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Hände helfen dem Musiker, sich an die Melodie zu erinnern

26.10.2012

Wie erinnern wir uns an eine Melodie? Und warum fängt ein Pianist, der Noten vergisst, oft von vorne an? Wissenschaftler des Georgetown University Medical Center kennen jetzt die Antworten auf diese Fragen. Auf dem Neuroscience 2012 Annual Meeting der Neuroscience Community enthüllten Forscher ihre Erkenntnisse darüber, was das Gehirn tun muss, um neue Musiksequenzen zu verarbeiten und wie man sie wieder abruft.

Laut Brennon Green, einem Doktoranden, der im Labor des Hauptautors Joseph Rauscheker arbeitet, lautet die Antwort, dass zwei verschiedene Bereiche des Gehirns beteiligt sind. Die eine besteht darin, sich eine neue Tonfolge einzuprägen, die zweite darin, sich später daran zu erinnern. Am überraschendsten ist jedoch, dass beide motorische Fähigkeiten einsetzen.

Green, Rauscheker und drei Kollegen von der Aalto-Universität in Helsinki nutzten die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) mit Freiwilligen, die direkt im Scanner Musik hörten. Die Forscher fanden heraus, dass die Basalganglien und das Kleinhirn, Bereiche des Gehirns, die für Bewegungen verantwortlich sind, aktiviert wurden, um sich Musik zu merken. Es wäre weniger verwunderlich, wenn diese Bereiche zum Singen genutzt würden – immerhin erfordert es zumindest etwas Muskelaktivität. Diese Bereiche waren aktiv, wenn Menschen versuchten, sich Noten zu merken, wobei ein Ton ein Neuron aktivierte, ein anderer das nächste und so weiter.

„Das motorische System umfasst einige Bereiche des Gehirns, die die Natur ausgewählt hat, um Geräusche zu entschlüsseln. Um eine Melodie zu erkennen, erfasst das auditive System daher den Bewegungsapparat“, sagt Rauscheker. „Das ist der gleiche Teil des Gehirns, der wir lernen Skifahren oder Tanzen", bestätigt Green.

Nachdem die Teilnehmer der Studie den Klang einer Melodie erkannt hatten, zeigte die Magnetresonanztomographie, dass die Gehirnaktivität von einem Bereich, der für die Motorik verantwortlich ist, in einen Bereich wechselt, der mit dem Langzeitgedächtnis verbunden ist. Es zeigte sich auch, dass es keine Rolle spielt, wie viele Neuronen genau gefeuert werden, um eine Melodie zu lernen oder sich daran zu erinnern. Rauscheker vergleicht das Auswendiglernen von Tönen mit hintereinander gestapelten Dominosteinen: „In einer Melodie werden die Töne in einer bestimmten Reihenfolge miteinander verbunden, und wie nach dem Stoß des ersten Dominosteins fällt die gesamte Kette von Dominosteinen nacheinander Neuronen werden auf die gleiche Weise erregt – eines nach dem anderen. Auf diese Weise braucht es weniger Neuronen, um sich an eine Melodie zu erinnern.“ Dies erklärt, warum es einfacher ist, von vorne zu beginnen, wenn Sie mitten in einer Klavieraufführung stecken bleiben.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

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Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

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Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Das Hormon der Liebe verursacht Aggression 05.07.2020

Oxytocin wird das „Liebeshormon“ genannt, weil es die emotionale Bindung zwischen Menschen stärkt. Wissenschaftler haben jedoch herausgefunden, dass Oxytocin Aggressionen hervorrufen kann. Es hängt von den Bedingungen ab, unter denen es hergestellt wird.

Israelische Forscher führten Experimente mit Mäusen durch. Die Tiere wurden mit einem tragbaren Gerät ausgestattet, mit dem sie Oxytocin-Neuronen im Gehirn aktivieren können. Zur Aktivierung wurden die Neuronen modifiziert, um ein lichtempfindliches Protein zu synthetisieren. Als Ergebnis wurden die Neuronen aktiviert, nachdem sie einen Lichtimpuls erhalten hatten.

Ein wichtiges Merkmal des Experiments war, dass die Lebensbedingungen der Mäuse naturnah waren – die Forscher schufen eine „halbnatürliche“ Umgebung für sie, indem sie die natürliche Landschaft nachahmten. Die Mäuse bewegten sich frei, und eine Videokamera überwachte ihr Leben rund um die Uhr.

Zu Beginn des Experiments stimulierten Oxytocin-Schübe die Mäuse, sich aktiv füreinander zu interessieren. Das Interesse wich jedoch bald Irritation und Aggression. Unter halbnatürlichen Bedingungen begannen Mäuse miteinander um Territorium und Nahrung zu konkurrieren, und Oxytocin begann, ihr Verhalten zu verschlimmern. Zum Vergleich wurden einige Mäuse in einer normalen Laborumgebung gehalten, und unter diesen Laborbedingungen, wo niemand mit jemandem konkurrieren muss, rief Oxytocin keine Aggressivität hervor.

Aus diesem Experiment können wir schließen, dass Oxytocin treffender als das „Hormon der Sozialität“ bezeichnet wird, und unter Sozialität muss man hier das gesamte Spektrum der Beziehungen zwischen Individuen verstehen, von Freundschaft bis Feindschaft.

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