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Zufällige Wissenschaft: Von Lauten Augäpfeln Zur Regulierung Des Informationsflusses Im Gehirn
Zufällige Wissenschaft: Von Lauten Augäpfeln Zur Regulierung Des Informationsflusses Im Gehirn

Video: Zufällige Wissenschaft: Von Lauten Augäpfeln Zur Regulierung Des Informationsflusses Im Gehirn

Video: Was sind Laute - Grundwissen Phonetik & Phonologie 2022, Dezember
Anonim

Ein Neurowissenschaftler enthüllt, wie das Erzählen von Menschen über seine überraschende Funktionsstörung zu anderen Entdeckungen über das Gehirn führte.

Männer, die vor einigen Jahren an Studien mit zwei verschiedenen Medikamenten gegen Bluthochdruck teilnahmen, entwickelten schnell starke Nebenwirkungen, doch die Arzneimittelstudien wurden nicht abgebrochen. Tatsächlich sind beide Medikamente heute sehr erfolgreiche Geldverdiener für die Pharmaunternehmen Pfizer und Upjohn Corporation. Der Grund: Männer fanden die Nebenwirkungen beider Medikamente erträglich - in der Tat entzückend. Wie durch ein Wunder beantworteten beide Medikamente die uralte Suche des Menschen nach mehr Männlichkeit. Einer, Viagra, heilte die erektile Dysfunktion und der andere, Rogaine, förderte das Haarwachstum auf der Kopfhaut von Männern mit Glatze. Darüber hinaus hatten die Wissenschaftler, die die Experimente durchführten, keine Ahnung, dass diese Medikamente gegen Bluthochdruck so willkommene Vorteile bringen würden.

Ein solcher Zufall ist eine der willkommensten Erfahrungen in der Wissenschaft. Zufällige Ereignisse sorgen nicht nur für Überraschung, sondern signalisieren auch, dass wir etwas Neues gelernt haben. Manchmal kommt dieses Wissen aus den unwahrscheinlichsten Quellen, was mir auch passiert ist.

Der Fall der lauten Augäpfel

Meine Geschichte der wissenschaftlichen Vorsehung beginnt mit einem bizarren medizinischen Symptom: lauten Augäpfeln. Das stimmt. Meine Augen machten ein schreckliches kratzendes Geräusch, wenn sie sich bewegten - ein Geräusch, das nur ich hören konnte. Ich hatte das große Glück, einen der wenigen Menschen zu treffen, die meine Symptome verstehen konnten: Josef Rauschecker, Professor für Physiologie und Biophysik an der Georgetown University und eine der weltweit führenden Autoritäten für den auditorischen Kortex. Er schlug vor, dass meine lauten Augäpfel durch Serotonin, einen Neurotransmitter im Gehirn, ausgelöst wurden. Rauschecker erklärte, dass seine jüngsten Gehirnscans von Menschen, die an Tinnitus leiden, einem ständigen Klingeln in den Ohren, zeigen, dass ein bestimmter Teil ihres Gehirns - der Nucleus accumbens - kleiner als normal ist. Dieses Nugget von Nervenzellen hilft, den Fluss sensorischer Informationen zur Großhirnrinde über ein anderes wichtiges Relaiszentrum, den Thalamus, zu regulieren.

In diesem Sinne ist der Nucleus accumbens wie ein Ventil an einem Wasserhahn, da er verhindert, dass eine Überlastung sensorischer Eingaben unser Bewusstsein erreicht. Die Kontrolle des Informationsflusses ist wichtig für Aufmerksamkeit und Angst und zur Unterdrückung unerwünschter Geräusche. Der Typ, der auf seinem Handy kläfft und die Gespräche um ihn herum nicht bemerkt, ist ein Beispiel für den Nucleus Accumbens in Aktion. Er hört nur die Person, die am Telefon spricht. Er ist taub für Geräusche in seinem anderen Ohr, weil sein Nucleus accumbens die Eingabe in seinen auditorischen Kortex abschaltet. Im Gegensatz dazu können Menschen mit Tinnitus das irritierende Geräusch aufgrund ihres schwachen Nucleus accumbens-Ventils nicht abschalten.

Die gleiche sensorische Abschaltfunktion ist auch für den Schlaf unerlässlich. Der Serotoninspiegel, der die Aktivität des Nucleus accumbens moduliert, schwankt auch im Schlaf-Wach-Zyklus, und Serotonin ist ein bekanntes Schlafmittel. Die Schlafzentren des Gehirns (Raphekerne) verbinden sich mit dem Nucleus accumbens. Das emotionale Zentrum des Gehirns (Amygdala) verbindet sich ebenfalls damit. Eingaben in den Nucleus accumbens sowohl aus dem emotionalen als auch aus dem Schlafzentrum unseres Gehirns erklären, warum sich unsere Empfindungen durch Erregung und Stress schärfen, aber durch Schläfrigkeit abgestumpft werden.

