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Ist der Grund dafür, dass Fliegen Dinge schneller wahrnehmen können, weil ihr Gehirn kleiner ist?

Ist der Grund dafür, dass Fliegen Dinge schneller wahrnehmen können, weil ihr Gehirn kleiner ist?


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Wir wissen, dass Fliegen Veränderungen in der Welt um sie herum bis zu siebenmal schneller wahrnehmen können als ein Mensch – wir erscheinen ihnen langsam.

Ich frage mich, wie das möglich ist. Ist es nur, dass die Informationsübertragung durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt ist und eine kürzere Strecke durch das Gehirn einer Fliegen zurückgelegt werden muss? Oder hat das einen metabolischen oder anderen biologischen Grund?

(Es wäre toll, das Gehirn eines Menschen zu beschleunigen - aber ich bin sicher, es gibt Millionen Gründe, warum das nicht möglich ist).

Meine Frage ist: Ist der Grund dafür, dass Fliegen Dinge schneller wahrnehmen können, weil ihr Gehirn kleiner ist?


Fliegenneuronen sind nicht wie menschliche Neuronen. Sie haben andere Nerven, die Signale schneller transportieren als menschliche Nerven. So können sie sehen, wie sich deine Hand schneller auf sie zubewegt, als wir es selbst sehen können, wodurch sie (meistens) nicht gequetscht werden können.


Warum ist es so schwer, eine Fliege zu schlagen?

Sie haben wahrscheinlich darüber nachgedacht, nachdem Sie eine Fliege durch Ihr Haus gejagt und Ihren Schuh mit wiederholten, erfolglosen Schlägen geschleudert haben. Wie bewegt es sich so schnell? Kann es meine Gedanken lesen?

Dies war die Frage, die dem BBC World Service CrowdScience-Team für unsere neueste Episode gestellt wurde, in der es um die scheinbaren Superkräfte winziger Tiere ging. Die Antwort ist, dass Fliegen im Vergleich zu Ihnen und mir die Welt im Wesentlichen in Zeitlupe sehen.

Um dies zu veranschaulichen, sehen Sie sich eine Uhr mit einem tickenden Zeiger an. Als Mensch sieht man die Uhr mit einer bestimmten Geschwindigkeit ticken. Aber für eine Schildkröte scheint es doppelt so schnell zu ticken. Bei den meisten Fliegenarten würde sich jede Zecke etwa viermal langsamer ziehen. Tatsächlich ist die Zeitgeschwindigkeit je nach Art unterschiedlich.

Dies geschieht, weil Tiere die Welt um sich herum wie ein kontinuierliches Video sehen. Aber in Wirklichkeit setzen sie Bilder zusammen, die von den Augen in verschiedenen Blitzen an das Gehirn gesendet werden, eine bestimmte Anzahl von Malen pro Sekunde. Menschen durchschnittlich 60 Blitze pro Sekunde, Schildkröten 15 und fliegen 250.


Warum verfliegt die Zeit, wenn wir älter werden?

Ein weiteres Jahr, ein weiteres Weihnachten steht vor der Tür. Die Diskussion um den Wasserkühler hat sich heutzutage zu einem alljährlichen entwickelt. Wo ist die Zeit geblieben?

Ein weiteres Jahr, ein weiteres Weihnachten steht vor der Tür.

Die Diskussion um den Wasserkühler hat sich heutzutage zu der jährlichen “wo ist die Zeit geblieben?” Diskussion– entwickelt, wie schnell die Kinder aus der Nachbarschaft High-School-Absolventen geworden sind Wie unsere heißen Strandferien im Juli aussehen, als wären sie erst gestern gewesen und wie wir noch keine Kekse gebacken oder Karten verschickt oder Geschenke gekauft, weil die zeit ist einfach wie im vergehen.

Es ist eine weit verbreitete Beschwerde, dass die Zeit mit zunehmendem Alter immer schneller zu vergehen scheint, fast ein Witz.

Natürlich gibt uns das Altern nicht die Macht, das Raum-Zeit-Kontinuum zu stören, also ist es kein wirkliches Problem. Aber warum machen wir wahrnehmen es sein?

Psychologe William James, in seinem Text von 1890 Grundlagen der PsychologieEr schrieb, dass die Zeit mit zunehmendem Alter schneller zu laufen scheint, weil das Erwachsenwerden von immer weniger denkwürdigen Ereignissen begleitet wird. Wenn der Zeitverlauf an “firsts” gemessen wird (erster Kuss, erster Schultag, erster Familienurlaub), führt der Mangel an neuen Erfahrungen im Erwachsenenalter, so argumentiert James mürrisch, dazu, dass “die Tage und Wochen glatt werden sich selbst aus…und die Jahre werden hohl und brechen zusammen.”

