallant Labs)

Berkeley (pte017/23.09.2011/13:30) - In einem potenziell bahnbrechenden Versuch haben Wissenschafter der Universität Berkeley die Verarbeitung visueller Reize im menschlichen Hirn sichtbar gemacht und ihre Ergebnisse auf Video dokumentiert. Ihr Experiment könnte ein neues Kapitel in der Erforschung des Denkorgans aufschlagen. Berkeley-Neurologe Jack Gallant spricht im Journal "Current Biology" von einem "Meilenstein in der Rekon­struktion innerer Bildverarbeitung."

Per YouTube zum Nachbau

Ein komplexes Verfahren ermöglichte es, erstmals einen plastischen, visuellen Output aus gemessener Hirnaktivität zu extrahieren. Drei Probanden sahen sich über mehrere Stunden Trailer von Kinofilmen an, während ein funktioneller Magnetresonanztomograph (fMRI) den Blutfluss durch die Sehrinde (cortex visualis) analysierte.

Das aufgezeichnete Material wurde dann von einem Computer in dreidimensionale Pixel (Voxel) konvertiert. Gleichzeitig lernte der Rechner, gesehene Farben und Formen bestimmten Aktivitätsmustern zuzuordnen. Schließlich indizierte ein Algorithmus 18 Millionen Sekunden aus zufällig ausgewählten YouTube-Videos und legte auf Basis des Gelernten eine Datenbank an, die Hirntätigkeiten mit verschiedenen Szenen verknüpfte.

Jene 100 Clips, die gemäß Berechnung die ähnlichsten Cortex-Aktivitäten im Vergleich zu den von den Probanden gesehenen Trailern auslösten, wurden schließlich zu einem Video verarbeitet. Dieses wurde den tatsächlich gesehenen Vorschaufilmen gegenübergestellt und zeigt teilweise verblüffende Ähnlichkeiten.

Traum-Aufnahmen denkbar

"Das ist ein bedeutender Schritt zur Rekonstruktion interner Bildabläufe, wie etwa Vorstellungen und Träume", schreibt Gallant auf der Projekthomepage. Gegenüber "Current Biology" spricht er sogar von einem Forschungs-Meilenstein. "Wir öffnen ein Fenster zu den Filmen in unserem Kopf", so die Erläuterung des Wissenschafters zur Bedeutung des geglückten Versuchs.

Die Ergebnisse könnten in Zukunft zu wichtigen Erfindungen führen, etwa die Entwicklung von Lesegeräten, die die Diagnose von Nervenkrankheiten wie Demenz oder Hirnschlägen erleichtern. Auch die Einbindung in neurale Prothesen und die Erschaffung visueller Brain-Machine-Interfaces sind denkbar, so der Text auf der Website.

Der Forscher erklärt weiter: "Neurowissenschafter nehmen allgemein an, dass alle mentalen Prozesse auf einer neurobiologischen Basis ablaufen. Unter dieser Voraussetzung wäre es mit entsprechend entwickelter Technologie prinzipiell möglich, auch Träume oder Erinnerungen sichtbar zu machen."

Nicht zur Aufklärung geeignet

Homepage des Forschungsprojektes: https://sites.google.com/site/gallantlabucb/publications/nishimoto-et-al­-2011


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Dienstag, 20. September 2011

Gähnen kühlt das Gehirn

Studie: Winterluft regt zum Gähnen an

Gähnen: Forscher rätseln noch immer (Foto: FlickrCC/Lobato)

New Jersey/Bern (pte022/20.09.2011/12:15) - Wer gähnt, kühlt sein Gehirn und verhilft ihm damit zu mehr Leistungsfähigkeit. Das behauptet der Evolutionsbiologe Andrew Gallup von der Princeton University in der Zeitschrift "Frontiers in Evolutionary Neuroscience". In Experimenten konnte er zeigen, dass Menschen im Winter viel häufiger gähnen als im Sommer. Seine umstrittene These: Ist die Umgebungsluft zu warm, bewirkt Gähnen keinen Kühleffekt - weshalb wir im Sommer seltener gähnen.

Warum Menschen und auch andere höhere Lebewesen gähnen, ist noch immer ungeklärt. Man weiß heute, dass Gähnen nicht die Sauerstoff-Versorgung des Gehirns verbessern soll, wie lange angenommen wurde - sonst würde ja jede Anstrengung zum Gähnen führen. Auch für den beim Schlucken oder Kauen stattfindenden Druckausgleich hat die charakteristische Kieferbewegung keine Bedeutung. Dass sie aufgrund seiner hochgradigen Ansteckbarkeit soziale Funktionen hat, gilt hingegen als unbestritten.

Temperatur-Check im Oberstübchen

Diesen Nachahmer-Effekt machte sich Gallup in seinen Versuchen zunutze. Er zeigte 160 Menschen im Winter und im Sommer in der freien Luft Gähn-Bilder und überprüfte die Reaktion. In der kalten Jahreszeit waren mehr als doppelt so viele Gähner zu beobachten wie in der Hitze, auch nach Berücksichtigung möglicher Störfaktoren wie Luftfeuchte, der im Freien verbrachten Zeit oder der Schlafdauer in der Nacht zuvor.

Viel eher als Gelangweiltsein oder Schlafenwollen signalisiert Gähnen somit Wärmeaustausch, glaubt Gallup. Seine Gehirnkühl-These verfolgt der Wissenschaftler schon seit 2007 (pressetext berichtete). Damals zeigte er, dass Nasenatmung, der Aufenthalt in kühlen Räumen oder eine Kühlung per Kühlpäckchen an der Stirn das Gähnen unterdrücken. Bei Ratten konnte er zudem nach dem Gähnen eine Normalisierung von kurz zuvor angestiegener Hirntemperatur feststellen.

