Das Gehirn setzt beim Hören auf zwei verschiedene Eingangskanäle: einen, der den Beginn eines Tons registriert, und einen, der für dessen Ende zuständig ist. Das haben US-Forscher jetzt bei Tests mit Ratten gezeigt. Demnach ist der Abbruch eines Geräusch für das Gehirn nicht durch die bloße Abwesenheit des Schalls gekennzeichnet. Es handelt sich vielmehr um einen aktiven Prozess, für den ein eigenes Netzwerk von Nervenzellen abgestellt ist. Gerade beim Hören ist ein solch aktives Stopp-Signal immens wichtig: Nur mit seiner Hilfe kann das Gehirn zuverlässig Lautgruppen wie beispielsweise Wörter erkennen und voneinander trennen ? eine unverzichtbare Voraussetzung für das Verstehen von Sprache.
Das Prinzip der neuronalen Ein- und Ausschalter kennen Forscher bereits vom Auge: Auch hier gibt es zwei verschiedene Netzwerke, die jeweils das Auftauchen und Verschwinden eines Objektes ans Gehirn melden. Nach der gängigen Vorstellung reagiert dabei eines der Netzwerke auf Helligkeit und eines auf Dunkelheit. Verschaltet sind sie im Gegentakt, ist also das eine aktiv, ist das andere ausgeschaltet ? und umgekehrt. Nicht klar war bisher jedoch, ob es dieses Prinzip auch bei anderen Sinneswahrnehmungen wie eben dem Hören gibt ? schließlich existieren hier, im Gegensatz zum Auge, keine derart klar definierten Gegenspieler wie die hell- und dunkelsensitiven Schaltkreise.
Um nun zu prüfen, ob es beim Hören ebenfalls ein aktives Stopp-Signal gibt und wenn ja, wie es erzeugt wird, untersuchten die Forscher um Ben Scholl von der University of Oregon in Eugene die Nervenimpulse im Hörzentrum von Ratten. Dazu erfassten sie die elektrische Aktivität zu Beginn und am Ende unterschiedlich langer Töne. Tatsächlich fanden sich für beide Fälle typische Aktivierungsmuster, die sich deutlich voneinander unterschieden: Ein Nervenzell-Set reagierte sehr stark auf das Einsetzen eines Tons, während ein anderes Set auf dessen plötzliches Abbrechen ansprach. Eine Überlappung zwischen den beiden Netzwerken schien es dabei nicht zu geben.
Es existieren also offenbar wirklich separate Kanäle für Beginn und Ende von Geräuschen, schließen die Forscher. Sie vermuten, dass dieses Prinzip hilft, akustische Reize zu ordnen ? schließlich müssten Ohr und Gehirn ja wissen, wann sie mit der Bearbeitung eines Geräuschs aufhören können. Die gezielte Registrierung von Beginn und Ende eines Tons dienen dabei vermutlich als Orientierungspunkte, mit deren Hilfe zusammengehörende Töne wie etwa die Silben eines Wortes als einheitliche Gruppe behandelt werden. Auf diese Weise sei es möglich, beim Hören die Grenzen zwischen zwei Wörtern exakt zu identifizieren. Zudem scheint das Stopp-Signal als eine Art Reset-Schalter zu fungieren, das das Hörsystem wieder auf Anfang stellt und so die nächste Registrierung von Gruppierungssignalen ermöglicht. Dieses System genau zu verstehen, dürfte in Zukunft helfen, bessere Hörhilfen für Schwerhörige zu entwickeln, schreiben die Forscher.
Ben Scholl (University of Oregon, Eugene) et al.: Neuron, doi 10.1016/j.neuron.2010.01.020 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
