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Tipp Der Redaktion - 2019

Komplexes Lernen baut Barrieren im Gehirn ab

Anonim

Biologieunterricht lehrt uns, dass das Gehirn in getrennte Bereiche unterteilt ist, von denen jeder einen spezifischen Sinn verarbeitet. Aber die Ergebnisse, die in eLife veröffentlicht werden, zeigen, dass wir es aufrüsten können, um flexibler zu sein.

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Wissenschaftler der Jagiellonen-Universität in Polen lehrten Blinden sehende Menschen und fanden heraus, dass das Erlernen solch einer komplexen taktilen Aufgabe den visuellen Kortex aktiviert, wenn Sie nur erwarten würden, dass es den taktilen aktiviert.

"Die Lehrbücher sagen uns, dass der visuelle Kortex visuelle Aufgaben verarbeitet, während der taktile Kortex, der sogenannte somatosensorische Kortex, Tasks im Zusammenhang mit Berührung verarbeitet", sagt Hauptautor Marcin Szwed von der Jagiellonen-Universität.

"Unsere Ergebnisse zerreißen diese Sichtweise und zeigen, dass wir neue Verbindungen knüpfen können, wenn wir eine Aufgabe übernehmen, die komplex genug ist und uns lange genug gegeben wird, um sie zu lernen."

Die Ergebnisse könnten Auswirkungen auf unsere Fähigkeit haben, verschiedene Bereiche des Gehirns unserem Willen anzupassen, indem wir andere anspruchsvolle Fähigkeiten erlernen, wie zum Beispiel das Spielen eines Musikinstruments oder das Erlernen des Fahrens. Die Flexibilität tritt auf, weil das Gehirn die normale Arbeitsteilung überwindet und neue Verbindungen herstellt, um seine Kraft zu steigern.

Es war bereits bekannt, dass sich das Gehirn nach einer massiven Verletzung oder infolge massiver sensorischer Deprivation wie Blindheit reorganisieren kann. Der visuelle Cortex der Blinden, der seines Inputs beraubt ist, passt sich für andere Aufgaben wie Sprache, Gedächtnis und Lesen von Blindenschrift durch Berührung an. Es gab Spekulationen, dass dies auch im normalen erwachsenen Gehirn möglich sein könnte, aber es gab keine schlüssigen Beweise.

"Zum ersten Mal können wir zeigen, dass Reorganisation im großen Maßstab ein realisierbarer Mechanismus ist, den das sehende, erwachsene Gehirn rekrutieren kann, wenn es ausreichend gefordert ist", sagt Szwed.

Über neun Monate wurden 29 Freiwillige unterrichtet, die Blindenschrift mit verbundenen Augen zu lesen. Sie erreichten Lesegeschwindigkeiten zwischen 0 und 17 Wörtern pro Minute. Vor und nach dem Kurs nahmen sie an einem funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI) -Experiment teil, um die Auswirkungen ihres Lernens auf Regionen des Gehirns zu testen. Dies zeigte, dass nach dem Kurs Bereiche des visuellen Kortex, insbesondere der Visual Word Form Area, aktiviert wurden und dass Verbindungen mit dem taktilen Kortex hergestellt wurden.

In einem zusätzlichen Experiment mit transkranieller Magnetstimulation wendeten Wissenschaftler ein Magnetfeld von einer Spule an, um selektiv den visuellen Wortformbereich in den Gehirnen von neun Freiwilligen zu unterdrücken. Dies beeinträchtigte ihre Fähigkeit, Braille zu lesen, was die Rolle dieser Seite für die Aufgabe bestätigt. Die Ergebnisse widerlegen auch die Hypothese, dass der visuelle Kortex gerade aktiviert worden sein könnte, weil Freiwillige ihre Imagination dazu nutzten, Braille-Punkte zu zeichnen.

"Wir sind alle in der Lage, unser Gehirn neu zu definieren, wenn wir bereit sind, die Arbeit zu erledigen", sagt Szwed.

Er behauptet, dass die Ergebnisse eine Neubewertung unserer Sicht auf die funktionelle Organisation des menschlichen Gehirns erfordern, die flexibler ist als die Gehirne anderer Primaten.

"Die zusätzliche Flexibilität, die wir entdeckt haben, könnte eine der Eigenschaften sein, die uns zu Menschen gemacht haben und es uns ermöglicht haben, eine anspruchsvolle Kultur mit Klavieren und Blindenschrift zu schaffen", sagt er.

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Geschichte Quelle:

Materialien von eLife . Hinweis: Der Inhalt kann für Stil und Länge bearbeitet werden.


Zeitschriftenreferenz :

  1. Katarzyna Siuda-Krzywicka, Łukasz Bola, Małgorzata Paplińska, Ewa Sumera, Katarzyna Jednoróg, Artur Marchewka, Magdalena W Śliwińska, Amir Amedi, Marcin Szwed. Massive kortikale Reorganisation bei sehenden Braille-Lesern . eLife, 2016; 5 DOI: 10.7554 / eLife.10762