Die Kommunikation im Gehirn, definiert als Informationsübertragung durch Verbindungen in der weißen Substanz, ist die Grundlage für die Verarbeitungsfähigkeiten des Gehirns, die fast alle Aspekte des Verhaltens betreffen, von der Sinneswahrnehmung, die allen Säugetierarten gemeinsam ist, bis hin zu den komplexen kognitiven Funktionen des Menschen. Die Anordnung der informationsverarbeitenden Bahnen ist bei den verschiedenen Säugetierarten unterschiedlich, was auf die individuelle Spezifität der Architektur der Informationsübertragung hinweist. Griffa et al. (2023) konnten durch die Anwendung eines graphen- und informationstheoretischen Ansatzes zur Bewertung informationsbezogener Bahnen im Gehirn von männlichen Mäusen, Makaken und Menschen eine Kommunikationslücke im Gehirn zwischen der selektiven Informationsübertragung bei nicht-menschlichen Säugetieren, bei der Hirnregionen Informationen über einzelne polysynaptische Bahnen austauschen, und der parallelen Informationsübertragung beim Menschen, bei der Regionen Informationen über mehrere parallele Bahnen austauschen, identifizieren. Es zeigte sich, dass im Gehirn von Mäusen und Makaken Informationen entlang einer einzigen „Straße“ übertragen werden, während beim Menschen mehrere parallele Wege zwischen derselben Quelle und demselben Ziel existieren. Das menschliche Gehirn kann also im Gegensatz zu Tiergehirnen Informationen über mehrere parallele Bahnen weiterleiten, eine parallele Verarbeitung, die im menschlichen Gehirn zwar vermutet, aber noch nie auf der Ebene des gesamten Gehirns beobachtet wurde. Es wird vermutet, dass diese unterschiedlichen Kommunikationsmuster mit der Evolution der Gehirnnetzwerke von Säugetieren zusammenhängen könnten, wobei diese parallelen Informationsflüsse möglicherweise die Fähigkeit zu abstrakten Funktionen unterstützt haben, die spezifisch für den Menschen sind.
Literatur
Griffa, Alessandra, Mach, Mathieu, Dedelley, Julien, Gutierrez-Barragan, Daniel, Gozzi, Alessandro, Allali, Gilles, Grandjean, Joanes, Van De Ville, Dimitri & Amico, Enrico(2023). Evidence for increased parallel information transmission in human brain networks compared to macaques and male mice. Nature Communications, 14, doi:10.1038/s41467-023-43971-z.
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