Wie das Gehirn Geräusche unterscheidet

Flexible Nervenzellen entdecken
Lautes bis Leises; © Hemera

Wie Professor David McAlpine und seine Kollegen vom University College in London erläutern, kann das menschliche Ohr mit einer außerordentlichen Genauigkeit Töne von 0 Dezibel (dB) bis zu 120 dB hören. Bis vor kurzem gingen Wissenschaftler davon aus, dass die Nervenzellen nicht die ganze Spannbreite, mit denen der Mensch Laute unterscheiden kann, ausschöpfen.

Aufzeichnungen haben gezeigt, dass die meisten Hörnerven ihre höchste elektrische Impulsrate sehr schnell bei leisen bis mittellauten Tonstärken erreichen. "Es muss also im Gehirn bestimmte Anpassungsmechanismen geben, da sich diese Einschränkung der Hörspannbreite nicht in unserem Verhalten widerspiegelt", sagte Professor McAlpine.

Er machte Hörversuche mit Meerschweinchen, um herauszufinden, wie die Region im Mittelhirn, die für das Hören verantwortlich ist, sich an unterschiedlich laute Geräusche anpassen kann, wenn gleichzeitig Hintergrundgeräusche zu hören sind. Die Tiere bekamen Kopfhörer auf und dann wurde über Elektroden die Reaktion der Nervenzellen auf Knistergeräusche aufgezeichnet.

"Wir entdeckten, dass Nervenzellen sich tatsächlich sehr schnell an unterschiedlich laute Geräusche anpassen können. Innerhalb weniger hundert Millisekunden können Nervenzellen feststellen, dass die unterschiedlich lauten Geräusche von unterschiedlichen Quellen kommen", sagte er. Weiter stellten die Wissenschaftler fest, dass weniger Nervenzellen benötigt werden, wenn die Geräusche lauter werden.

Diese Anpassung verbessert die Genauigkeit, mit der das Gehirn Lautstärken kodiert und sie erweitert die Spannbreite der Geräuschintensität. Diese Feineinstellung des Hörens in der näheren Umgebung kann bis zu 90 dB gehen. Das bedeutet, offenbar hat das Gehirn kein Problem, die Spannbreiten der Lautstärke auszuschöpfen.

Sollte das Hörsystem von Tier und Mensch gleich sein, dann könnten von diesen Untersuchungen Menschen mit Hörproblemen wie Tinnitus oder Hyperacusis profitieren.

MEDICA.de; Quelle: Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften