Gehör und Gehirn

Auf der Suche nach dem richtigen Ton

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Unser Denkapparat ist in der Lage, Audiosequenzen vorherzusagen und fehlende Töne zu vervollständigen. Das fanden österreichische Wissenschafter heraus und hoffen, damit eine Grundlage für die Behandlung von Tinnitus geschaffen zu haben.

Sie kennen wahrscheinlich Gedächtnis-, Wortübungen und Rätsel, wo Teile von Bildern, Wörtern oder einzelne Buchstaben fehlen, die man ergänzen muss. Es ist sogar möglich, ganze Sätze zu rekonstruieren, auch wenn wesentliche Bestandteile davon ausgelassen werden. Diese Fähigkeit der raschen Vervollständigung von Informationen, welche wir schon einmal gespeichert haben, nützt uns im Alltag, besser und effizienter auf die umgebenden Eindrücke reagieren zu können. In den Urzeiten der Menschheit überlebenswichtig, wenn außerhalb der optischen Wahrnehmung Gefahren lauerten. Forscher sind nun in Österreich gerade jenen Mechanismen auf der Spur, die solche Prozesse des Denkapparates im Bezug auf Hörerlebnisse steuern.

Regelmäßigkeiten erkennen
„Unser Gehirn ist darin spezialisiert, Regelmäßigkeiten im Reizstrom zu erkennen, und es kann diese nutzen, um Ereignisse in seiner Umwelt vorherzusagen. Es extrahiert sozusagen die Regeln, die zum Beispiel hinter bestimmten Tonsequenzen stehen. Wobei die Vorhersagen keine willentlichen Handlungen darstellen, sondern ein automatischer Prozess sind“, erläutert Neurowissenschaftler Dr. Gianpaolo Demarchi vom Centre for Cognitive Neuroscience (CCNS) der Universität Salzburg. Zusammen mit seinem Team führte er eine Studie zum Thema durch, die vor kurzem in „Nature Communications“, einer international renommierten Fachpublikation veröffentlicht wurde. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse zeigen nicht nur, dass manche Menschen besonders stark ausgeprägte Vorhersagefähigkeiten für Töne aufweisen, sondern dass dies auch im Zusammenhang mit dem Risiko, Tinnitus zu entwickeln steht.

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Computer wertet Hirnströme aus
Was wurde nun genau unter die Lupe genommen? Die Wissenschafter wollten herausfinden, ob das Gehirn bei regelmäßiger Darbietung von Tönen mit merkmalspezifischen Aktivitätsmustern reagiert. Die Probanden bekamen Sequenzen aus vier Tönen unterschiedlicher Höhe vorgespielt in immer den selben auf die Millisekunde abgestimmten Intervallen. Die Gehirnaktivität zeichnete man mittels Magnetoenzephalographie (MEG) auf, welche elektronische Ströme im Denkorgan darstellt. Tatsächlich zeigte sich in der Computerauswertung folgende Reaktion, so Dr. Demarchi: „Schon ungefähr 300 Millisekunden vor dem erwarteten Zeitpunkt der Darbietung waren tonhöhenspezifische neuronale Muster stärker aktiviert, und zwar umso mehr je regelmäßiger die Sequenz war“.

Auch in den Fällen, in denen Töne ausgelassen wurden, fand die neuronale Aktivität statt - nur weil sie vom Gehirn erwartetet wurden! „Es traten die gleichen Muster auf. Die Aktivierung war sogar stärker - das Hirn ’suchte’ quasi den Ton.“ Bei manchen Menschen ist dieser Effekt besonders stark ausgeprägt. Sie tun sich dann etwa leichter, in unruhiger oder lauter Umgebung ein Gespräch besser herauszufiltern. Ein Zusammenhang mit Tinnitus, besonders nach Hörsturz, wird angenommen. Bis jetzt konnte noch nicht geklärt werden, warum Betroffene diese Nebenwirkung entwickeln und andere nicht, bzw. warum Ohrgeräusche chronisch werden.

Daten & Fakten
Der Hörapparat ist ein komplexes Organ, gleichzeitig Alarm- und Informationsquelle für das Gehirn. Er befähigt uns zur Kommunikation, Orientierung und Wahrnehmung der Umwelt. Freizeitlärm belastet die Funktion schwer, bereits ab 85 Dezibel (Autoverkehr, Mixer) über längere Zeit entstehen Langzeitschäden. Viele In-Ohr-Kopfhörer erzeugen aber einen Pegel von 100 und mehr Dezibel! Schwerhörigkeit schon in jungen Jahren droht. Dies äußert sich zunächst nicht darin, dass man Töne leiser wahrnimmt, sondern deren Qualität schwindet, es kommt zu Verständnisproblemen. Vor allem bei Hintergrundgeräuschen oder wenn in einem Raum mehrere Personen gleichzeitig sprechen („Partyeffekt“), kann man nicht mehr folgen. Rasche HNO-Untersuchung in die Wege leiten!

Karin Podolak, Kronen Zeitung