Wichtiges Kommunikationsmittel

Konsensfähig dürfte Gallups These allerdings noch kaum sein. Schweizer Forscher um Adrian Guggisberg argumentieren, dass Kühlung der Stirn erfrischt und schon deshalb Müdigkeit und Gähnen vertreibt, zudem kühlt die Nasenatmung das Gehirn weit effektiver als das Gähnen.

"Am ehesten scheint Gähnen eine Form der Kommunikation zu sein, die etwa Tierrudeln hilft, das Einschlafen zu synchronisieren", so der Neurologe Johannes Mathis vom Inselspital Bern gegenüber pressetext. Die Gähn-Erforschung sei zwar klinisch nur wenig relevant, wissenschaftlich jedoch genauso spannend wie andere ungeklärte Reflexe wie Schluckauf oder das Niesen, erklärt der Experte.


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Montag, 19. September 2011

Tinnitus: Bisherige Therapie in Frage gestellt

Theorie "Phantomschmerz im Gehör" bestätigt sich

Tinnitus: Phantomhören belästigt viele (Foto: FlickrCC/McFarland)

Berkeley/Regensburg (pte024/19.09.2011/13:35) - Das Ohrenleiden Tinnitus ist meist Folge einer Hörstörung und entspricht in seinem Mechanismus dem Phantomschmerz nach einer Amputation. Belege für diese Annahme liefern Forscher University of California in Berkeley in der Zeitschrift "PNAS". Ihre Ergebnisse stellen einige der heutigen Therapieansätze für Tinnitus in Frage. Bestimmte Gehirnveränderungen nach einem Gehörverlust sollte man besser unterstützen statt verhindern, so das Team um Shaowen Bao.

Gleicher Effekt wie nach Amputation

Allein in Deutschland hören drei Mio. Menschen ein ständiges Pfeifen, Klingeln oder Summen, das für andere nicht wahrnehmbar ist - auch als "Tinnitus" bezeichnet. Wie dieses Leiden zustande kommt, konnten die US-Forscher in Rattenversuchen zeigen. "Die Forschung liefert viele neue Erkenntnisse zu Tinnitus sowie auch Anregungen für neuartige Therapien. Für deren Umsetzung ist jedoch noch viel Geduld nötig", kommentiert Berthold Langguth, Leiter des Tinnituszentrums Regensburg, im pressetext-Interview die Ergebnisse.

Der Verursacher von Tinnitus ist meist eine Hörstörung, etwa infolge lauter Geräusche. Im Innenohr werden dabei Haarzellen zerstört, die zuvor jeweils Signale bestimmter Frequenzen an die Hörregion in der Großhirnrinde übermittelt haben. Kommt kein Input mehr aus dem Ohr, nimmt die Hemmung der nun unterbeschäftigten Neuronen ab. Sie werden übererregbar und feuern spontane Impulse ab, die als Tinnitus-Geräusche wahrgenommen werden.

Den Forschern zufolge beruhen diese Veränderungen auf der Tendenz des Gehirns, die Aktivitätsrate im System konstant zu halten. "Tinnitus gleicht in dieser Hinsicht dem Phantomglied-Schmerz, den viele Amputierte empfinden", so Bao.

Umstrukturierung ist Vorteil

Doch Amputationen lassen das Gehirn nicht untätig. Fehlt etwa ein Finger, so übernehmen teils Regionen, die für dessen Input zuständig waren, Funktionen der Nachbarfinger. Ähnlich wird auch bei Tinnitus die Hörregion umstrukturiert und der Bereich für die Wahrnehmung niederer Frequenzen dehnt sich aus auf Regionen, in denen verlorene hohe Frequenzen verarbeitet wurden. Veränderungen, die man bisher als eine Ursache für Tinnitus hielt und rückgängig zu machen suchte, erklärt Langguth. "Die neuen Ergebnisse lassen allerdings schließen, dass sie ein sinnvoller Versuch des Gehirns sein könnten, Tinnitus zu bekämpfen."

Bestätigt sich diese Ansicht in weiteren Studien, werde man für künftige Tinnitus-Therapien gezielt diese Umstrukturierung im Gehirn trainieren, so Langguth. Studienleiter Bao schlägt noch andere Alternativen vor: Künftig könnten auch Medikamente das spontane Abfeuern der Neuronen in der Hörregion unterbinden. Die sonst für diese Hemmung zuständigen Neuronen sind bei Tinnitus geschwächt, zeigten die Versuche. Um sie in der klinischen Praxis gezielt ansprechen zu können, müssen jedoch erst nicht-toxische Wirkstoffe gefunden werden.

Abstract der Studie unter http://www.pnas.org/content/108/36/14974.abstract?sid=1ff83fff-f34a-4cb3-b09c-37da445f6da6


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Donnerstag, 15. September 2011

Musiker hören um 20 Jahre besser

Schutz vor schwindendem Gehör im Alter

E-Gitarre: Musiker schützen ihr Ohr vor Alterung
(Foto: pixelio.de/Meißner)

Toronto/Hannover (pte004/15.09.2011/06:05) - Wer selbst Musik macht, erspart sich später Gehör­probleme. Das behaupten kanadische Forscher in der Zeitschrift "Psychology and Ageing". "Musiker hören im Alter besser als Nicht-Musiker. Scheinbar ver­schlechtert sich bei ihnen die zentrale auditive Verarbeitung im Gehirn langsamer. Das Motto 'Use it or lose it' gilt auch hier", so Studienautor Benjamin Rich Zendel vom Baycrest's Rotman Research Institute.

