Überraschungsmomente im Gehirn: Neue Erkenntnisse zur neuronalen Reaktion

CHICAGO / LONDON (IT BOLTWISE) – Überraschungen sind ein fester Bestandteil unseres Lebens, sei es ein unerwartetes Geschenk oder ein plötzlicher Wendepunkt in einem Sportspiel. Forscher der University of Chicago haben nun herausgefunden, dass das Gehirn auf solche Überraschungen in einer bemerkenswert konsistenten Weise reagiert.

Überraschungen sind allgegenwärtig, sei es im Alltag oder in Extremsituationen. Forscher der University of Chicago haben eine umfassende Studie durchgeführt, um die neuronalen Muster zu identifizieren, die mit dem Gefühl der Überraschung verbunden sind. Diese Studie zeigt, dass das Gehirn auf unterschiedliche Arten von Überraschungen, sei es sozialer, physischer oder informativer Natur, in ähnlicher Weise reagiert.

Die Wissenschaftler entwickelten ein sogenanntes “Überraschungsnetzwerk”, das die Reaktionen des Gehirns auf unerwartete Ereignisse in verschiedenen Kontexten analysiert. Dazu gehörten ein Lernspiel im Labor, die spannenden letzten Minuten eines College-Basketballspiels und kurze animierte Filme, die alltägliche Regeln entweder einhielten oder brachen. Die Ergebnisse dieser Studie wurden in der renommierten Zeitschrift Nature Human Behaviour veröffentlicht.

Die Forscher nutzten ein offenes Datenset der University of Pennsylvania, in dem 32 junge Erwachsene in einem Gehirnscanner ein adaptives Lernspiel spielten. Die Aufgabe bestand darin, den Landeplatz eines fallenden Objekts vorherzusagen. Die Größe der Sprünge des Objekts und die Unsicherheit darüber, ob ein Sprung stattgefunden hatte, dienten als Maßstab für die Überraschung. Während des Spiels wurden die Blutflussveränderungen im Gehirn aufgezeichnet.

Die Forscher analysierten die Co-Fluktuationen zwischen den Gehirnregionen, um die neuronalen Verbindungen zu identifizieren, die mit Überraschung korrelierten. Diese Verbindungen wurden dann in einem weiteren Experiment getestet, bei dem Teilnehmer die letzten Minuten von Basketballspielen verfolgten. Die Ergebnisse zeigten, dass das Überraschungsnetzwerk auch in diesem Kontext zuverlässig Überraschungen vorhersagen konnte.

Ein weiteres Experiment an der Massachusetts Institute of Technology untersuchte, wie das Gehirn auf animierte Filme reagiert, in denen physikalische oder soziale Regeln verletzt wurden. Auch hier zeigte das Überraschungsnetzwerk eine stärkere Reaktion auf unerwartete soziale Handlungen als auf physikalische Regelverletzungen, was darauf hindeutet, dass das Netzwerk besonders empfindlich auf Veränderungen in der Wahrnehmung von Absichten und Handlungen reagiert.

Die Studie zeigt, dass das Gehirn über ein weit verbreitetes Netzwerk verfügt, das Überraschungen in verschiedenen Kontexten verarbeitet. Diese Erkenntnisse könnten weitreichende Implikationen für das Verständnis von Lernprozessen und der Anpassung an neue Informationen haben. Die Forscher betonen jedoch, dass weitere Studien erforderlich sind, um die genauen Mechanismen und die Rolle anderer Faktoren bei der Verarbeitung von Überraschungen zu verstehen.

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