Normalerweise wird dysfunktionelles Rauschen herausgefiltert. Zum Beispiel würden die donnernden Geräusche in unserem Kopf, die durch Sprechen oder Kauen verursacht werden, das Hören stören, wenn sie nicht vor Erreichen des auditorischen Kortex abgeschaltet würden. Bei Menschen mit Tinnitus können Ärzte eines Tages eine kleine Dosis selektiver Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRI) verschreiben - die gleichen, die zur Behandlung von Depressionen verwendet werden -, ein wenig Serotonin oder das Nahrungsergänzungsmittel Tryptophan, das der Körper zur Herstellung von Serotonin verwendet.

Sind Sulfite schuld?

Letztes Jahr schrieb ich einen Artikel über meine lauten Augäpfel und Serotonin für Scientific American Mind. Dann bekam ich einen stetigen Strom von E-Mails und Briefen von Lesern auf der ganzen Welt, die heimlich zugaben, alle möglichen bizarren Gehirnverwechslungen erlebt zu haben.

Betrachten Sie diesen Brief von Joan (Nachname vorenthalten), einer hyperbaren Krankenschwester aus Rhode Island: "Ich kann auch meine Augäpfel hören", schreibt sie. "Es ist jedoch kein lautes Geräusch, sondern nur ein Hin und Her, wenn ich sie bewege." und normalerweise nachts vor dem Schlafengehen, wenn es ruhig ist. Ich bin sicher, es gibt noch viel mehr [solche Körpergeräusche] … wir sind einfach nicht "eingestellt"! ".

Joan hat recht. Charles Limb vom National Institute of Health sagt mir, dass manche Menschen ihre Augäpfel nicht nur vor dem Schlafengehen, sondern ständig hören! In diesem Fall ist das Rauschen nicht imaginär; Es wird durch das Ziehen der Augenmuskeln verursacht. Der Schädelknochen zwischen den Innenohrkanälen und dem Gehirn ist sehr dünn, und bei Patienten mit dieser Erkrankung hat eine Krankheit oder Verletzung den dünnen Schild perforiert, so dass sich die halbkreisförmigen Kanäle des Innenohrs in die Gehirnhöhle wölben können. Dieses zusätzliche Loch im Kopf fungiert als drittes Ohr, das auf interne Geräusche abgestimmt ist.

Aber die vielleicht aufregendste Verbindung, die sich aus dem Fall der lauten Augäpfel ergab, kam von Martin Kronberg aus Ottawa, Kanada. Vor einigen Monaten erhielt ich eine Nachricht von ihm: "Im Anhang finden Sie ein Papier, das in Kürze in der Zeitschrift Biosience Hypothesis veröffentlicht wird", schrieb er. "Das Papier wurde maßgeblich von Ihrem Artikel in Scientific American inspiriert. Kronbergs wissenschaftliches Papier legt nahe, dass Sulfite Tinnitus verursachen könnten, indem sie auf den Nucleus accumbens einwirken, einen kleinen kortikalen Bereich im Zentrum des Gehirns.

Sulfite werden als Antioxidantien verwendet, um zu verhindern, dass Lebensmittel braun werden, und als Konservierungsmittel, um schädliche Mikroorganismen abzutöten. Tatsächlich weiß ich als Amateur-Winzer, dass der erste Schritt bei der Herstellung von Wein darin besteht, Natriumsulfit hinzuzufügen, um die wilde Hefe auf den Trauben abzutöten, damit der Saft mit dem bevorzugten Stamm beimpft werden kann. Sulfite werden auf diese Weise in vielen Lebensmitteln verwendet, und Sulfadrogen (Sulfonamide) werden auch als Antibiotika verwendet.

Was haben Sulfite mit Tinnitus und lauten Augäpfeln zu tun? Kronberg bemerkte, dass die durch Sulfite in Bakterien blockierten Enzyme - diese Eigenschaft ist der Grund, warum Sulfite so starke Antibiotika sind - sehr ähnliche chemische Eigenschaften wie die Enzyme haben, die die Produktion von Dopamin und Serotonin regulieren, die beide wichtige Neurotransmitter im Nucleus accumbens sind. Insbesondere schlägt Kronberg vor, dass Sulfite die Funktion des Enzyms Dopamin (Dihydroxyphenylalanin) und des Enzyms Tryptophanhydroxylase, das für die Synthese von Melatonin und Serotonin erforderlich ist, beeinträchtigen könnten. In diesem Fall können Sulfite die normale Funktion des Nucleus accumbens stören und verhindern, dass dieser den Informationsfluss ordnungsgemäß reguliert.

Nur die Zeit wird zeigen, ob diese Hypothese etwas mit der merkwürdigen Fremdbestäubung unter den Lesern von Scientific American Mind zu tun hat, aber es ist wunderbar, Wissenschaft gemeinsam und zufällig zu betreiben. Wer hätte gedacht, dass meine lauten Augäpfel eines Tages zu so vielen faszinierenden wissenschaftlichen Ideen führen würden?

Bist du ein Wissenschaftler? Haben Sie kürzlich ein von Experten begutachtetes Papier gelesen, über das Sie schreiben möchten? Dann wenden Sie sich an den Herausgeber von Mind Matters, Jonah Lehrer, den Wissenschaftsjournalisten hinter dem Blog The Frontal Cortex und dem Buch Proust Was a Neuroscientist. Sein nächstes Buch, How We Decide, wird im Februar 2009 erhältlich sein.

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