Gehör gleich, Verarbeitung besser

Die Forscher untersuchten 74 Menschen, die in ihrem Leben mindestens sechs Jahre lang Musikunterricht genommen hatten, sowie zur Vergleich auch 89 Menschen, die nie ein Instrument gespielt hatten. Vier verschiedene Hörtests galt es zu durchlaufen, wobei leise Töne wahrgenommen, Lücken in Tonabfolgen und Beziehung von Tonfrequenzen erkannt oder Sprache bei Geräuschen im Hintergrund verstanden werden sollten.

Bei der vom Ohr abhängenden Geräuschwahrnehmung zeigten sich keine Unterschiede. Enormen Vorsprung hatten die Musiker jedoch bei den anderen Aufgaben, die alle auf die Geräuschverarbeitung im Gehirn zurückgehen. Die Unterscheidung der Sprache von anderen Geräuschen - das im Alter immer größere "Cocktailparty-Problem" - gelang etwa den 70-Jährigen Musikern so gut wie den 50-jährigen Nicht-Musikern.

Effekt ab Kindesalter

Ähnliches konnte vor einigen Jahren auch die US-Gehirnforscherin Nina Kraus bei Kindern zeigen. Musik verbessert schon bei den Jüngsten die Fähigkeit zur auditiven Musteranalyse. "Musizierende Kinder sind weit eher in der Lage, sinnhafte von sinnlosen Mustern zu unterscheiden und somit Sprachreize von Rauschen zu trennen", erklärt Eckart Altenmüller, Direktor des Instituts für Musikphysiologie und Musikermedizin der Hochschule für Musik und Theater Hannover, gegenüber pressetext.

Musik ist aus mehrerer Hinsicht eine ideale Gehirnschulung. Professionelle Musiker erreichen das Optimum an Feinmotorik (pressetext berichtete), zudem steigert Musik auch das räumlich-visuelle Gedächtnis, die Fähigkeit für Objektbezeichnungen oder die Anpassungsfähigkeit an neue Informationen (pressetext berichtete). Für die Therapie nutzbar, spricht Musik sonst unerreichbare Gehirnareale an und beeinflusst den Hormonhaushalt.

Zweifel am Hörschaden

Es gibt aber auch die gegenteilige Ansicht, dass laute Musik Hörschäden auslöst. In der Forschung wird dies zunehmend angezweifelt, berichtet Altenmüller. "Es stimmt, dass Rockmusiker im Alter eher Probleme beim Hören von Hochfrequenzen haben. Dennoch sind frühere Prognosen, dass wir durch die Kopfhörer zu einer Nation der Schwerhörigen werden, nicht eingetreten. Neue Erkenntnisse legen nahe, dass eine positive emotionale Bewertung lauter Geräusche das Gehirn vor Schäden schützt", so der Musikermediziner.


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Mittwoch, 31. August 2011

Studenten sind schlechte Schläfer

Studienleistung leidet an schlechten Schlafgewohnheiten

Schläfer im Hörsaal: Mehr Schlafkultur erhöht Leistung
(Foto: FlickrCC/Donovan)

Cincinnati/Tucson/Basel (pte027/31.08.2011/13:57) - Studenten schlafen zu wenig und schaden damit ihrem Studienerfolg. Wie zwei US-Studien deutlich machen, schläft die Mehrzahl dieser Gruppe weniger als sieben Stunden und leidet in Folge tagsüber unter fehlender Aufmerksamkeit, Konzentration und Erinnerung. Zeigen lässt sich auch ein leichter Zusammenhang von schlechtem Schlaf und schlechterem Abschneiden bei Prüfungen. Das Bewusstsein dafür ist jedoch unter Studenten noch wenig verbreitet.

Optimum nicht erreicht

Bei Studienanfängern ist das Problem besonders häufig anzutreffen, berichtet Adam Knowlden von der University of Cincinnati. Aufgrund von fehlendem Zeit- und Stressmanagement, manche jedoch auch wegen finanzieller Notwendigkeiten, haben Studenten oft keine gute Schlafkultur. "Das Gehirn ordnet im Schlaf das Gedächtnis, verstärkt dessen Verknüpfungen und entsorgt Unnötiges. Fehlt der Schlaf, wird das alles beeinträchtigt, weshalb Studenten oft nicht das Optimum aus ihrem Studium herausholen", so Knowlden.

Kathryn Orzech von der University of Arizona nennt im "Journal of American College Health" auch die Zimmerkollegen, die Aktivitäten mit Freunden, den akademischem Stress, Konflikte und Depressionen als weitere Ursachen von zu wenig Schlaf bei Studenten. Laut ihren Ergebnissen schlafen Studenten durchschnittlich von 0:40 Uhr bis acht Uhr morgens, brauchen jedoch lange zum Einschlafen und wachen öfters auf. Viele halten zudem ihren Schlaf für besser als dieser tatsächlich ist.

Aufstehen nach Mittag

Das junge Erwachsenenalter ist für den Schlaf eine Umbruchszeit, betont der Basler Schlafforscher Christian Cajochen im pressetext-Interview. "Die Schlafgewohnheiten ändern sich in dieser Zeit. Die meisten wandeln sich vom Spät- zum Frühtyp. Schlafprobleme wie etwa eine Einschlafdauer von länger als 15 Minuten sind in dieser Lebensphase jedoch untypisch."