In den frühen 1960er Jahren untersuchten Wallach und Green dieses Phänomen in Gruppen jüngerer (18-20 Jahre) und älterer (mittleres Alter 71 Jahre) Probanden anhand von Metaphern. Junge Leute wählten eher statische Metaphern, um das Vergehen der Zeit zu beschreiben (z. B. „Zeit ist ein stiller, bewegungsloser Ozean“. Ältere Menschen hingegen beschrieben die Zeit mit schnellen Metaphern (“die Zeit ist ein rasender Zug”). In einer Untersuchung von Joubert (1990) gaben junge Probanden auf Nachfrage an, dass sie erwarten, dass die Zeit schneller vergeht, wenn sie älter werden.

In der ersten Studie (2005) zur Untersuchung des subjektiven Zeitverlaufs über die Lebensspanne rekrutierten Marc Wittman und Sandra Lehnhoff von der Ludwig-Maximilians-Universität München 499 Teilnehmer im Alter von 14 bis 94 Jahren. Jeder Proband füllte eine Reihe von Fragebögen aus. Der erste Teil umfasste Fragen auf einer Likert-Skala (Bewertungen von -2 bis +2) mit Antworten von “sehr langsam” bis “sehr schnell”. Der zweite Teil bestand aus Aussagen und Metaphern über im Laufe der Zeit, und die Probanden wurden gebeten, jeden Satz von 0 (“starke Ablehnung”) bis 4 (starke Zustimmung”) zu bewerten.

Unerwartet fanden Wittman und Lehnhoff einen schwachen Zusammenhang zwischen dem Alter und der individuellen Zeitwahrnehmung, mit anderen Worten: alle, Unabhängig vom Alter dachte ich, dass die Zeit schnell verging. Die Frage “Wie schnell sind die letzten 10 Jahre für Sie vergangen?” ergab eine Tendenz, dass die Wahrnehmung der Geschwindigkeit der Zeit (jedenfalls im letzten Jahrzehnt) mit zunehmendem Alter zunahm. Dieses Muster erreichte jedoch im Alter von 50 Jahren seinen Höhepunkt. und blieb bis Mitte der 90er Jahre konstant. Fragen zu kleineren Zeitintervallen (“Wie schnell ist die letzte Stunde/Woche/Monat vergangen?”) änderten sich nicht mit dem Alter.

Wenn es um Metaphern ging, wählten Leute im Alter zwischen 20 und 59 eher Aussagen, die sich auf “Zeitdruck” beziehen oder auf die Vorstellung, dass die Zeit vergeht und man nicht alles beenden kann, was sie wollen Zeit zugeteilt. Wittman und Lehnhoff argumentieren, dass Menschen in dieser Altersgruppe (aber nicht Teenager oder ältere Menschen) am wahrscheinlichsten inmitten von beruflichen und familiären Pflichten sind, was zu dem Gefühl führt, dass sie einmal den Anforderungen des Lebens nicht mehr gerecht werden können.

2010 erweiterten William Friedman (Oberlin College) und Steve Janssen (Duke University) diese Ergebnisse. In dieser Studie erhielten 49 Studenten und 50 ältere Erwachsene (im Alter von 60-80 Jahren) eine Liste von zwölf berichtenswerten Ereignissen des letzten Jahrzehnts und wurden gebeten, a.) zu bewerten, wann das Ereignis stattfand und b.) wie gut sie sich erinnerten jedes Ereignis. Sie absolvierten auch die gleiche Likert-Skala wie in der Studie von Wittmann und Lehnhoff, um ihre Wahrnehmung der Geschwindigkeit der Zeit zu beurteilen.

Während Probanden in beiden Altersgruppen bei allen zwölf Ereignissen ein gutes Gedächtnis angaben, unterschätzten junge Erwachsene eher das Alter des Ereignisses. Darüber hinaus replizierten diese Personen die Ergebnisse von Wittmann und Lehnhoff, dass, während beide Altersgruppen kurze Zeiträume (d. h. Stunden, Wochen, Monate) ähnlich wahrnahmen, ältere Erwachsene berichteten, dass die letzten 10 Jahre schneller vergingen als junge Erwachsene.

In einer Erweiterung dieser im Juli dieses Jahres veröffentlichten Studie fanden Friedman, Janssen und Makiko Naka (Hokaido University in Japan) heraus, dass unter den Personen, die sich fühlten, zur Zeit unter erheblichem Zeitdruck verging die Zeit in kurzen Zeitabständen (d. h. Wochen, Monaten) schnell. Diejenigen, die Zeitdruck verspürten über das letzte Jahrzehnt, Andererseits hatte er das Gefühl, dass die letzten zehn Jahre wie im Flug vergangen waren.

Zwei Schlussfolgerungen scheinen wahr zu sein: 1.) Während das Alter sicherlich ein Faktor ist, trägt der Begriff des “Zeitdrucks” erheblich zu unserer Wahrnehmung von Zeit über alle Altersgruppen hinweg bei und 2.) Zeitdruck ist kulturübergreifend die Die Ergebnisse dieser Studien waren bei den deutschen, österreichischen, niederländischen, japanischen und neuseeländischen Teilnehmern ähnlich.

Also, was ist hier los? Warum scheint Weihnachten 2012 erst letzte Woche gewesen zu sein, als es als Kind ewig dauerte, bis es ankam?

