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News: Wo wir hören, wenn wir schlafen

Mit Hilfe von Elektroden, die direkt am menschlichen Cortex messen, konnte der Teil des Gehirns lokalisiert werden, der Geräusche während unseres Schlafs verarbeitet. Dieser Ort im frontalen Lappen des Gehirns könnte Teil eines Alarmsystems sein, das zum Beispiel eine Mutter aufwachen läßt, wenn ihr Baby schreit - sie aber weiterschlafen läßt, wenn ein LKW auf der Straße vorbeidonnert.
Untersuchungen der durch Geräusche hervorgerufenen Hirnaktivitäten bei schlafenden Patienten werden normalerweise mit Hilfe von Elektroden untersucht, die auf den rasierten Schädel des Patienten aufgesetzt werden. Serena Gondek, eine junge Studentin aus Illinois, hat unter der Leitung von Gregory L. Krauss, einem Assistenzprofessor für Neurologie der Johns Hopkins School of Medicine zum ersten Mal für derartige Untersuchungen direkt in das Gehirn implantierte Elektroden genutzt. Damit konnten viel genauere Ergebnisse erzielt werden. Die Elektroden waren fünf Epilepsie-Patienten vor einer Gehirnoperation eingesetzt worden. Dies dient dazu, präzise den Hirnbereich zu lokalisieren, der für die epileptischen Anfälle verantwortlich ist.

Bevor die Operation durchgeführt wurde, plazierte Gondek spezielle Stöpsel in die Ohren der Patienten. Diese verhinderten, daß die Patienten Geräusche aus dem Raum wahrnehmen konnten, erlaubten aber die Einspielung von zwei Tönen mit einer Frequenz von 500 und 1000 Hertz. Die Studentin spielte den Patienten, wenn sie wach waren, während leichten und während tiefen Schlafs verschiedene Tonreihenfolgen vor. Die Elektroden registrierten die Bereiche des Gehirns, die dabei aktiviert wurden.

"Es ist umstritten, wie wir unsere Umwelt beobachten, während wir schlafen", sagte Krauss. "Es macht einen Großteil unseres Lebens aus, ist bisher aber nur schlecht verstanden."

"Wir fanden, daß während der Wachphase nur Bereiche in der Nähe des primären auditiven Cortex durch die Töne aktiviert wurden", resümiert Gondek. "Aber während des leichten und festen Schlafs findet man nicht nur eine Aktivierung des primären autitiven Cortex, sondern auch des frontalen Lappens."

Es wird angenommen, daß der frontale Lappen eine Schlüsselrolle bei der Wachsamkeitsfunktion spielt. Dazu gehört es, neue Umweltreize zu beobachten, zu verarbeiten und den Körper auf eine Reaktion vorzubereiten. Während des Schlafs könnte dieser Teil des Gehirns Geräusche daraufhin analysieren, ob die Person aufzuwecken ist und zu reagieren hat, spekuliert Gondek.

Den Ort zu finden, an dem Geräusche während des Schlafs verarbeitet werden, war der erste kritische Schritt in einem schwierigen physiologischen Puzzle. "An diesem Punkt können wir sagen, wo es stattfindet", sagte sie. "Doch es ist immer noch unklar, was genau vorgeht, wie der Prozeß funktioniert."

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