Unter Studenten lassen sich die unterschiedlichsten Schlafmuster finden, so der Chronobiologe. Teils stehen diese auch mit dem Studienfach in Zusammenhang. "Etwa bei Medizinstudenten hat man ein erhöhtes Risiko für zu wenig Schlaf und Depressionen festgestellt. Nur manche können es sich leisten, das Klischee eines Studenten zu erfüllen, der nur in den Morgenstunden im Bett zu finden ist."

Wissenschaftlich dokumentiert ist der Fall eines Oxforder Literaturstudenten, der jeweils von vier Uhr morgens bis zwei Uhr nachmittags schlief. "Probleme haben Betroffene meist dann, sobald sie in einen Job mit festen Arbeitszeiten wechseln. Das Einschlafen am Abend gelingt dann zwar mühelos, die Einsatzbereitschaft am Morgen jedoch nicht, zudem sind viele notorisch verspätet", berichtet Cajochen.

Regeln für besseren Schlaf

Den Studenten raten die US-Forscher mehr Schlafhygiene. Dazu gehört ein Verzicht auf Koffein, Alkohol und Nikotin vor dem Schlafengehen sowie auch auf Intensivsport, Social Networking und Computerspiele. Ungünstig sind auch das Lernen, Lesen, Essen oder Fernsehen im Bett sowie Mittagsschläfchen, die länger als 15 Minuten dauern. Positiv wirken hingegen feste Bettgeh- und Aufstehzeiten, eine gute Schlafumgebung, Stressabbau und Entspannung vor dem Einschlafen sowie die ausreichende Vorbereitung für den nächsten Tag.


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Donnerstag, 18. August 2011

Prozessor imitiert Gehirn

Neuentwicklung von IBM soll Paradigmenwechsel einleiten

Prozessor: IBM-Neuentwicklung arbeitet wie ein Gehirn
(Foto: IBM)

Armonk, New York (pte019/18.08.2011/11:55) - IBM hat die erste Generation eines Computerprozessors vorgestellt, der wie ein Gehirn arbeitet. Aktuell verfügt der Chip über die Fähigkeiten zur Mustererkennung, Bildverarbeitung, Klassifikation und assoziativen Speicherung. Zukünftig soll er mit Sinneserfassung ausge­stattet werden und in verschiedenen Bereichen einsetzbar sein - von der Finanzmarktanalyse bis zur Frischekontrolle im Supermarkt. Die neue Architektur merzt dabei auch Probleme der klassischen von-Neumann-Bauweise aus, die den Prozessorenentwicklern zunehmend zu schaffen machen.

Klein und sparsam

"Es ist der erste kognitive Prozessorkern, der das Rechnen über Neuronen, Speicher in der Form von Synapsen und Kommunikation über Axome vereint", sagt Entwicklungsleiter Dharmendra Modha gegenüber CNET. Geforscht wird im Rahmen des "Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics" (SyNAPSE) der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA).

Ziel ist es, ein System zu schaffen, welches nicht nur komplexe Informationen über verschiedene Sensoren erfassen und analysieren kann, sondern sich selbst über die Interaktion mit der Umwelt immer wieder neu programmiert. Dabei gilt es, das System - vergleichbar einem organischen Gehirn - möglichst kompakt und energieeffizient zu gestalten.

Vielseitige Rechenmeister

Ausgestattet ist der Erstling mit 256 Neuronen, 262.144 programmierbaren Synapsen und 65.536 Schaltstellen für Lernprozesse. Alle Komponenten sind non-organisch, lehnen sich aber in ihrer Bauweise stark am Vorbild aus der Natur an. Angestrebt wird die Entwicklung eines Prozessors mit der Kapazität eines Säugetierhirns, dessen Strukur jedoch um mehr als das Millionenfache komplexer ist. An der Forschung beteiligen sich neben sechs Labors von IBM auch fünf Universitäten.

Modha kann sich zukünftig verschiedenste Anwendungsbereiche für die intelligenten Chips vorstellen. So wären damit theoretisch extrem präzise Finanzmarktanalysen möglich als auch die Überwachung der weltweiten Wasserbewegungen, inklusive rechtzeitiger Warnungen vor Tsunamis. Im Alltag könnten die Chips den Angestellten von Supermärkten behilflich sein, Ware auszusortieren, die schlecht geworden ist.

Dies ist möglich, weil sie mit der Fähigkeit zu Sinnesempfindungen ausgestattet werden können, so der Wissenschafter. Während sie visuelle, geruchliche und haptische Inputs verarbeiten, sind sie in der Lage, in verschiedenen Betriebsmodi auf einmal zu arbeiten und bei einer geringen Größe mit weniger als 20 Watt an Energiezufuhr auskommen. Wann erste kommerzielle Anwendungen für die neuen Chips verfügbar sind, steht noch in den Sternen.

Paradigmenwechsel

Modha hofft, ein neues Paradigma im Bereich des Computerwesens einführen zu können. Zwar sieht man bei IBM das neue Design als Ergänzung zur herkömmlichen Computertechnik, jedoch umgeht das Prozessorsystem Probleme der seit Jahrzehnten gängigen Rechnerbauweise - auch bekannt als von-Neumann- oder Princeton-Architektur. Diese ist aufgrund ihres streng sequenziellen Verfahrens zwar kaum fehleranfällig und programmiertechnisch vorteilhaft, lässt aber nur einzelne, aufeinanderfolgende Befehlsabarbeitung zu.

