Die Gehirne der Kämpferpiloten werden anders "verkabelt"

Die Gehirne von Jagdfliegern sind unterschiedlich "verdrahtet", schlägt neue Forschung aus dem Vereinigten Königreich vor, die kognitive Tests und MRT-Scans verwendet, um signifikante Unterschiede in den Verbindungen zwischen Gehirnregionen von Kampfpiloten zu zeigen, verglichen mit einer Gruppe von gesunden Freiwilligen ohne Flugerfahrung .
Die Forscher sagten, sie wüssten nicht, ob die Piloten mit unterschiedlich verdrahteten Gehirnen geboren wurden oder ob sich ihre Gehirnverkabelung änderte, als sie ihr Fachwissen lernten.
Die Studie wurde von Seniorautor Dr. Masud Husain, einem Professor an den Instituten für Neurologie und Kognitive Neurowissenschaften am University College London (UCL), und Kollegen von UCL und der University of Cambridge, und sie schrieben darüber in der 15 Decmber Ausgabe des Journal für Neurowissenschaft .
Für die Studie verglichen Husain und Kollegen die kognitive Leistung von 11 Kampfpiloten mit einer Gruppe von gesunden Kontrollen mit ähnlichem IQ, aber ohne Erfahrung mit fliegenden Flugzeugen. Sie nahmen auch MRT-Aufnahmen ihres Gehirns.
Husain sagte der Presse, sie seien an Piloten interessiert, weil sie oft an den Grenzen der menschlichen kognitiven Fähigkeiten arbeiten müssten, "sie sind eine Expertengruppe, die präzise Entscheidungen mit hoher Geschwindigkeit trifft", oft in Gegenwart von widersprüchlichen Hinweisen.
Die Frontpiloten der Royal Air Force (RAF) Tornado und die Kontrollen absolvierten zwei kognitive Übungen: "Eriksen Flanker" und "Planänderungen", um die Auswirkungen von ablenkenden Informationen auf Schnelligkeit und Genauigkeit von Entscheidungen und die Fähigkeit zu beurteilen Aktualisierung eines Reaktionsplans bei widersprüchlichen visuellen Hinweisen
Im Flankentest mussten sie je nach Richtung eines Pfeils auf einem Bildschirm vor ihnen eine Rechts- oder Linkspfeiltaste drücken. Der Pfeil war von anderen ablenkenden Pfeilen umgeben, die in verschiedene Richtungen zeigten.
Beim Planänderungstest mussten sie schnell auf ein "Los" -Signal reagieren, sofern sie nicht angewiesen wurden, ihren Plan zu ändern, bevor sie eine Antwort gaben.
Beim Flankentest zeigten die Piloten die gleiche Geschwindigkeit, aber mit größerer Genauigkeit als ihre altersangepassten Kontrollen. Die Piloten zeigten überlegene kognitive Kontrolle, "indexiert durch Genauigkeit und Postkonflikt-Anpassung", und zeigten auch "erhöhte Empfindlichkeit gegenüber irrelevanten, ablenkenden Entscheidungen", schrieben die Autoren.
Beim zweiten Test war die Fähigkeit der Piloten, "einen aktuellen Aktionsplan zugunsten einer alternativen Reaktion zu hemmen", nicht besser als die der Kontrollen.
Diese Ergebnisse veranlassten die Forscher zu der Annahme, dass das Fachwissen zur kognitiven Kontrolle eher auf bestimmte Aufgaben abgestimmt und insgesamt nicht besser ist.
Die Forscher nahmen Gehirnscans der Teilnehmer mit einer Art von MRT namens Diffusion Tensor Imaging (DTI), um die Schaltungsanschlüsse in der weißen Substanz des Gehirns zu untersuchen.
DTI erkennt, wie einfach es ist, dass Wasser entlang der Axone in der Mikrostruktur des Gehirns diffundiert. Diese Maßnahme wird als "White-Matter-Diffusivität" bezeichnet.
Die DTI-Scans zeigten Unterschiede in der radialen Radiendiffusivität der Piloten im Vergleich zu den Kontrollen. Die Unterschiede seien "nicht nur in der rechten dorsomedialen Frontalregion, sondern auch im rechten Parietallappen", schreiben die Forscher.
Auch wenn sie individuelle Unterschiede in den Reaktionszeitkosten in den Konfliktversuchen im Rahmen der Flanker - Aufgabe analysierten, fanden sie "signifikante Korrelationen mit der radialen Diffusivität an diesen Orten, aber in verschiedenen Richtungen", während "Postkonflikt - Anpassungseffekte jedoch auf der dorsomediale Frontalverlauf ".
Husain und Kollegen sagten, dass ihre Ergebnisse zeigen, dass menschliche Experten bei der Ausübung kognitiver Kontrolle eine verbesserte Fähigkeit haben, sich auf relevante und irrelevante Signale einzustellen, und dies wird von strukturellen Veränderungen in bestimmten Teilen ihres Gehirns begleitet: der weißen Substanz ihrer Frontal- und Parietallappen, um genau zu sein.
"Unsere Ergebnisse zeigen, dass eine optimale kognitive Kontrolle überraschenderweise durch verstärkte Reaktionen auf relevante und irrelevante Stimuli vermittelt werden kann und dass eine solche Kontrolle von strukturellen Veränderungen im Gehirn begleitet wird", sagte er der Presse.
Dies deutet darauf hin, dass die Unterschiede zwischen den Kampfpiloten und dem Rest von uns darin besteht, dass ihre Gehirne in den wichtigen Bereichen unterschiedlich verdrahtet sind.
Es ist nicht nur ein Fall von Expertengehirnen, die größer sind, sondern, wie Husain erklärte, "die Verbindungen zwischen Schlüsselbereichen sind anders".
"Ob Menschen mit diesen Unterschieden geboren werden oder sie entwickeln, ist derzeit nicht bekannt", fügte er hinzu.
Zuschüsse aus dem Wellcome Trust, dem Medical Research Council und dem NIHR Specialist Biomedical Center der UCL / UCLH halfen, die Studie zu finanzieren.
"Expert Cognitive Control und individuelle Unterschiede mit Frontal und Parietal White Matter Microstructure."
R. Edward Roberts, Elaine J. Anderson und Masud Husain.
J. Neurosci., Dez 2010; 30: 17063 - 17067.
DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.4879-10.2010
Zusätzliche Quelle: UCL Pressemitteilung.
Geschrieben von: Catharine Paddock, PhD

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