Die Stimulierung der Fingerspitzen rhythmisch für einen längeren Zeitraum deutlich verbessert touch-Empfindlichkeit. Ein Forscherteam um Associate Professor Dr. Hubert Dinse an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) analysiert die Auswirkungen dieses Prozesses im Gehirn. Mithilfe der Elektroenzephalografie (EEG), die Wissenschaftler erfassten neuronalen Aktivität von Hirnarealen, die im Zusammenhang mit der taktilen Verarbeitung. Sie waren in der Lage zu beobachten, Veränderungen in der Aktivität im Laufe der Zeit—vielleicht zur Veranschaulichung ein Lernprozess. Das team berichtet, Ihre Erkenntnisse in Frontiers in Human Neuroscience.
Lernen durch Wiederholung
Im täglichen Leben, die Menschen lernen durch die Praxis und die Wiederholung, aktiviert durch ein Gehirn Prozess der so genannten neuronalen Plastizität. Ein prominentes Beispiel für eine zelluläre Grundlage für eine solche Plastizität Prozesse namens long-term-potentiation, die Fähigkeit von Neuronen zu erhöhen Effizienz der Kommunikation mit anderen Neuronen, mit der Sie verbunden sind.
In Analogie zu den rhythmischen neuronalen Aktivität zugrunde liegende long-term-potentiation, das RUB-team hat eine Methode entwickelt, die stimulation-based learning. Dabei Sinnen, wie die Sinne von Anblick oder touch, rhythmisch stimuliert. Ein gut untersuchtes Beispiel HIERFÜR ist die elektrische stimulation von den Fingerspitzen, die—verabreicht in der richtigen Frequenz—hat sich gezeigt, erhöhen die Sensitivität in den stimulierten Finger. Studien zeigen, dass diese fingertip stimulation führt zu einer erheblichen Plastizität Prozesse im somatosensorischen cortex. Jedoch, es ist noch nicht bewiesen, ob die langzeitpotenzierung ist die Grundlage dieser Prozesse.
Zwei Gruppen, zwei Experimente
Die RUB-Neurowissenschaftler untersucht haben, die stimulation-basierten Lernens bei Probanden mit EEG-Aufzeichnungen. Ihr Ziel war es, zu untersuchen neuronale Aktivität sowie deren Entwicklung während dieses Lernprozesses. Als solche führten Sie zwei Experimente mit zwei Gruppen von Probanden. Das erste experiment diente als Kontroll-Studie, um zu bestätigen, dass die Methode der air-stimulation verabreicht durch eine aufblasbare Membran in diesem experiment verwendet, hat den gleichen positiven Effekt auf die touch-Empfindlichkeit als die etablierte Methode der elektrischen stimulation. Die Elektro-version konnte nicht verwendet werden, in diesem Fall, denn es verzerrt das signal von EEG-Aufzeichnungen mit elektrischer Artefakte.
Im zweiten experiment, freiwillige erhielt den vorgenannten schmerzlos Luft-stimulation auf Ihre Finger für 40 Minuten. Zur gleichen Zeit, die Aktivität im somatosensorischen cortex der Probanden wurde gemessen mit EEG. Die Wissenschaftler konzentrierten sich auf den Bereich des Gehirns, verbunden mit der sensorischen Verarbeitung von der hand.
Nervenzellen Ihre Aktivität anzupassen
„Mit electroencephalic Messungen der Hirnaktivität, konnten wir zeigen, dass große Zelle ensembles passen Ihre Aktivität auf die Frequenz der stimulation während der aktiven stimulation Phasen. Diese Reaktion bleibt stabil über 20 Minuten, ohne Anzeichen von Gewöhnung, die sehr ähnlich zu den zellulären long-term-potentiation“, erklärt Dr. Marion Brickwedde, Erster Autor der Studie.
Darüber hinaus haben die Wissenschaftler konnten auch beobachten, wie sich neuronale Reaktionen auf die stimulation über die Zeit verändert. Sie fanden heraus, dass die Form von Ereignis-bezogenen Potentiale, die reizverarbeitung im Gehirn zu verändern. Der event-related Desynchronisation des alpha-Rhythmus, eine typische Reaktion auf taktile Reize wurde auch reduziert nach 20 Minuten.