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Die Fähigkeit des Gehirns, in sehr lauten Umgebungen zu hören

In lauten Umgebungen fällt es schwer, Wörter zu verstehen, doch unser Gehirn findet normalerweise einen Weg. EU-finanzierte Forschung hat die Mechanismen des Gehirns aufgeklärt, die für die Anpassung und das Lernen in komplexen akustischen Umgebungen verantwortlich sind.

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Das menschliche Gehirn ist in der Lage, relevante Informationen herauszufiltern, um unsere auditive Verarbeitung anzupassen und die jeweiligen Gegebenheiten der aktuellen Situation widerzuspiegeln. So können wir in einer lauten Umgebung den Klingelton unseres Mobiltelefons hören. Das EU-finanzierte Projekt ALT, das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützt wurde, untersuchte, wie die Anpassung des Gehirns an neue akustische Umgebungen die Sprachwahrnehmung und das Erlernen neuer phonetischer Kategorien beeinflusst. ALT konnte das Spektrum an Anpassungs- und Lernmechanismen aufdecken, die das menschliche Gehirn in neuen Hörumgebungen nutzt – bei der alltäglichen Kommunikation oder wenn wir akustische Informationen nutzen, um normale alltägliche Aufgaben auszuführen. „Diese Aufgaben, die mit dem räumlichen Hören, unserem Hauptforschungsinteresse, verbunden sind, umfassen zum Beispiel: nach einem klingelnden Telefon greifen, herannahenden Autos ausweichen, einem Sprecher in einem lauten, hallenden Raum zuhören oder die Phoneme einer neuen Sprache lernen“, erklärt der leitende Forscher Norbert Kopco vom Wahrnehmungs- und Kognitionslaboratorium an der slowakischen Pavol-Jozef-Šafárik-Universität in Košice. „Unser Gehirn nutzt verschiedene Anpassungsstrategien und Lernmechanismen, wenn wir diese Aufgaben ausführen. Dies schließt das spontane ‚implizite‘ Lernen ein, für das keine Informationen darüber erforderlich sind, was und wie gelernt wird.“ Andere beobachtete Lernmechanismen beinhalten eine möglicherweise irreführende „bauchrednerische“ Anpassung, bei der unser Hören auf das Sehen abgestimmt wird, um konsistente Informationen darüber zu liefern, wen wir sehen und wer spricht. Ein weiterer Mechanismus umfasst die Anpassung unserer Verarbeitung von Sprache an neue Umgebungen – „etwa, wenn wir ein Restaurant betreten und an einem Gespräch mit mehreren Personen in dieser Umgebung teilnehmen“, führt Kopco aus.

Gehirntraining mit Telefonspielen

Die Ergebnisse des Projekts ALT legen außerdem nahe, dass neue computergestützte Instrumente wie Computer- oder Telefonspiele für das Gehirntraining eine Rolle spielen können. Diese Arten von Spielen können die Fähigkeit normal hörender Personen, Aufgaben auszuführen, verbessern. Sie können außerdem dafür genutzt werden, hörgeschädigte Personen mit Cochlea-Implantaten darin zu schulen, die akustischen Informationen auf eine Weise zu nutzen, die der bei normal hörenden Menschen ähnelt. „Wir verwendeten auch hoch entwickelte computergestützte Instrumente zur Analyse von Bildern des Gehirns, die durch Neurobildgebungsverfahren wie Elektroenzephalografie und funktionelle Magnetresonanztomografie gewonnen wurden. Dabei war das Ziel, zu verstehen, wie das Gehirn akustische räumliche Informationen in verschiedenen Umgebungen analysiert und kodiert.“ Zusätzlich führte ALT mehrere Studien durch, die zeigten, wie Spiele dabei helfen können, die räumliche auditive Wahrnehmung zu verbessern. So kann zum Beispiel mit einigen Spielen die horizontale Geräuschlokalisierung (Unterscheidung der von links im Gegensatz zu den von rechts kommenden Geräuschen) trainiert werden, um normal hörenden Personen bei alltäglichen Vorgängen wie der Erkennung gefährlicher Situationen (ein herannahendes Auto) durch Hören zu helfen. Andere Spiele können die Fähigkeit der Hörenden verbessern, neue Phoneme in einer Fremdsprache zu erlernen. Interessanterweise sind Neugeborene in der Lage, zwischen verschiedenen phonemischen Kontrasten aller Sprachen zu unterscheiden. Doch diese Fähigkeit geht bis zu ihrem ersten Geburtstag verloren. Die derzeitige Forschung wird auch nach Beendigung von ALT weitergeführt werden. „Wir hoffen, dass wir die Kooperationen, die im Rahmen dieser Förderung begonnen wurden, sowohl in der EU als auch mit den Partnern aus den USA weiterführen können“, so Kopco. „Wir arbeiten derzeit mit unseren österreichischen Partnern sowie einem neuen französischen Partner zusammen.“ Der nächste Schritt könnte sein, eine neue Marie-Curie-Förderung vorzubereiten, um die Fortsetzung der Forschung und die effektiven Kooperationen mit Nicht-EU-Staaten sicherzustellen.

Schlüsselbegriffe

ALT, Gehirn, Hören, auditiv, Hörende, hörgeschädigt, Kommunikation, Geräusche, räumliches Hören, akustische Signale

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