Zusätzlich muss die Verbindung (Bus) zwischen CPU und Speicher sowohl den Daten- als auch den Befehlsfluss bewältigen, und wird damit immer mehr zum Flaschenhals. Dieser wirkt sich unter anderem negativ auf die Entwicklung schnellerer Speichermodule aus, deren Latenzzeiten nicht mit dem Voranschreiten der Prozessor-Taktfrequenzen mithalten können, schreibt der Chiphersteller Intel in einem Whitepaper aus dem Jahre 2005.

Von diesem Umstand soll die neue Technologie nicht betroffen sein, da sie den Speicher in den Prozessor integriert und ereignisbasierte, dezentrale und parallele Verarbeitung von Inputs beherrscht.

Intel-Whitepaper "Platform 2015 Documentation"


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Mittwoch, 13. Juli 2011

Schlaf ordnet das Gehirn neu

Leichtschlaf stärkt Informationsfluss zwischen Gedächtnisregionen

Schläferin: Gehirnregionen nutzen die Ruhe im Schlaf
(Foto: pixelio.de/CFalk)

München (pte088/13.07.2011/13:58) - Schon länger vermutet die Wissenschaft, dass unser Gehirn im Schlaf neue Informationen verfestigt und somit ab­speichert. Einen biologischen Mechanismus dieses Prozesses haben Münchner Forscher vom Max-Planck-Institut für Psychiatrie nun entdeckt. Wie sie in der Zeitschrift "Journal of Neuroscience" aufzeigen, ändern sich beim Einschlafen die funktionellen Ver­knüpfungen im Gehirn. Große Bewegungen finden nicht erst im Tiefschlaf, sondern bereits viel früher statt.

Die Forscher baten Versuchspersonen, im Magnet­resonanz-Tomograph und bei gleichzeitiger Beo­bachtung per Elektro­enzephalogramm (EEG) einzu­schlafen. Mit diesen Geräten beobachteten sie während der leichten und tiefen Schlafphasen am Beginn der Nacht die Hippokampus-Region des Gehirns, die eine Hauptrolle bei der kurzfristigen Gedächtnisspeicherung im Wachsein spielt. "Bereits frühere Studien zeigten, dass der Hippokampus beim Einschlafen schnell aus dem Netzwerk für Selbstbeobachtung, Tagträume oder Erinnerungen aussteigt. Uns interessierte, was er dabei tut", erklärt Studienleiter Michael Czisch im pressetext-Interview.

Schrittweise Abschottung

Sichtbar wurde, dass der Hippokampus beim Einschlafen ganz neue Arbeitsaufträge in Angriff nimmt. Die funktionellen Verbindungen mit dem Temporallappen - zuständig für episodisches Langzeitgedächnis - nehmen zu, und auch die im EEG sichtbaren Schlafspindeln deuten auf hohe Synchronisationstätigkeit. "Gerade im leichten Schlaf ist der globale Informationsfluss zwischen den einzelnen Gehirnregionen sehr stark. Ermöglicht wird diese enorme Arbeitsleistung offensichtlich durch das Abschotten von äußeren Einflüssen, das mit dem Einschlafen erreicht wird", so der Wissenschaftler.

Noch mehr Störungsfreiheit zwecks besserer Konzentration erreicht das Gehirn scheinbar im Tiefschlaf. Sobald diese Phase erreicht wird, nehmen selbst die funktionellen Verknüpfungen des Hippokampus mit anderen Regionen wieder ab. "Das Gehirn tauscht dann keine Informationen mehr zwischen verschiedenen Bereichen aus, sondern verarbeitet sie in lokalen Netzwerken. Das erklärt auch, warum wir im Tiefschlaf derart in Bewusstlosigkeit sind und Informationen von Außen nicht mehr wahrnehmen", erläutert Czisch.


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Mittwoch, 29. Juni 2011

Leser überhören sogar Wutausbrüche

Konzentration auf Sehreize macht taub für Emotionen

Ehepaar: Erst nach der Lektüre ist der Mann ganz Ohr
(Foto: Flickr/Simoes)

Jena (pte037/29.06.2011/13:45) - Konflikte unter Ehe­paaren beginnen manchmal damit, dass der Mann in seine Zeitung vertieft ist und die Frau auf wiederholte Fragen keine Antwort bekommt - selbst wenn ihr Ton dabei zunehmend schärfer wird. Psychologen der Universität Jena appellieren an die Geduld bis zum Ende der Zeitungslektüre. Die ausbleibende Reaktion deutet nicht auf Desinteresse des Mannes, denn dieser kann die Frau in dieser Situation gar nicht hören, behaupten sie in der Zeitschrift "Journal of Neuroscience".

Gehirn ist überfordert

Zwar verarbeitet das Gehirn emotionale Hörreize ganz automatisch, doch trifft das bei Ablenkung nicht mehr zu. "Überschreitet die zusätzliche Information eine bestimmte Grenze, blockiert die Konzentration auf Visuelles die sozialen Reize völlig. Das Gehirn hat für deren Aufnahme und Verarbeitung keine Kapazitäten mehr frei. Deshalb klingt in dieser Situation selbst eine wütende Stimme nur mehr neutral", berichtet Studienleiter Martin Mothes-Lasch im pressetext-Interview.

Die Forscher spielten Versuchspersonen Tonbeispiele vor, bei denen diese entweder eine wütendende oder einer neutrale Stimme hörten. Möglichst schnell galt es anzugeben, ob ein Mann oder eine Frau sprach. Gleichzeitig zeigte man auf einem Bildschirm zwei Symbole, bei denen die Probanden zwischen Kreuz und Kreis unterscheiden mussten. Der Kernspintomograph zeigte, dass wütende Töne die Gehirnregion für soziale Reize weit stärker aktivieren. Bei zeitgleicher Konzentration auf das Sehen wird diese Region jedoch stillgelegt.

