Auch Menschen spitzen ihre Ohren

Forschung:  Hunde, Katzen und Affen bewegen ihre Ohren, um sie auf Geräusche auszurichten. Der Mensch macht es ihnen gleich.

In der Sprache ist das Bild des "Ohren Spitzens" schon lange mit dem Menschen verknüpft, aber vermutlich hat es niemand  so wortwörtlich genommen und geglaubt, dass der Mensch wirklich seine Ohren "spitz" machen könnte, um besser zu hören. Aber genau das tut er. Das haben Forscher_innen der „Systems Neuroscience & Neurotechnology Unit“ (SNNU) der Universität Saarland gezeigt. Das Team um Institutsleiter Prof. Daniel Strauss wies nach, dass die Muskeln rund um das Ohr aktiv werden, sobald neuartige, auffällige oder aufgabenrelevante Reize wahrgenommen werden. „Dabei spiegelt die elektrische Aktivität der Ohrmuskeln die Richtung wider, in die der Mensch seine Aufmerksamkeit beim Hören richtet“, sagt der Neurowissenschaftler und Informatiker.
Diese Ohrbewegungen sind ein uraltes Erbe, wie Strauss erläutert: "Der Mensch hat höchstwahrscheinlich ein rudimentäres Orientierungssystem beibehalten, das die Bewegung seiner Ohrmuscheln zu kontrollieren versucht, und das als ‚neurales Fossil‘ im Gehirn seit etwa 25 Millionen Jahren fortbesteht". Warum das Ausrichten der Ohren in der Primatenkette verloren gegangen ist, sei bisher nicht vollständig geklärt.

Winzige Ohrbewegungen richten das Ohr aus
Die winzigen Ohrbewegungen sind zwar im Allgemeinen nicht sichtbar, aber die Forscher_innen konnten mithilfe von Sensoren in den betroffenen Muskeln, die die Ohrmuschel bewegen oder ihre Form verändern,  Steuersignale nachweisen. In den Experimenten erfassten die Wissenschaftler_innen diese Steuersignale bei Testpersonen, die sich entweder auf ein bestimmtes Geräusch konzentrieren sollten (eine vorgelesene Kurzgeschichte aus einer bestimmten Richtung während eine konkurrierende Geschichte aus einer andere Richtung ignoriert werden sollte) oder die von einem plötzlich auftretendem Geräusch überrascht wurden.
Bei beiden Versuchsanordnungen, die zwei unterschiedliche Formen der Aufmerksamkeit testeten, kam heraus, dass die Bewegungen der Muskeln die Richtung der Geräusche anzeigen, auf die eine Person achtet.

Aufwärts- und Rückwärtsbewegungen
Um diese winzigen Ohrbewegungen näher zu charakterisieren, wurden zusätzlich spezielle, hochauflösende Videoaufzeichnungen der Versuchspersonen während der Experimente gemacht. Anschließend wurden die subtilen Ohrbewegungen per Computer in den Videos vergrößert und damit sichtbar gemacht. Je nach Art des Reizes gelang es den Wissenschaftlern auf diese Weise, unterschiedliche Aufwärtsbewegungen des Ohres sowie unterschiedlich starke Rückwärtsbewegungen der Seitenkante der Ohrmuschel zu beobachten.

Anwendungsmöglichkeit: Hörgeräte, die wissen, was man hören will
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass es mit dem Elektromyogramm der Ohrmuskeln eine einfache Methode zur Erfassung der auditorischen Aufmerksamkeit gibt. Sie kann nicht nur in der Grundlagenforschung eingesetzt werden, sondern es ergeben sich auch interessante Anwendungen“, erklärt Prof. Daniel Strauss. Eine dringend benötigte praktische Anwendung sei beispielsweise die Entwicklung besserer Hörgeräte: „Diese könnten die Geräusche, die der Träger zu hören versucht, verstärken, während sie die Geräusche, die er zu ignorieren versucht, unterdrücken [...].“ Ein solches Hörgerät könnte die elektrische Aktivität der Ohrmuskeln blitzschnell erfassen und deuten. Ein Miniatur-Bordcomputer könnte die Richtung abschätzen, in die sich die Ohren zu orientieren versuchen, und die Verstärkung der Richtmikrofone entsprechend anpassen.

Die zugehörige Publikation ist im Journal „eLife“ erschienen.

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Autorin / Autor: Redaktion / Pressemitteilung Universität des Saarlandes