Der Klang der Stille

Mittwoch, 10. Februar 2010, 18:50 • Rubrik Biologie, Medizin.

Auch die Stille hat einen ganz besonderen Klang. Und das nicht nur im übertragenen Sinne, legen Experimente amerikanischer Neurowissenschaftler nahe. Zwischen Innenohr und Großhirn scheint es demnach eine eigene Nervenbahn zu geben, auf der Information über das Aussetzen von Geräuschen weitergeleitet wird.

Foto: Ildar Sagdejev via Wikimedia.org (Creative Commons Attribution Share-Alike 3.0)

Dieses System könnte für das Verstehen von gesprochener Sprache von großer Bedeutung sein, erklärt Michael Wehr von der University of Oregon. “Eine der größten Schwierigkeiten mit der Sprache ist es, die Grenzen zwischen verschiedenen Wortteilen zu erkennen. Wie das Gehirn dies genau bewerkstelligt, ist immer noch unbekannt.”

Der Effekt, dass das Aussetzen eines Reizes verstärkte Nervenaktivität hervorruft, ist aus dem Sehsystem schon lange bekannt. Kürzlich war er auch in der Hörrinde des Großhirns nachgewiesen worden. Um mehr über sein Zustandekommen zu erfahren, führten Wehr und seine Gruppe Tests an narkotisierten Ratten durch. Die Forscher spielten den Tieren verschiedene Töne vor und registrierten dabei die elektrische Aktivität einzelner Nervenzellen in der primären Hörrinde. Die Resultate stellen sie im Fachblatt “Neuron” vor.

Sowohl beim Einsetzen als auch beim Aussetzen eines Tons zeigten die studierten Nervenzellen einen kurzen Aktivitätsanstieg. Diese On- bzw. Off-Aktivität erreichte ihre maximale Stärke allerdings bei unterschiedlichen Tonhöhen. Lag das Maximum der On-Reaktion etwa bei einer Frequenz von 4,1 Kilohertz, wurde es bei der Off-Reaktion erst eine Oktave höher erreicht, nämlich bei 8,2 Kilohertz. Offenbar gelangt die jeweilige Information über zwei separate, unterschiedlich “gestimmte” Kanäle ins Gehirn, folgern die Forscher.

Weitere Versuche bestätigten diese Vermutung. So wurde die Stärke der On-Reaktion schwächer, wenn die Tiere stufenweise lauter werdende Töne hörten. Dieser Effekt war erwartet worden, da die Nervenzellen in einem Kanal einige Zeit benötigen, bis sie wieder in voller Stärke feuern können. Eine Off-Reaktion hatte dagegen keinen Einfluss auf eine nachfolgende On-Reaktion – die beiden Kanäle scheinen also unabhängig voneinander zu arbeiten.

Forschung: Ben Scholl, Xiang Gao und Michael Wehr, Institute of Neuroscience, Department of Psychology, University of Oregon, Eugene

Veröffentlichung Neuron, Vol. 65, 11. Februar 2010, pp 412-21, DOI 10.1016/j.neuron.2010.01.020

WWW:
Wehr Lab, University of Oregon
Hören
Signalmodulation und -integration
Rezeptortypen

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