Weißes Rauschen verbessert das Gehör? – Dies kann auf die Weiterentwicklung von Hörschnecken übertragen werden
Weißes Rauschen ist nicht dasselbe wie andere Geräusche. Selbst eine ruhige Umgebung hat nicht den gleichen Effekt wie dieser Lärm. Vor dem Hintergrund des anhaltenden Geräusches wird das Hören reiner Töne noch präziser, wie Forscher gezeigt haben. Ihre Erkenntnisse könnten also auf die Weiterentwicklung von Cochlea-Implantaten übertragen werden. Trotz der Bedeutung des Hörens in der menschlichen Kommunikation verstehen wir immer noch sehr wenig darüber, wie wir akustische Signale wahrnehmen und verarbeiten. Eines ist jedoch klar: Je genauer wir Schallmuster unterscheiden können, desto besser ist unser Gehör. Aber wie schafft es das Gehirn, zwischen relevanten und weniger relevanten Informationen zu unterscheiden – insbesondere in einer Umgebung mit Hintergrundgeräuschen?
Weißes Rauschen – Erkundung des auditorischen Gehirns
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Forscher um Prof. Dr. Tania Rinaldi Barkat von der Abteilung Biomedizin der Universität Basel haben die neuronalen Grundlagen von Schallwahrnehmung und Schalldiskriminierung in einem herausfordernden Schallumfeld untersucht. Der Schwerpunkt lag auf der Erforschung des auditorischen Kortex. Dies ist ein Bereich des Gehirns, in dem wir akustische Reize verarbeiten. Die resultierenden Muster der Aktivität stammen jedoch aus Messungen im Gehirn einer Labormaus.
Bekanntlich wird die Unterscheidung zwischen Klängen schwieriger, je näher sie sich im Frequenzspektrum liegen. Die Forscher gingen zunächst davon aus, dass zusätzliches Rauschen eine solche Höraufgabe noch erschweren könnte. Es wurde jedoch das Gegenteil beobachtet: Das Team konnte nachweisen, dass sich die Fähigkeit des Gehirns, subtile Tonunterschiede zu erkennen, verbesserte, wenn dem Hintergrund weißes Rauschen hinzugefügt wurde. Im Vergleich zu einer ruhigen Umgebung erleichterte das Geräusch somit die Hörwahrnehmung.
Lärm reduziert die neuronale Aktivität
Die Daten der Arbeitsgruppe zeigten, dass weißes Rauschen die Aktivität der Nervenzellen im auditorischen Kortex signifikant hemmt. Paradoxerweise führte diese Unterdrückung der neuronalen Erregung zu einer genaueren Wahrnehmung der reinen Töne. “Wir haben festgestellt, dass bei zwei unterschiedlichen Tondarstellungen weniger Überlappungen zwischen Neuronenpopulationen auftreten”, erklärt Professorin Tania Barkat. “Infolgedessen führte die allgemeine Verringerung der neuronalen Aktivität zu einer deutlicheren Tondarstellung.”
Um zu bestätigen, dass der auditive Kortex und nicht ein anderer Bereich des Gehirns für die Veränderung der Schallwahrnehmung verantwortlich ist, verwendeten die Forscher die lichtgesteuerte Technik Optogenetic. Ihre Erkenntnisse könnten wir möglicherweise verwenden, um die Hörwahrnehmung in Situationen zu verbessern, in denen Geräusche schwer zu unterscheiden sind. Laut Barkat ist es denkbar, dass die Medizin Gehörmuschel mit einem ähnlichen Effekt wie weißes Rauschen stimulieren kann, um die Frequenzauflösung und damit das Hörergebnis ihrer Benutzer zu verbessern.
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