Grundlagenforschung

Wie das Gehirn mathematische Operationen abbildet

Die Arithmetik ist bekanntlich ein Eckpfeiler der wissenschaftlichen und technologischen Hochkultur des Menschen, aber ihre neuronalen Mechanismen sind nur unzureichend verstanden. Das Rechnen mit Zahlen erfordert die vorübergehende Speicherung und Manipulation numerischer Informationen nach arithmetischen Regeln. Aus Experimenten mit Affen wusste man bereits, dass es bestimmte Areale für arithmetische Operationen gibt. Kutter et al. (2022) untersuchten nun bei Epilepsiepatienten und -patientinnen mit implantierten Elektroden jene Hirnmechanismen, die an einfachen arithmetischen Operationen beteiligt sind, indem sie die Aktivität… Weiterlesen »Wie das Gehirn mathematische Operationen abbildet

Intelligenz ist im gesamten Gehirn verteilt

Intelligenz beschreibt das allgemeine kognitive Fähigkeitsniveau eines Menschen und sie ist eines der grundlegendsten Konzepte der psychologischen Wissenschaft und entscheidend für die wirksame Anpassung des Verhaltens an unterschiedliche Umweltanforderungen. Es hat sich gezeigt, dass wechselnde externe Aufgabenstellungen eine Rekonfiguration funktioneller Gehirnnetzwerke bewirken. Ob die neuronale Rekonfiguration zwischen verschiedenen Aufgaben mit Intelligenz zusammenhängt, wurde jedoch noch nicht untersucht. Faskowitz et al. (2022) haben daher Daten der funktionellen Magnetresonanztomographie von mehr als achthundert Probanden verwendet, um zu zeigen, dass… Weiterlesen »Intelligenz ist im gesamten Gehirn verteilt

Wie die innere Sprache in Gehirn repräsentiert wird

Die Rekonstruktion der inneren Sprache aus der neuronalen Aktivität mit Hilfe von Gehirn-Computer-Schnittstellen ist für Menschen mit schweren Sprachproduktionsdefiziten bedeutsam. Während die Dekodierung von offener Sprache Fortschritte gemacht hat, war die Dekodierung von imaginierter Sprache bisher nur begrenzt erfolgreich, vor allem weil die zugehörigen neuronalen Signale im Vergleich zu gesprochenen Sprache schwach und variabel sind und daher von Lernalgorithmen nur schwer dekodiert werden können. Proix et al. (2022) haben Datensätze von Menschen erfasst, denen zur Beurteilung ihrer… Weiterlesen »Wie die innere Sprache in Gehirn repräsentiert wird

Geruchslandkarten oder wie das Gehirn Gerüche mit Orten verknüpft

Gerüche sind ein grundlegender Bestandteil der sensorischen Umwelt, die vor allem von Tieren zur Steuerung von Verhaltensweisen wie Futtersuche und Navigation genutzt werden, wobei man annimmt, dass der primäre olfaktorische (piriforme) Cortex die wichtigste Region für die Codierung der Geruchsidentität darstellt. Es ist bereits bekannt, dass Neuronen im Hippocampus des Gehirns als Ortszellen fungieren, d. h., sie werden an spezifischen Orten in einer Umgebung aktiv, wobei sie damit ganze Bereiche kodieren, sodass eine Art räumlicher Landkarte im… Weiterlesen »Geruchslandkarten oder wie das Gehirn Gerüche mit Orten verknüpft

Wenn das Gehirn bei Prognosen einen Fehler erwartet

Unbewussten Vorhersageprozesse im Gehirn werden heute als einer der grundlegenden Mechanismen angesehen, wie das menschliche Gehirn arbeitet – prädiktive Kodierung. Dercksen et al. (2020) haben untersucht, welcher fundamentale Mechanismus im Gehirn bei der Erwartung von Fehlern bei dieser Prognose von zukünftigen Ereignissen abläuft. Wird etwa in einer Versuchsanordnung vom Gehirn nach dem Drücken eines Knopfes ein Hörreiz erwartet, der aber unerwarteter Weise dann nicht folgt, kann im Gehirn mittel EEG eine Auslassungsreaktion beobachtet werden. Diese endogene Reaktion… Weiterlesen »Wenn das Gehirn bei Prognosen einen Fehler erwartet

Kann man Depressionen an der Sprache erkennen?

Absolutistisches Denken wird in den vielen kognitiven Therapien gegen Angst und Depression als kognitive Verzerrung betrachtet, dennoch gibt es nur wenige empirische Belege für seine Prävalenz oder Spezifität in Bezug auf diese psychischen Erkrankungen. Die Sprache kann in zwei Komponenten analysiert werden: Inhalt und Stil, wobei sich der Inhalt auf das bezieht, was man ausdrücken möchte, also die Bedeutung oder den Gegenstand von Aussagen. Menschen mit Depressionssymptomen verwenden übermäßig viele Wörter, die negative Gefühle ausdrücken, insbesondere negative… Weiterlesen »Kann man Depressionen an der Sprache erkennen?

