Leipziger Forscher untersuchten die Wirkung überraschend auftretender Geräusche auf unser Gehirn. Dabei konnten sie von der Pupillenweite auf die Art des Geräusches schließen.

Sympatikus und Parasympatikus: zwei Gegenspieler, die sich ergänzen

In einer Studie der Universität Leipzig und des Leibniz-Instituts für Neurobiologie (LIN) untersuchten Forscher an erwachsenen Probanden, wie die Pupille und die Hirnströme beeinflusst. „Wir haben einen neuen methodischen Ansatz genutzt, der die Messung der Pupillenweite und der Hirnströme kombiniert“, erklärt Andreas Widmann von der Universität Leipzig. „Die Weite der Pupillen wird nicht allein durch die Helligkeit bestimmt, sondern kann auch kognitive Prozesse abbilden. Wenn wir ein unerwartetes Geräusch hören, werden unsere Pupillen größer und wir können ein spezifisches Muster in den Hirnströmen beobachten.“

Überraschende Ereignisse aktivieren das sympatische Nervensystem, das den Körper auf Flucht oder Kampf vorbereitet. Gleichzeitig hemmen sie das parasympatische Nervensystem, das in Ruhe- und Erholungsphasen aktiv ist. Beide Teile des Nervensystems steuern die Pupillenweite über zwei verschiedene Muskeln. Bisher konnten die Beiträge der Muskeln zur Pupillenweite nicht voneinander getrennt werden, deshalb fanden die Tests jeweils bei Dunkelheit und normaler Beleuchtung statt.

Art des Geräusches bestimmt Pupillenweite

Den Teilnehmern wurden überraschende emotionale Geräusche wie zum Beispiel das Weinen eines Kindes und nicht emotionale Störgeräusche wie ein vorbeifahrendes Auto vorgespielt. Der parasympatisch gesteuerte Ringmuskel im Auge erschlaffte im Dunkeln und trug nicht mehr zur Pupillenweitung bei. Bei emotionalen Geräuschen erhöhte sich die Aktivität des Sympatikus, nicht aber die Hemmung des Sympatikus. „Wenn ein Störgeräusch ein emotionales Geräusch ist, werden unsere Pupillen also automatisch noch größer“, führt Nicole Wetzel vom LIN aus. „Das bestätigt unsere Hypothese, dass solche Gefühlsregungen mit der Aktivierung des sympatischen Nervensystems verknüpft sind.“ Auch das Muster der Hirnströme bei emotionalen Geräuschen ähnelte einer Aktivierung des Sympatikus.

Zukünftig ergeben sich über die kombinierte Messung von Pupillenweite und Hirnströmen Möglichkeiten für die Aufmerksamkeitsforschung bei Kindern.

Quelle: LIN