Kein reines Männerproblem

"Es machte keinen Unterschied, ob die Probanden oder die gehörten Stimmen männlich oder weiblich waren. Somit handelt es sich nicht um ein geschlechtsspezifisches Phänomen", betont Mothes-Lasch. Das Ergebnis zeigt ein Stück weit, wie unser Gehirn bestimmten Reizen Aufmerksamkeit zuteilt - ein Wissen, das eines Tages für die Entwicklung neuer Therapien etwa von Angsterkrankungen nützlich sein könnte.


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Donnerstag, 16. Juni 2011

Stillen schützt vor plötzlichem Kindstod

Muttermilch bietet dem Kind Gehirntraining und Körperabwehr

Stillen: Beste Vorsorge gegen Säuglingssterblichkeit
(Foto: Flickr/Sebibeiro)

Charlottesville/Dresden (pte004/16.06.2011/06:10) - Gestillte Babys haben ein geringeres Risiko, am plötzlichen Kindstod zu sterben. Das berichtet Fern Hauck von der Virginia University in der Zeitschrift "Pediatrics". Sie analysierte dazu die Studienlage der vergangenen 45 Jahre zum Thema. Gestillte Kinder wachen nachts leichter auf und haben eine meist bessere Immunabwehr, erklärt die US-Forscherin den Zusammenhang. "Stillen ist eine der wichtigsten Präventionsmaßnahmen gegen SIDS", bestätigt auch Ekkehart Paditz, Leiter des Zentrums für Angewandte Prävention, im pressetext-Interview.

Schon wenig Milch vorteilhaft

Vom "plötzlichen Kindstod" (Sudden infant death syndrome, SIDS) spricht man dann, wenn ein Kind im ersten Lebensjahr stirbt - meist in der Schlafenszeit - ohne dass andere Todesursachen gefunden werden. Besonders im Alter zwischen zwei und vier Monaten ist die Gefahr dafür am höchsten. Haucks Studienvergleich zeigte, dass gestillte Kinder eindeutig besser davor geschützt sind als Fläschchengenährte. Egal wie lange Kinder Muttermilch trinken, sinkt ihr SIDS-Risiko deutlich. Dauert das Stillen zwei Monate oder länger, so reduziert sich die Gefahr um 62 Prozent, bei ausschließlich gestillten Säuglingen sogar um 73 Prozent.

Was genau SIDS auslöst, ist in der Forschung noch immer nicht geklärt. Mehrere Risikofaktoren sind allerdings bekannt, deren Vermeidung in Folge für die Prävention maßgeblich ist. "Als wichtigster Risikofaktor gilt bisher die Bauchlage von Babys beim Schlafen, doch auch das Überdecken des Gesichts mit Kissen oder Spielzeugen, sowie aktiver oder passiver Zigarettenrauch während der Schwangerschaft oder danach tragen zu erhöhter Gefahr bei", erklärt Paditz.

Weiße Wunderwaffe

Stillen als vierter bekannter Faktor ist hingegen ein Schutzmechanismus. Der Dresdener Präventionsforscher bringt wie seine US-Kollegin die über die Muttermilch transportierten Antikörper ins Spiel, sowie auch die verbesserte Aufwach-Aktivitäten. Letztere zeigen sich etwa durch das tiefe Luftholen in Schreckmomenten, erklärt der Experte. "Es ist ein Alarmsystem des Gehirns, das ein komplexes neuronales Netzwerk erfordert. Dieses entsteht einerseits durch optimierte Aminosäuren der Muttermilch, doch auch die Interaktion beim Stillen - Körperkontakt, Blickkontakt und akustische Kontakte - dürfte eine Rolle spielen."

Dass Stillen noch weit subtiler vor SIDS schützt, zeigt die Tatsache, dass Mütter weit eher das Rauchen aufgeben, wenn sie stillen. Auch die ständige Aktivierung des Kiefergelenks beim Saugvorgang und das Schlucken gehören dazu. "Die Umsetzung derartiger Erkenntnisse half dabei, dass sich die Zahl der deutschen SIDS-Fälle zwischen 1991 und 2009 von 1.285 auf 196 reduziert hat. Seltener ist der plötzliche Kindestod jedoch in den Niederlanden, wo die Gesundheitsberufe intern besser vernetzt sind, sowie in Griechenland, wo Impfprophylaxe, Rauchprävention, Stillen und die familiäre Interaktion höheren Stellenwert haben", so Paditz.

Aktuelle Datenlage zu SIDS unter http://angewandte-praevention.de/pdf/ksm_2011_paditz.pdf


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Dienstag, 24. Mai 2011

Verschränkte Arme lindern Schmerzen

Änderung im Körperschema verwirrt Gehirn und macht es langsamer

Verschränkte Arme: Schmerz lässt nach
(Foto: FlickrCC/istolethetv)

München (pte002/24.05.2011/06:05) - Schmerzen in der Hand verspürt man weniger stark, wenn man die Arme verschränkt, als wenn man sie offen hat. Laut Forschern vom University College London verwirren verschränkte Arme das Gehirn und lenken es somit vom Schmerz ab. "Der Thalamus reagiert ver­blüffenderweise schon auf kleine Änderungen des Körperschemas", so der Kommentar von Thomas Tölle von der Deutschen Gesellschaft zum Studium des Schmerzes gegenüber pressetext. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift "Pain" veröffentlicht.

