Diesen Sirenenrhythmus haben die Probanden der Studie wieder und wieder gehört. Ihre Aufgabe war es, die kleinen Lücken zu erkennen und dann einen Knopf zu drücken. Allerdings waren die Pausen in der Studie zehn Mal kürzer, nämlich circa 15 Millisekunden. Mit diesem einfachen Experiment wollten die Forscher einen sehr komplexen Zusammenhang abbilden, so Dr. Molly Henry vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig:
"Unser Gehirn arbeitet die ganze Zeit und hat dabei seinen eigenen Rhythmus. Das nennt man neuronale Oszillation. Und diese neuronale Oszillation bedeutet, dass sich Phasen abwechseln, in denen wir gut hören können mit Phasen, in denen wir nicht so gut hören können, sodass wir etwas verpassen könnten."
Wie zum Beispiel die kurze Pause, die die Forscher eingebaut hatten. Während die Probanden versuchten, jede Pause ausfindig zu machen, wurde ihre Gehirnaktivität aufgezeichnet. Zwei Fragen sollte die Studie beantworten:
"Wenn wir uns etwas anhören, das einen Rhythmus hat, synchronisieren sich unsere Gehirnwellen mit diesem Rhythmus? Und wenn ja, hat dieser synchronisierte Hirnrhythmus einen Einfluss darauf, wie aufmerksam eine Person zu einem bestimmten Zeitpunkt ist?"
Das Ergebnis war eindeutig: Alle Teilnehmer ließen sich von dem Rhythmus mitreißen. Die Hirnwellen sahen also fast genauso aus, wie das Auf und Ab der Melodie. Allerdings war dieses Mitschwingen des Gehirnes nicht bei allen Teilnehmern perfekt synchronisiert. Einige Probanden schwangen sozusagen hinterher – teilweise genau um einen Phasenzyklus verschoben.
"Deren Gehirnwellen verliefen genau entgegengesetzt. Also die Erregbarkeit ihres Gehirns war hoch wenn die Tonfrequenzen tief waren und andersherum. Und ihr Verhalten spiegelte genau das wider: Sie erkannten die Lücken am besten in den tiefen Tonfrequenzen!"
Verpassten sie dafür aber in den hohen. Denn jeder Proband kann nur dann die Lücke hören, wenn sein Gehirn erregbar ist. Bei den gut Synchronisierten deckt sich diese Phase mit den hohen Frequenzen. Dementsprechend leicht fiel es ihnen, die Lücken in den hohen Frequenzen zu erkennen. In Bezug auf Sprache könnte sich das auswirken.
"Für die Sprache, wo es wirklich wichtige On- und Off-Zeiten gibt, ist diese Beziehung zwischen Gehirn und Gehörtem noch bedeutender. Wir glauben, dass diejenigen, deren Gehirne sich besser mit dem Rhythmus synchronisieren, Sprache leichter folgen und besser verstehen können."
Denn wenn wir sprechen, betonen wir das Wichtige, aber verschlucken auch Wortendungen und machen Pausen. Das Gehirn versucht sich diesem Rhythmus von wichtig und unwichtig anzupassen, um in den richtigen Momenten aufnahmefähig zu sein. Ein Phänomen, das es auf vielen Ebenen gibt, so Dr. Jonas Obleser, Leiter der Arbeitsgruppe Auditive Kognition:
"Ich vergleiche es immer gern mit dem Tag-Nacht-Rhythmus. Ihr Gehirn kann einfach nicht die ganze Zeit gleich gut arbeiten. Das wissen wir alle, wir müssen schlafen, sonst wären wir tot nach zwei oder drei Tagen. So, wann schlafen Sie? Sie schlafen also dann, wenn sowieso nichts passiert. Und was ganz ähnliches glauben wir hier zu beobachten auf einer viel, viel kleineren Zeitskala."
Die Forschergruppe glaubt außerdem, dass Hörgeschädigte, da sie die Melodie nicht so gut hören, Schwierigkeiten haben, ihre Hirnwellen zu synchronisieren. Das wollen die Wissenschaftler jetzt in einer weiteren Studie untersuchen. Denn sie hoffen, durch ihre Erkenntnisse langfristig bessere Hörhilfen entwickeln zu können.
"Eine wirklich relativ naheliegende Möglichkeit ist, dass ein Hörgerät uns hilft, den Sprecher, auf den wir hören wollen, stärker herauszuheben. Das macht aber auch nur dann Sinn, wenn ich als Hörer mit meinem Gehirn auch in der Lage bin, mich besser dann zu koppeln an diesen einen Sprecher."
