Neues Verständnis: So filtert unser Gehirn Informationen gezielt!

Neues Verständnis: So filtert unser Gehirn Informationen gezielt!

Forschende der Universität Bremen haben einen bedeutenden Fortschritt in der Hirnforschung erzielt, der tiefere Einblicke in die Informationsverarbeitung des menschlichen Gehirns eröffnet. Diese Entdeckung könnte weitreichende Auswirkungen auf das Verständnis von neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer und ADHS haben. Insbesondere zeigen die Forscher, dass der Zeitpunkt, an dem ein Signal auf Nervenzellen trifft, entscheidend für die Verarbeitung von Informationen ist, wie uni-bremen.de berichtet.

In ihrer Studie demonstrierten die Wissenschaftler um Andreas Kreiter und Eric Drebitz, dass unser Gehirn Informationen gezielt verarbeitet, wenn diese zu bestimmten Zeitpunkten, nämlich während kurzer Phasen hoher Aktivität von Nervenzellen, eintreffen. Dieses Phänomen wird oft als Cocktailparty-Effekt beschrieben, bei dem das Gehirn dazu fähig ist, sich in einer lauten Umgebung auf eine einzelne Stimme zu konzentrieren. Bisher war jedoch unklar, wie das Gehirn relevante Informationen auswählt und verarbeitet. Durch die Untersuchung der selektiven Reizweiterleitung bei Rhesusaffen konnten die Forscher aufschlussreiche Ergebnisse erzielen.

Mechanismen der Informationsverarbeitung

Ein zentrales Ergebnis der Studie ist, dass die Weiterleitung von Informationen im Gehirn von der zeitlichen Abstimmung abhängt. Nervenzellen zeigen eine Aktivität, die in Zyklen von 10 bis 20 Millisekunden wechselt, mit Phasen erhöhter und verringerter Empfänglichkeit. Ein Signal muss exakt kurz vor dem Höhepunkt der aktiven Phase eintreffen, um das Verhalten der Neuronen entscheidend zu beeinflussen, betont Dr. Eric Drebitz in t-online.de. Im Rahmen ihrer Experimente stellte das Team fest, dass künstliche Signale nur dann die Aktivität der Nervenzellen beeinflussten, wenn sie im richtigen Zeitfenster platziert waren – falsche Zeitpunkte führten hingegen zu Störungen in der Aufgabenbearbeitung.

Diese Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven auf die Mechanismen, die die Selektivität bei der Verarbeitung von Informationen steuern. Die Studie, die im renommierten Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlicht wurde, bietet somit nicht nur grundlegende Erkenntnisse zur Funktionsweise des Gehirns, sondern auch wertvolle Impulse für die Entwicklung präziserer Modelle zur Diagnose und Behandlung neurologischer Erkrankungen.

Relevanz für die Medizin und Technologie

Die Ergebnisse der Forschungsarbeit sind von erheblicher Bedeutung für die Medizin. Sie könnten helfen, die Probleme der selektiven Verarbeitung und der Informationsspeicherung bei Erkrankungen wie Alzheimer und ADHS besser zu verstehen. Mit einem verbesserten Verständnis der neuronalen Mechanismen können neue Ansätze für die Behandlung dieser Krankheiten entwickelt werden. Darüber hinaus haben die Erkenntnisse das Potenzial, die Entwicklung von Brain-Computer-Interfaces und Künstlicher Intelligenz voranzutreiben, indem sie helfen, die Wechselwirkungen im Gehirn präziser nachzuvollziehen.

Die laufenden Forschungsprojekte am Ernst Strüngmann Institut befassen sich intensiv mit den Fragen zur Selektivität der Synchronisierungsprozesse und zur funktionellen Hierarchie der Gehirnareale. Mit neuartigen Ableittechniken, die eine höhere räumliche Auflösung bieten, wird angestrebt, die Aktivität der Nervenzellen noch besser zu verstehen, wie mpg.de skizziert.