Vertauschte Karten

Die englischen Forscher um Giandomenico Iannetti verabreichten Versuchspersonen per Laser einen vier Millisekunden dauernden Schmerz auf die Handfläche. Bei einem Testdurchgang sollten sie die Arme offen lassen, dann diese vor der Körpermitte verschränken. Stets war bei verschränkten Armen der Reiz weniger unangenehm, egal ob die Schmerzintensität per Fragebogen abgefragt oder durch ein EEG-Gerät im Gehirn gemessen wurde. "Vielleicht sollten wir Schmerz künftig nicht nur wegreiben, sondern auch die Arme verschränken", so Iannetti.

Für den rechten und den linken Bereich des Körpers besitzt unser Gehirn zwei Karten, so die Erklärung der Forscher, wobei jedem Bereich eine Hand zugeordnet wird. "Im Alltag verbinden sich beide Karten und können starke Impulse auslösen, um somit besser auf Reize zu reagieren. Verschränkt man die Arme, werden die Karten falsch verbunden und die Seitengleichheit funktioniert nicht mehr. Das bremst die Informationsverarbeitung und verringert das Schmerzgefühl", so Studienleiter Giandomenico Iannetti.

Auch langsames Atmen hilft

Aus neurologischer Sicht muss der nur kurzfristig beobachtete Effekt erst in ein Therapiekonzept eingebaut werden, um für Schmerzpatienten von Nutzen zu sein. "Veranschaulicht wurde dennoch, wie wichtig das Körpergefühl und deren Veränderungen sind. Im Konzept des Körperschemas wird dies mit dem Entspannen, Spüren und Wahrnehmungsschulung gezielt ins Zentrum gestellt", sagt Tölle.

Während das in der Studie beobachtete Konzept auf ergo- und physiotherapeutische Prinzipien abzielt, gibt es auch kognitive Tricks, die bei Schmerzen im Alltag ein wenig Linderung bringen können. So gilt auch das bewusst langsame Atmen als eine Methode für die kurzfristige Schmerzminderung (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/20100127120). "Auch Ablenken, Defokussieren und die Kombination des Schmerzreizes mit positiver Tönung können positive Effekte haben", ergänzt Tölle.


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Donnerstag, 17. März 2011

Warum Neuronen Meister der Datenverarbeitung sind

Forscher weisen nach, warum Nervenzellen der Großhirnrinde deutlich schnellere Signale verarbeiten und weiterleiten als lange vermutet

Neuronen in der Großhirnrinde empfangen tausende synaptische
Signale von anderen Zellen. Dieses "synaptische Bombardement"
führt dazu, dass der elektrische Strom in die Zelle stark fluktuiert.

Göttingen. - Arbeiten Neuronen in der Großhirnrinde in Gruppen zusammen, dann können sie deutlich schnellere Signale verarbeiten und weiterleiten als lange ver­mutet. Warum das so ist haben deutsche Wissenschaftler jetzt erstmals erklären können. Ihre theoretischen Berechnungen zeigen, dass allein die Geschwindigkeit, mit der ein einzelnes Neuron ein Signal abfeuert, die Kommunikationsgeschwindigkeit einer Gruppe begrenzt. Neuronenverbunde können somit mit einigen hundert Einzelreizen pro Sekunde umgehen. Von ihren Ergebnissen berichten die Göttinger Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Physical Review Letters.

Jedes Neuron in der Großhirnrinde steht unter "Dauerbeschuss": Es empfängt ständig elektrische Pulse, so genannte Spikes, von etwa 10.000 anderen Nervenzellen, leitet selbst aber nur etwa zehnmal pro Sekunde einen eigenen Puls weiter. Nach getaner Arbeit benötigt jedes Neuron danach eine kurze Erholungszeit: Treffen in direkter Folge nach einem eigenen Spike weitere Pulse die Zelle, ist sie noch nicht wieder aufnahmebereit und kann die neue Information nicht verarbeiten. Das Neuron verstummt.

In der Gruppe bis zu zehn Mal schneller

Bisher gingen Wissenschaftler deshalb davon aus, dass die Großhirnrinde nur Signale mit Frequenzen von bis maximal 20 Hertz bewältigen kann. Doch jüngste Experimente haben gezeigt, dass Gruppen von Neuronen deutlich schneller reagieren können als gedacht. Sie kommen mit Signalen von bis zu 200 Hertz zurecht. Eine Erklärung für dieses Verhalten gab es bisher nicht.

"Damit ein theoretisches Modell dieses Verhalten erklären kann, muss es die Dynamik der elektrischen Ströme in der Zellmembran genau berücksichtigen", erklärt Fred Wolf vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS) den Ansatz seiner neuen Studie. Trifft ein Spike an einer Nervenzelle ein, baut sich eine elektrische Spannung an der Zellwand auf. Wegen der Vielzahl der ankommenden Pulse fluktuiert diese Spannung permanent. Doch erst wenn sie einen bestimmten Wert überschreitet, entscheidet sich das Neuron, ebenfalls einen Puls abzufeuern. Dieser Prozess des Abfeuerns dauert nur wenige Bruchteile einer Millisekunde.

Den Göttinger Wissenschaftern ist es nun erstmals gelungen, diesen komplizierten Ablauf in ein Modell so einzubeziehen, dass zu einem eingehenden Signal die Antwort einer Neuronengruppe direkt berechnet werden konnte. "Leitet die Gruppe kein Ausgangssignal mehr weiter, ist dies ein Zeichen, dass das Eingangssignal zu schnell war und die Neuronen überfordert hat", erklärt Wei Wei vom MPIDS den Grundgedanken des Modells.

