Das Gehirn von blinden Menschen zu kartieren, hat die Wahrnehmung der Funktionsweise des Gehirns herausgefordert.

Wissenschaftler an der Hebräischen Universität von Jerusalem in Israel behaupten, das Standarddenken über die Fähigkeit des Gehirns, verschiedene Aufgaben zu erfüllen, durch das Studium der Gehirnaktivität bei blinden Menschen zunichte gemacht zu haben.
Prof. Amir Amedi demonstriert das Konzept der sensorischen Substitution durch den Einsatz eines sensorischen Substitutionssystems.
Bildnachweis: Sasson Tiram / Hebräische Universität von Jerusalem

Konventionelle Weisheit diktiert, dass das Gehirn durch die sensorischen Inputs, die sie aktivieren, in verschiedene Regionen unterteilt ist. Daher ist der visuelle Kortex die Region des Gehirns, die das Sehen verarbeitet, und der auditorische Kortex ist der Ort, an dem der Klang interpretiert wird. Innerhalb dieser Regionen werden dann spezialisierte Unterregionen betrachtet, die bestimmte Aufgaben übernehmen, wie zum Beispiel - unabhängig von Geräuschen oder Bedeutungen - Zahlensymbole oder Wörter und Buchstaben zu identifizieren.

Am Amedi Lab für hirn- und multisensorische Forschung der Hebräischen Universität arbeiten Sie jedoch mit einzigartigen Werkzeugen namens "Sensory Substitution Devices" (SSDs) - deren Ergebnisse in veröffentlicht werden Naturkommunikationen - hat diese Ansicht in Frage gestellt.

Die SSDs nehmen Informationen von einem Sinn und präsentieren sie in einem anderen. Ein Beispiel für diese Sinnesersetzung in Aktion ist ein Projekt, bei dem visuelle Bilder von Smartphones und Webcams in eine Klanglandschaft übersetzt wurden, die es blinden Benutzern ermöglichte, ein geistiges Bild von Objekten einschließlich physischer Dimensionen und Farben zu erstellen.

Die Forscher behaupten, dass sie es auch blinden Benutzern der SSDs ermöglichten, Buchstaben zu lesen, indem sie diese Methode benutzten, um geschriebene Wörter mit Ton zu identifizieren.

"Diese Geräte können Blinden in ihrem Alltag helfen", erklärt Prof. Amir Amedi, "aber sie eröffnen auch einzigartige Forschungsmöglichkeiten, indem sie uns zeigen lassen, was in Gehirnregionen geschieht, die normalerweise mit einem Sinn verbunden sind, wenn die relevanten Informationen von einem anderen kommen. "

Von besonderem Interesse für das Team war, ob die blinden Menschen in der Studie die Subregion "visual word form area" des Gehirns - das Gebiet, das die Formen von Wörtern und Buchstaben in den Gehirnen von Sehenden identifiziert - verwenden, um diese Informationen zu verarbeiten.

Blinde benutzen "visuelle" Gehirnregionen, wenn sie akustische Signale über Objekte interpretieren

Laut dem leitenden Forscher Sami Abboud haben die blinden Teilnehmer tatsächlich "den Ton durchschaut", indem sie die gleichen "visuellen" Gehirnregionen benutzten, um diese Information als sehende Menschen zu interpretieren. "Diese Regionen sind konserviert und funktionell, sogar unter den Blindgeborenen, die noch nie eine Vision hatten", bestätigt Abboud.

Blinde Menschen, die Braille mit ihren Fingern lesen, verwenden daher immer noch die "visuellen" Bereiche ihres Gehirns, während sie den Text verarbeiten.

Mithilfe der funktionellen MRT-Bildgebung (fMRT) untersuchten die Forscher die Gehirnaktivität ihrer blinden Teilnehmer in Echtzeit, während sie die SSDs nutzten. Sie fanden heraus, dass spezialisierte Hirnareale durch die Aufgabe aktiviert werden, die das Gehirn zu diesem Zeitpunkt ausführt, und nicht durch den damit verbundenen Sinn.

Diese Entdeckung führt zu einer anderen Frage: Warum entwickeln sich diese Funktionen an spezifischen anatomischen Orten, wenn der sensorische Input nicht der Schlüssel zu ihrer Entwicklung ist?

Prof. Amedi schlägt vor, eine Erklärung könnte in ständig sich entwickelnden Konnektivitätsmustern zwischen Unterregionen des Gehirns liegen, wie dem visuellen Wortformbereich und den sprachverarbeitenden Bereichen.

"Das bedeutet, dass die Hauptkriterien für die Entwicklung eines Lesebereichs nicht die visuellen Symbole der Buchstaben sind, sondern vielmehr die Konnektivität des Bereichs mit den Sprachverarbeitungszentren des Gehirns", vermutet er. "Ebenso wird sich ein Nummernbereich in einer Region entwickeln, die bereits Verbindungen zu mengenverarbeitenden Regionen hat."

Diese Art von Mechanismus, so Prof. Amedi, kann erklären, wie sich unsere Gehirne schnell an sich ständig ändernde kulturelle und technologische Innovationen anpassen:

"Wenn wir diesen einen Schritt weiter gehen, könnte dieser konnektivitätsbasierte Mechanismus erklären, wie sich Gehirnareale auf einer evolutionären Zeitskala so schnell entwickelt haben. Wir haben erst seit mehreren tausend Jahren gelesen und geschrieben, aber die Konnektivität zwischen relevanten Bereichen hat uns erlaubt Diese "kulturelle Wiederverwertung" von Schaltkreisen könnte auch für die Anpassung an neue technologische und kulturelle Innovationen in der gegenwärtigen Ära der schnellen Innovation und sogar für die Annäherung an das Potenzial der Singularität gelten. "

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