Ein Hörgeschädigter, der generell nicht besonders gut ist, einem Rhythmus zu folgen, würde von so einer Hörhilfe weniger profitieren. Deshalb ist das Ziel, zunächst die Hörprobleme des Einzelnen besser zu verstehen, um dann Hörgeräte individualisieren zu können. Doch Obleser warnt vor zu großen Hoffnungen: Noch steht die Forschung am Anfang.
"Unser Gehirn arbeitet die ganze Zeit und hat dabei seinen eigenen Rhythmus. Das nennt man neuronale Oszillation. Und diese neuronale Oszillation bedeutet, dass sich Phasen abwechseln, in denen wir gut hören können mit Phasen, in denen wir nicht so gut hören können, sodass wir etwas verpassen könnten."
Wie zum Beispiel die kurze Pause, die die Forscher eingebaut hatten. Während die Probanden versuchten, jede Pause ausfindig zu machen, wurde ihre Gehirnaktivität aufgezeichnet. Zwei Fragen sollte die Studie beantworten:
"Wenn wir uns etwas anhören, das einen Rhythmus hat, synchronisieren sich unsere Gehirnwellen mit diesem Rhythmus? Und wenn ja, hat dieser synchronisierte Hirnrhythmus einen Einfluss darauf, wie aufmerksam eine Person zu einem bestimmten Zeitpunkt ist?"
Das Ergebnis war eindeutig: Alle Teilnehmer ließen sich von dem Rhythmus mitreißen. Die Hirnwellen sahen also fast genauso aus, wie das Auf und Ab der Melodie. Allerdings war dieses Mitschwingen des Gehirnes nicht bei allen Teilnehmern perfekt synchronisiert. Einige Probanden schwangen sozusagen hinterher – teilweise genau um einen Phasenzyklus verschoben.
"Deren Gehirnwellen verliefen genau entgegengesetzt. Also die Erregbarkeit ihres Gehirns war hoch wenn die Tonfrequenzen tief waren und andersherum. Und ihr Verhalten spiegelte genau das wider: Sie erkannten die Lücken am besten in den tiefen Tonfrequenzen!"
Verpassten sie dafür aber in den hohen. Denn jeder Proband kann nur dann die Lücke hören, wenn sein Gehirn erregbar ist. Bei den gut Synchronisierten deckt sich diese Phase mit den hohen Frequenzen. Dementsprechend leicht fiel es ihnen, die Lücken in den hohen Frequenzen zu erkennen. In Bezug auf Sprache könnte sich das auswirken.
"Für die Sprache, wo es wirklich wichtige On- und Off-Zeiten gibt, ist diese Beziehung zwischen Gehirn und Gehörtem noch bedeutender. Wir glauben, dass diejenigen, deren Gehirne sich besser mit dem Rhythmus synchronisieren, Sprache leichter folgen und besser verstehen können."
Denn wenn wir sprechen, betonen wir das Wichtige, aber verschlucken auch Wortendungen und machen Pausen. Das Gehirn versucht sich diesem Rhythmus von wichtig und unwichtig anzupassen, um in den richtigen Momenten aufnahmefähig zu sein. Ein Phänomen, das es auf vielen Ebenen gibt, so Dr. Jonas Obleser, Leiter der Arbeitsgruppe Auditive Kognition:
"Ich vergleiche es immer gern mit dem Tag-Nacht-Rhythmus. Ihr Gehirn kann einfach nicht die ganze Zeit gleich gut arbeiten. Das wissen wir alle, wir müssen schlafen, sonst wären wir tot nach zwei oder drei Tagen. So, wann schlafen Sie? Sie schlafen also dann, wenn sowieso nichts passiert. Und was ganz ähnliches glauben wir hier zu beobachten auf einer viel, viel kleineren Zeitskala."
Die Forschergruppe glaubt außerdem, dass Hörgeschädigte, da sie die Melodie nicht so gut hören, Schwierigkeiten haben, ihre Hirnwellen zu synchronisieren. Das wollen die Wissenschaftler jetzt in einer weiteren Studie untersuchen. Denn sie hoffen, durch ihre Erkenntnisse langfristig bessere Hörhilfen entwickeln zu können.
"Eine wirklich relativ naheliegende Möglichkeit ist, dass ein Hörgerät uns hilft, den Sprecher, auf den wir hören wollen, stärker herauszuheben. Das macht aber auch nur dann Sinn, wenn ich als Hörer mit meinem Gehirn auch in der Lage bin, mich besser dann zu koppeln an diesen einen Sprecher."
Ein Hörgeschädigter, der generell nicht besonders gut ist, einem Rhythmus zu folgen, würde von so einer Hörhilfe weniger profitieren. Deshalb ist das Ziel, zunächst die Hörprobleme des Einzelnen besser zu verstehen, um dann Hörgeräte individualisieren zu können. Doch Obleser warnt vor zu großen Hoffnungen: Noch steht die Forschung am Anfang.
