led_gehirn

Dies ist eine alte Version des Dokuments!


Titel des Projekts
LED Gehirn

Teilnehmer des Projekts:
Annika
Angélique
Fabian
Roman

Kurzbeschreibung
Das Ziel des Projektes besteht darin die komplizierten Abläufe im menschlichen Gehirn auf eine einfach, innovative Art zu visualisieren.

Kommunikation
Art der Kommunikation/ Präsentationsform
Das Gehirn wird als interaktives, selbstlechtendes Modell präsentiert
Wo und wie wird das Projekt ausgestellt?
Das Modell wird am 22.4.2023 im Motion Lab ausgestellt Anpassung an die Zuhörerschaft (folgt)
Zielgruppen (folgt) an wen ist euer Projekt gerichtet?
Jugendliche und Erwachsene Laien
Wieso ist es an diese Zielgruppe gerichtet?

\\Kommunikationsziel/Kernaussagen

Welches Ziel verfolgt ihr mit dem Projekt?
Darstellung eines wissenschaftlichen Sachverhalts auf eine ansprechende, verständliche Art und Weise.


Theorie
Die fünf Zonen unseres Hirnmodells
- das limbische System (rot) – es befindet sich unter dem Kortex und besteht aus mehreren Strukturen, weshalb diese auch als subkortikale Strukturen bezeichnet werden können. Aktivität hier bedeutet oftmals, dass wir Angst haben, uns auf etwas freuen, oder auch, dass wir traurig sind; die Strukturen haben also oft mit Emotionen zu tun
- der Temporallappen (blau) – hier befindet sich der Teil des Kortex für unser Gehör, aber auch andere Informationen, welche z.B. für Sprache und Gedächtnis wichtig sind, werden hier verarbeitet
- der Okzipitallappen (grün) – hier liegt die erste Anlaufstelle für visuelle Informationen, d.h. was wir sehen, wird hier als erstes verarbeitet
- der Parietallappen (gelb) – die Aktivität hier hängt oft mit Empfindungen zusammen, da sich hier der Teil des Kortex für unseren Tastsinn und die Koordination unserer Bewegungen befindet; außerdem kommen auch Informationen aus dem Okzipitallappen hier entlang, die mit dem Sehen zu tun haben
- der Frontallappen (lila) – oft sind die Zellen hier aktiv, wenn es um kontrollierte kognitive Prozesse oder Belohnung geht; außerdem findet sich hier der primäre Kortex für Bewegungen
- in der Falte zwischen Temporal- und Frontallappen, in unserem Modell nicht extra beleuchtet, befindet sich außerdem der so genannte Inselkortex, oder auch Insula. Dort werden vorwiegend Informationen zu Emotionen verarbeitet, sie spielt aber auch eine wichtige Rolle für unseren Sinn für Geschmack

Musik hören, die man mag
Wenn man Musik hört, wird logischerweise zuerst unser Hörsystem aktiviert, welches sich im Temporallappen (blau) befindet. Des Weiteren werden auch Neuronen aus dem limbischen System (rot) und Frontallappen (lila) aktiv – diese signalisieren oft, dass man sich belohnt fühlt oder dass man glücklich ist!

Sprache
Sprache ist natürlich eine komplexe Fähigkeit, doch sie lässt sich in verschiedene Prozesse aufteilen. In den meisten Fällen nehmen wir Sprache über unsere Ohren wahr. Deshalb sind Neuronen im Temporallappen (blau) aktiv. Da Sprache unser Bewegungssystem benötigt, sind auch Teile des Frontallappens (lila) aktiviert. In Hinblick darauf, wie wir die Bedeutung von Wörtern speichern, gibt es die Idee, dass relevante neuronale Netzwerke diese Informationen speichern. Zum Beispiel: Wörter wie “treten”, würden unter anderem den Teil des motorischen Kortex für unsere Beine aktivieren, weshalb der Frontal- (lila) und Parietallappen (gelb) in unserem Modell ebenfalls leuchten. Im Fall von emotionalen Wörtern, wie z.B. „Angst“, wäre dann auch unser limbisches System (rot) aktiv.
Wichtig zu erwähnen, auch wenn im Modell nicht dargestellt: neben gesprochener Sprache gibt es auch die Gebärdensprache für gehörlose Menschen. Sie unterscheidet sich von gesprochener Sprache im Wesentlichen darin, dass logischerweise keine akustischen Informationen verarbeitet werden müssen, sondern vorwiegend visuelle. Das bedeutet, mehr Aktivität im Okzipitallappen (grün) bei der Wahrnehmung von Sprache, und mehr Aktivität im Parietallappen (gelb) (für die Koordination von Bewegungen) bei der Produktion von Sprache.
Es gibt auch weitere feine Unterschiede, doch im Allgemeinen lässt sich sagen, dass Gebärdensprache ähnliche Hirnareale aktiviert, wie gesprochene Sprache – Informationen basieren allerdings nur auf einer anderen Modalität, d.h. visuellen und nicht akustischen Informationen.

