Wie das Gehirn Materialien unterscheidet: Neue Erkenntnisse aus der Neurowissenschaft

CAMBRIDGE / LONDON (IT BOLTWISE) – Neurowissenschaftler am MIT haben kürzlich eine faszinierende Entdeckung gemacht: Das menschliche Gehirn nutzt unterschiedliche neuronale Schaltkreise, um feste Objekte von flüssigen oder körnigen Materialien zu unterscheiden.

Die Fähigkeit des Gehirns, zwischen festen Objekten und flüssigen oder körnigen Materialien zu unterscheiden, ist ein bemerkenswerter Prozess, der kürzlich von Forschern am Massachusetts Institute of Technology (MIT) untersucht wurde. Diese Studie zeigt, dass das Gehirn spezialisierte Bereiche in der visuellen Kortikalis verwendet, um die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften von Materialien zu verarbeiten. Diese Entdeckung könnte erklären, wie das Gehirn Aktionen plant, die auf der Beschaffenheit der Materialien basieren, mit denen wir interagieren.

Die Forscher fanden heraus, dass verschiedene Regionen des Gehirns aktiviert werden, wenn wir Videos von festen Objekten im Vergleich zu Flüssigkeiten oder körnigen Substanzen betrachten. Diese Erkenntnisse wurden durch funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI) gewonnen, die zeigte, dass sowohl der ventrale als auch der dorsale visuelle Pfad spezifische Subregionen haben, die stärker auf eine der beiden Materialkategorien reagieren.

Diese Unterscheidung ist von großer Bedeutung, da sie dem Gehirn ermöglicht, physikalische Interaktionen mit verschiedenen Materialien zu simulieren. Ähnlich wie in einem Videospiel-Engine könnte das Gehirn separate physikalische Simulationen für Flüssigkeiten und Feststoffe durchführen. Dies könnte erklären, warum wir Werkzeuge verwenden, um mit Flüssigkeiten umzugehen, während wir feste Objekte direkt greifen können.

Die Studie, die von Nancy Kanwisher und ihrem Team durchgeführt wurde, hebt hervor, dass diese neuronale Trennung bisher nicht erkannt wurde. Die Forscher verwendeten eine Software, die für visuelle Effekte entwickelt wurde, um Videos zu erstellen, die verschiedene Materialien in Bewegung zeigen. Diese Videos wurden dann verwendet, um die Gehirnaktivität der Teilnehmer zu scannen.

Die Ergebnisse legen nahe, dass das Gehirn möglicherweise unterschiedliche mentale Algorithmen verwendet, um feste Objekte und flüssige oder körnige Materialien zu repräsentieren. Diese Hypothese könnte in zukünftigen Studien weiter untersucht werden, um zu verstehen, wie das Gehirn diese komplexen Berechnungen durchführt.

Die Forschung wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft, die US-amerikanischen National Institutes of Health und einen National Science Foundation Grant unterstützt. Diese Unterstützung unterstreicht die Bedeutung der internationalen Zusammenarbeit in der Neurowissenschaftsforschung.

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