Während der Pause springt ein anderes Neuron ein

Die Rechnungen der Forscher zeigen, dass keinesfalls die Dauer der Erholungsphase die Geschwindigkeit der neuronalen Kommunikation begrenzt. Denn während sich ein Neuron erholt, kann ein anderes einspringen. Eine obere Grenze für die Verarbeitungsgeschwindigkeit hängt stattdessen nur von der deutlich kürzeren Zeit ab, die das Neuron zum Aufbau eines Pulses benötigt. Teams von Neuronen können somit problemlos hochfrequente Signale von einigen hundert Hertz empfangen und weiterleiten.

Die neuen Ergebnisse könnten unter anderem von großer Bedeutung für die Entwicklungsneurobiologie sein. Schon lange wissen Forscher, dass bei Säuglingen und Jungtieren visuelle Erfahrungen erst ab einem bestimmten Alter neue Verknüpfungen der Nervenzellen in der Großhirnrinde auslösen. "Die allerersten Reize hingegen verändern die Architektur des Neuronennetzes kaum", erklärt Siegrid Löwel, Neurobiologin an der Universität Göttingen.

Mithilfe der neuen Ergebnisse ließe sich dieses Phänomen nun im Prinzip erklären. Denn das Knüpfen neuer Ver­bindungen funktioniert nur dann zuverlässig, wenn die Neuronen möglichst schnell und präzise auf eingehende Sinnesinformationen reagieren können. Sollte sich im Experiment herausstellen, dass die Neuronen von Jung­tieren nicht so schnelle Signale verarbeiten können wie die ausgewachsener Tiere, würde dies diese Erklärung bestätigen.


Dieser Artikel wurde von Der Standard (Autorin: Karin Krichmayr) veröffentlicht und ist unter http://derstandard.at/1297820457327/Gehirnforschung-Warum-Neuronen-Meister-der-Datenverarbeitung-sind abrufbar.

Donnerstag, 4. November 2010

Schlaf bringt Ordnung ins Gedächtnis

Schlafspindeln vernetzen neues Wissen mit vorhandenem

Aufwachen: Am Morgen hat das Gehirn Neugelerntes
neu geordnet (Foto: Flickr Creative Commons)

York/Lübeck (pte002/04.11.2010/06:05) - Wer Neues lernen will, muss schlafen. Im Schlaf werden neue Informationen nicht nur dauerhaft abgespeichert, sondern auch geordnet und in bestehende Gedächtnisinhalte aufgenommen. Das berichten Forscher der Universität York und der Harvard Medical School im "Journal of Neuroscience". Die ent­scheidenden Momente dafür finden in der Tief­schlaf­phase ohne schnelle Augenbewegungen statt und heißen "Schlafspindeln".

Lernschub im Bett

Die Wissenschaftler um Gareth Gaskell ließen Versuchspersonen am Abend neue Vokabel lernen. Am nächsten Morgen nach dem Aufstehen beherrschten die Probanden diese besser als bei einem Test vor dem Schlafengehen. Schlaf verstärkt somit neue Gedächtnisinhalte - ein schon bisher bekanntes Phänomen. Bei einer Kontrollgruppe, die morgens die neuen Wörter lernte und im Anschluss sowie abends - ohne Schlaf dazwischen - getestet wurde, zeigte sich diese Wirkung nicht. Neue Einblicke erlaubte jedoch die Hirnstrommessung (EEG), mit der die Probanden bei ihrem Laborschlaf beobachtet wurden.

Gezeigt wurde dabei, wie neue Wörter in bestehendes Wissen integriert werden. Laut Forschern geschieht dies während den Schlafspindeln - kurze Tiefschlaf-Phasen, die sich im EEG durch lange Wellen zeigen. Je mehr dieser Schlafspindeln die Testpersonen pro Nacht durchliefen, desto erfolgreicher konnten sie am nächsten Tag neue Wörter mit dem Rest ihres Lexikons verbinden. "Die gebündelte Gehirnaktivität der Spindeln zeigt somit an, dass neue Wörter vom Hippocampus als Kurzzeit-Speicher in den Langzeit-Speicher des Neokortex geschoben werden, der auch für vernetztes Gedächtnis zuständig ist", folgern die Forscher.

Aktive Neuordnung statt bloß Verstärkung

Dass das Lernen im Schlaf viel eher ein aktiver Integrationsprozess ist als bloß die Verhärtung von Gelerntem, betont auch Jan Born, Leiter des Instituts für Neuroendokrinologie der Universität Lübeck, im pressetext-Interview. "Betroffen davon ist sowohl das semantische Gedächtnis als auch das prozedurale, also jenes für Fertigkeiten", erklärt der Experte. Besonders günstig sei es, noch direkt vor dem Schlafengehen zu lernen. "Dennoch gibt es diese Verarbeitung im nächtlichen Schlaf auch dann, wenn das Lernen schon am Vormittag erfolgte."

Wie die für das Lernen entscheidenden Schlafspindeln entstehen, sei noch kaum geklärt. "Bisher vermutet man, dass Synapsen im temporären Speicher und im Neokortex tagsüber bei Neugelerntem sensibel werden. Das schafft Netzwerke, die im Schlaf die Aktivierung von Spindeln erleichtern", so Born. Frühere Studien zeigen zudem, dass Neurofeedback-Training zur Erhöhung der Spindelzahl beiträgt (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/100223004).

Abstract zur Studie unter http://www.jneurosci.org/cgi/content/abstract/30/43/14356


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