Schmerzen
Schmerz ist ebenfalls eine komplexe Sache – es gibt einen akuten Schmerz, wenn man z.B. barfuß auf einen Legostein tritt, aber es gibt auch Schmerzen, welche chronisch sind und damit immer im Hintergrund existieren. Außerdem gibt es Schmerzen, die keiner spezifischen körperlichen Ursache entstammen, sondern durch soziale oder emotionale Situationen entstehen, wie z.B. bei der Trauer um einen Verstorbenen.
Dargestellt wird der akute Schmerz, wobei Neuronen in unserem limbischen System (rot) aktiv sind, da wir auch in dieser Situationen Emotionen empfinden. Außerdem sind jene, welche das betroffene Körperteil betreffen, im Parietallappen (gelb) aktiv. In dem Fall des Lego-Beispiels sollte dann der Teil des Empfindungs-kortex für den Fuß aktiviert werden. Zuletzt werden auch einige Neuronen im Frontallappen (lila) aktiv; diese haben mit der Kontrolle von Emotionen zu tun, und auch mit der Kontrolle von Bewegungen – wenn man z.B. vor Schmerz auf und ab springt.

Schokolade essen
Beim Essen von Schokolade werden Neuronen in unserem limbischen System (rot) aktiviert, da wir oftmals dabei positive Emotionen empfinden. Ebenso spielt für diese Emotionen die Insula (blau; zwischen Temporal- und Frontallappen) eine wichtige Rolle. Um diese Empfindungen zu kontrollieren, erhöhen Teile unseres Frontallappens (lila) ihre Aktivität. Außerdem, da wir unser Geschmackssinn ebenfalls unseren Tastsinn benötigt, ist der Parietallappen (gelb) aktiv.

Bei genauerem Hinsehen könnte auffallen, dass die Aktivität für das Schokolade Essen der von Schmerz sehr ähnelt. Hierbei ist wichtig anzumerken, dass Funktion und Struktur nicht 1:1 übereinstimmen. Nicht immer steht eine Struktur für ausschließlich eine Funktion. Allerdings könnte man auch argumentieren, dass sich die beiden Situationen ähneln: bei beiden geht es um Empfindungen, ausgelöst durch unseren Tastsinn. Der Teufel steckt jedoch im Detail. Dass es sich bei Schmerz um eine negative Empfindung, und beim Schokolade essen um eine positive handelt, wird durch sehr spezifische Nervenstränge und chemische Prozesse (Neurotransmitter) reguliert. Diese Aspekte bedürften einer noch spezifischeren Darstellung als der in unserem Modell, doch es ist wichtig zu betonen, dass sie trotzdem eine zentrale Rolle für unsere Hirnaktivität spielen.


Bauanleitung (folgt)
Materialliste
Zusammenbau
Wie wurde das Projekt zusammengebaut?
Aufbauanleitung
wie baut man das Projekt auf Veranstaltungen auf?
Probleme, Tipps & Verbesserungsvorschläge.
Was muss beachtet werden, wenn man das Projekt weitermachen will?
nützliche Tipps zur Wartung des Projekts

Fazit

Erkenntnisse & Ausblick: (folgt)

Quellen:

Gazzaniga, M. S. (2019). Cognitive neuroscience: the biology of the mind / Michael S. Gazzaniga (University of California, Santa Barbara), Richard B. Ivry (University of California, Berkeley), George R. Mangun (University of California, Davis) (Fifth edition ed.). New York London: W.W. Norton & Company.

Koelsch, S. (2020). A coordinate-based meta-analysis of music-evoked emotions. NeuroImage, 223, 117350. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2020.117350

Pulvermüller, F. (2018). Neural reuse of action perception circuits for language, concepts and communication. Progress in Neurobiology, 160, 1-44. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2017.07.001
Emmorey, K. (2021). New Perspectives on the Neurobiology of Sign Languages [Review]. Frontiers in Communication, 6. https://doi.org/10.3389/fcomm.2021.748430

Tanasescu, R., Cottam, W. J., Condon, L., Tench, C. R., & Auer, D. P. (2016). Functional reorganisation in chronic pain and neural correlates of pain sensitisation: A coordinate based meta-analysis of 266 cutaneous pain fMRI studies. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 68, 120-133. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2016.04.001

Khera, T., & Rangasamy, V. (2021). Cognition and Pain: A Review [Review]. Frontiers in Psychology, 12. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2021.673962

Frankort, A., Roefs, A., Siep, N., Roebroeck, A., Havermans, R., & Jansen, A. (2015). Neural predictors of chocolate intake following chocolate exposure. Appetite, 87, 98-107. https://doi.org/10.1016/j.appet.2014.12.204

Alonso-Alonso, M., Woods, S. C., Pelchat, M., Grigson, P. S., Stice, E., Farooqi, S., Khoo, C. S., Mattes, R. D., & Beauchamp, G. K. (2015). Food reward system: current perspectives and future research needs. Nutrition Reviews, 73(5), 296-307. https://doi.org/10.1093/nutrit/nuv002

Iannetti, G. D., & Mouraux, A. (2010). From the neuromatrix to the pain matrix (and back). Experimental Brain Research, 205(1), 1-12. https://doi.org/10.1007/s00221-010-2340-1

Lee, M. C., & Tracey, I. (2013). Imaging pain: a potent means for investigating pain mechanisms in patients. British Journal of Anaesthesia, 111(1), 64-72. https://doi.org/10.1093/bja/aet174\\

  • led_gehirn.1681992710.txt.gz
  • Zuletzt geändert: 2023/04/20 14:11
  • von annika_s