Wenn eine Ihrer Hände betäubt ist, ist die verbleibende Hand besser in der Wahrnehmung von Berührungen. AlexMaster / Shuttestock

Wenn Sie mitten in der Nacht in völliger Dunkelheit aufwachen, kann es sich anfühlen, als hätten Sie auditive Superkräfte. Plötzlich hört man Dielen darunter knarren und das leiseste Rascheln von Füchsen zerstört die Mülleimer wieder. In der Tat ist es allgemein bekannt, dass, wenn Sie einen Sinn verlieren, die verbleibenden Sinne zunehmen.

Forschungen mit Menschen, die an einer langfristigen sensorischen Deprivation leiden, wie Blindheit oder Taubheit, scheinen diese Vorstellung zu stützen. Menschen, die ohne Augenlicht geboren wurden, können das in der Tat fühlen und hören Dinge, die weit über die Reichweite der Sehenden hinausgehen.

Gehirndaten schienen diese sensorischen Superkräfte zunächst zu erklären. Wenn eine wichtige sensorische Eingabe verloren geht, wird der Hirnbereich, der die fehlende Eingabe unterstützt hätte, jetzt für andere Eingaben aktiv. Das kann passieren über sensorische Systeme - wie visuelle Bereiche, die zum Berühren aktiviert werden im blinden. Es kann aber auch passieren . sensorische Systeme - wie der Hirnbereich einer amputierten Hand werden reaktionsschneller zu berühren auf der gegenüberliegenden Hand oder dem restlichen Teil des Armes des Amputierten. Es war lange angenommen dass mehr Hirnraum mehr Verarbeitungsleistung bedeutet und daher auch verbesserte Wahrnehmungsfähigkeiten für den eindringenden Sinn bedeuten sollte.

Während dies in der gesamten wissenschaftlichen Welt immer noch ein Konsens ist, zieht die Idee einige an unerwartete Kontroverse. Unser neues Papier, veröffentlicht im Zeitschrift für Experimentelle Psychologie: Allgemeines, hat das Problem etwas beleuchtet.

Ein Grund für die jüngste Kontroverse ist, dass eine sensorische Verbesserung bei blinden Personen einfach auf ihre Abhängigkeit von Berührungen zurückzuführen ist, um durchzukommen, und erhöhte Belichtung zu feiner taktiler Diskriminierung, wie z. B. Blindenschrift. In der Tat haben Wissenschaftler Menschen mit intakter Vision trainiert, um zu zeigen ähnlich beeindruckende Berührungsdiskriminierung als blinde Menschen mit ausreichender Ausbildung. Das heißt, es kann nicht der Fall sein, dass blinde Menschen ihren visuellen Kortex verwenden, um Berührungen überhaupt zu verarbeiten.

Blindenschrift. Nixx Fotografie / Shutterstock

Andere Studien haben keine Hinweise darauf gefunden, dass sensorische Deprivation die sensorische Wahrnehmung dort steigert, wo dies zu erwarten wäre (z. B. in Blindheit oder folgende Amputation).

Das Experiment

Um tiefer zu graben, haben wir bei einer Gruppe von Freiwilligen experimentell vorübergehende sensorische Deprivation verursacht und die Ergebnisse mit denen einer Kontrollgruppe verglichen - insgesamt 36-Teilnehmer. Mit einem einfachen Anästhetikum - Lidocain wie beim Zahnarzt - haben wir die Wahrnehmung von Berührungen und Bewegungen eines einzelnen Fingers unserer Teilnehmer blockiert. Das Anästhetikum wurde zweimal (an aufeinanderfolgenden Tagen) angewendet und dauerte etwa zwei Stunden.

Wir fanden heraus, dass dieser sehr kurze Zeitraum der Deprivation zu einer signifikanten Verbesserung der Tastwahrnehmung des Fingers direkt neben dem betäubten Finger führt, ohne dass sich die anderen Ziffern ändern. Warum nur der Nachbarfinger? Untersuchungen mit Primaten zeigen, dass ein Finger verloren geht meistens die Nachbarfinger die behaupten, das fehlende Gebiet des Fingerhirns.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Gehirn die Wahrnehmung von Berührungen in einem der verbleibenden Finger unserer „vorübergehenden Fingeramputierten“ sofort verbesserte - was darauf hindeutet, dass ein kurzfristiger Entzug tatsächlich funktionelle Vorteile für die Wahrnehmung ohne Training haben kann.

Das Gehirn reagiert auf einen betäubten und einen verlorenen Finger auf die gleiche Weise. Jarva Jar / Shutterstock

Darüber hinaus haben wir in einer anderen Gruppe gezeigt, dass die Blockierung der Wahrnehmung von Berührungen auf dem Zeigefinger die Wirkung eines auf den Mittelfinger angewendeten sensorischen Trainingsverfahrens verstärkt - seine Wirkungen waren in der gesamten Hand stärker verbreitet als in einer nicht anästhesierten Gruppe.

Schlaganfallrehabilitation und darüber hinaus

Diese Ergebnisse sind aufregend, da wir - im Gegensatz zu einigen früheren Studien - tatsächlich zeigen können, dass sensorische Deprivation unterschiedliche und trennbare Auswirkungen hat, wenn sie für sich allein verwendet wird und wenn sie es gewohnt ist Steigern Sie die Wirkung des sensorischen Trainings.

Entscheidend ist, dass dies vielversprechende Auswirkungen auf die Rehabilitation nach Hirnschäden hat. Zum Beispiel die sensorische Funktion einer vom Schlaganfall betroffenen Hand kann durch eine sensorische Blockade verbessert werden der entgegengesetzten, nicht betroffenen Hand. Es hilft uns auch, a zu verstehen beliebte Therapie für Schlaganfall das erfordert, dass der nicht betroffene Arm gebunden wird, was die Verwendung des betroffenen Arms erzwingt. Möglicherweise funktioniert dies teilweise dank der sensorischen und motorischen Deprivation, die sich aus der Bindung des „guten Arms“ ergibt. Wenn gezeigt werden kann, dass dies wirklich der Fall ist, können wir dieses Wissen nutzen, um die Wirkung dieser Therapie weiter voranzutreiben.

Die Forschung kann uns auch helfen, eine größere Frage in den Neurowissenschaften zu beantworten. Während wir zeigen, dass sensorische Gehirnressourcen innerhalb einer sensorischen Modalität neu zugeordnet werden können - was bedeutet, dass ein Finger das Gehirngebiet eines anderen Fingers zur Unterstützung der Tastwahrnehmung verwenden kann -, bleibt unklar, ob das Gehirn lernen kann, einen Bereich wiederzuverwenden, der einen anderen Sinn unterstützt. Wir haben also immer noch nicht gezeigt, ob der Sichtbereich des Gehirns für einen ganz anderen Zweck genutzt werden kann. Sehr neue Perspektiven legen nahe, dass diese Art der Reorganisation zu extrem sein könnte und die Gehirnbereiche auf die allgemeinen Funktionen beschränkt sind, für die sie entwickelt wurden.

Während niemand leugnet, dass es nach sensorischer Deprivation zu Veränderungen der Gehirnaktivität kommt, ist unklar, ob solche Veränderungen notwendigerweise „funktionell“ sind - sie wirken sich auf unsere Bewegung, unser Denken oder unser Verhalten aus. Aber wir nähern uns sicherlich dem Verständnis der komplizierten Gehirnprozesse, die sensorische Erfahrungen ermöglichen, die das Leben letztendlich lebenswert machen.

Über den Autor

Harriet Dempsey-Jones, Postdoktorandin in Kognitiven Neurowissenschaften, UCL

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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