Wie werden abgeschlossene Handlungen aus dem Gedächtnis gelöscht?

Das prospektive Gedächtnis als Fähigkeit, eine beabsichtigte Handlung in der Zukunft auszuführen, ist ein wesentlicher Aspekt zielgerichteten Verhaltens, denn Absichten beeinflussen das Verhalten der Menschen und prägen die Art und Weise, wie sie ihre Umwelt verarbeiten und mit ihr interagieren. Eine wichtige Frage für die Erforschung des prospektiven Gedächtnisses und des zielgerichteten Verhaltens ist daher, ob dieser Einfluss aufhört, nachdem die Absicht erfolgreich ausgeführt wurde, also wie werden Absichtsrepräsentationen nach ihrer Vollendung aus dem Gedächtnis deaktiviert. Möschl.… Weiterlesen »Wie werden abgeschlossene Handlungen aus dem Gedächtnis gelöscht?

Warum das menschliche Gehirn geschrumpft sein könnte

Die Größe des menschlichen Gehirns hat sich in den sechs Millionen Jahren seit dem letzten gemeinsamen Vorfahren von Homo und Schimpanse fast vervierfacht, aber es wird angenommen, dass das menschliche Gehirn seit dem Ende der letzten Eiszeit an Volumen verloren hat. Der Zeitpunkt und der Grund für diese Abnahme sind rätselhaft. Hier verwenden DeSilva et al. (2021) die Analyse von Veränderungspunkten, um den Zeitpunkt der Veränderungen in der Gehirnentwicklung abzuschätzen. Sie stellen fest, dass die Hominidengehirne vor… Weiterlesen »Warum das menschliche Gehirn geschrumpft sein könnte

Man lernt durch Pausen mehr als durch Wiederholung!

Buch et al. (2021) haben im Detail untersucht, was im Gehirn passiert, wenn Menschen sich etwas einprägen, was sie neu gelernt haben, insbesondere wie die Einführung von Ruheintervallen, die mit Übung durchsetzt sind, die Konsolidierung von Fertigkeiten im Wachzustand stärkt. Die Mechanismen, durch die das Gehirn diskrete Handlungsrepräsentationen zu konsolidierten, zeitlich hochaufgelösten Fähigkeitssequenzen während der wachen Ruhe bindet, sind bisher noch nicht bekannt. Deshalb haben die ForscherInnen mittels Magnetoenzephalographie die neuronalen Prozesse während des Erwerbs und der… Weiterlesen »Man lernt durch Pausen mehr als durch Wiederholung!

Warum finden unreplizierbare Forschungsergebnisse so viel Aufmerksamkeit?

Serra-Garcia & Gneezy (2021) benutzten öffentlich zugängliche Daten, um zu zeigen, dass veröffentlichte Arbeiten in Top-Journalen der Psychologie, Wirtschaftswissenschaften und des allgemeinen Interesses, die man nicht wiederholen kann, häufiger zitiert werden als solche, die sich replizieren lassen. Das bedeutet letztlich also, dass Studien, deren Ergebnisse als gesichert gelten, offenbar viel weniger Aufmerksamkeit bekommen als Studien mit wenig gesicherten Resultaten. Diese wenig gesicherten Forschungsergebnisse wurden bis zu dreihundertmal öfter von anderen WissenschaftlerInnen zitiert. Dieser Unterschied in der Zitierung… Weiterlesen »Warum finden unreplizierbare Forschungsergebnisse so viel Aufmerksamkeit?

Wie Menschen unvollständige visuelle Informationen vervollständigen

Eine primäre Funktion des menschlichen Gesichtssinnes ist es, räumliche Informationen über visuelle Szenen zu kodieren und abzurufen, also um Objekte im Raum zu erkennen und sich in der Umgebung zurechtzufinden. Allerdings kann das visuelle System nicht jedes Detail im Umfeld wahrnehmen, sodass es unvollständige sensorische Informationen mit Erfahrungswerten aus der Vergangenheit kombiniert und so Rückschlüsse auf die Umgebung zieht. Langlois et al. (2021) haben über Crowdsourcing-Plattformen ein experimentelles Paradigma entwickelt, das die Struktur menschlicher räumlicher Gedächtnisprioritäten in… Weiterlesen »Wie Menschen unvollständige visuelle Informationen vervollständigen

Wechselwirkung Kognition, Emotion und Körper

In zahlreichen Untersuchungen wurden vielfältige Wechselwirkungen von Kognitionen und Körperbewegungen gefunden, von denen manche eher kurios anmuten. So fand man etwa bei Testpersonen, die einen unterhaltsamen Trickfilm anschauten, einen Unterschied in der Bewertung der Lustigkeit, und zwar ob die Probanden und Probandinnen und Probanden einen Stift zwischen den Zähnen oder zwischen den Lippen hielten. Beim Halten zwischen den Zähnen spannten sie damit die Gesichtsmuskeln ähnlich an wie beim Lachen und fanden daher den Film lustiger als die… Weiterlesen »Wechselwirkung Kognition, Emotion und Körper