Wir werden wahrscheinlich nie genau wissen warum, aber Psychologen haben einige interessante Theorien aufgestellt:

1. Wir messen die Zeit nach denkwürdigen Ereignissen.
Wie William James vermutete, können wir vergangene Zeitintervalle an der Anzahl der Ereignisse messen, die in diesem Zeitraum erinnert werden können. Stellen Sie sich eine Mutter in den 40ern vor, die den sich wiederholenden, stressigen Arbeits- und Familienalltag erlebt. Die reichen Erinnerungen an ihre Highschool-Jahre (Heimkehr-Fußballspiele, Abschlussball, erstes Auto, erster Kuss, Abschluss) mögen im Vergleich zu heute viel länger erscheinen als die bloßen vier Jahre, die sie waren.

2. Die verstrichene Zeit im Verhältnis zum Alter variiert.
Bei einem 5-Jährigen entspricht ein Jahr 20 % seines gesamten Lebens. Für einen 50-Jährigen macht ein Jahr jedoch nur 2% seines Lebens aus. Diese “Ratio-Theorie” von Janet im Jahr 1877 schlägt vor, dass wir ständig Zeitintervalle mit der Gesamtzeit vergleichen, die wir bereits gelebt haben.

3. Unsere biologische Uhr verlangsamt sich mit zunehmendem Alter.
Mit dem Altern kann es zu einer Verlangsamung einer Art interner Schrittmacher kommen. Im Verhältnis zu den unaufhaltsamen Uhren und Kalendern scheint die äußere Zeit plötzlich schneller zu vergehen.

4. Mit zunehmendem Alter achten wir weniger auf die Zeit.
Wenn Sie am 1. Dezember ein Kind sind, zählen Sie treu die Tage, bis der Weihnachtsmann Ihre Lieblings-Hot Wheels durch den Schornstein bringt. Wenn Sie am 1. Dezember erwachsen sind, konzentrieren Sie sich ein wenig mehr auf Arbeit, Rechnungen, Familienleben, Terminplanung, Fristen, Reisepläne, Weihnachtseinkäufe und all diese langweiligen Dinge für Erwachsene. Je mehr Aufmerksamkeit man auf solche Aufgaben richtet, desto weniger merkt man den Zeitablauf.

5. Stress, Stress und noch mehr Stress.
Wie Wittmann und Lehnhoff schlussfolgerten (und von Friedman und Janssen repliziert wurden), kann das Gefühl, dass nicht genug Zeit ist, um Dinge zu erledigen, umgedeutet werden als das Gefühl, dass die Zeit zu schnell vergeht. Sogar ältere Menschen (die meistens im Ruhestand sind) können aufgrund von körperlichen Behinderungen oder verminderten kognitiven Fähigkeiten weiterhin ähnlich fühlen.

Auch wenn das Gefühl unausweichlich sein mag, beruhige dich selbst, indem du weißt, dass die Zeit nicht ist buchstäblich mit zunehmendem Alter schneller werden. Nehmen Sie sich einen Moment Zeit, um dieses Weihnachten zu entschleunigen, genießen Sie die Zeit mit Ihrer Familie und Ihren Freunden und seien Sie versichert, dass die schicke Rolex, die Ihnen der Weihnachtsmann nächsten Mittwoch bringt, ihre Arbeit gut macht.

Friedman, W.J. und S.M.J. Janssen. 2010. Altern und die Geschwindigkeit der Zeit. Acta Psychologica 134: 130-141.

Janssen, S. M. J., M. Naka und W. J. Friedman. 2013. Warum scheint sich das Leben mit zunehmendem Alter zu beschleunigen? Zeit & Gesellschaft 22(2): 274-290.

Wittmann, M. und S. Lehnhoff. 2005. Alterseffekte in der Zeitwahrnehmung. Psychologische Berichte 97: 921-935.

Die geäußerten Ansichten sind die der Autoren und nicht unbedingt die von Scientific American.


Wie die Gehirngröße die Jagdstrategie in der Insektenwelt beeinflusst

Größenvergleich Räuberfliege, Drachenfliege, Killerfliege (von links nach rechts) Bildnachweis: Sam Fabian

Cambridge-Forscher untersuchen, was ein Gehirn effizient macht und wie sich das auf das Verhalten von Insekten auswirkt.

Wie in den Wirtschaftswissenschaften gilt auch in den Neurowissenschaften ein Gesetz des abnehmenden Ertrags – die Verdoppelung der getätigten Investitionen entspricht nicht der doppelten Leistung. Mit einem größeren Gehirn kommen mehr verfügbare Ressourcen, die bestimmten Aufgaben zugewiesen werden können, aber alles hat seinen Preis, und die Evolution wägt die Kosten gegen den Nutzen ab, um das effizienteste System zu erstellen.

"Größere Gehirne sind auf hohe Leistung spezialisiert, daher ist es definitiv von Vorteil, größer und besser zu sein", sagt Professor Simon Laughlin vom Department of Zoology, dessen Forschung sich mit den zellulären Kosten verschiedener neuronaler Aufgaben befasst. "Aber da die meisten Tiere tatsächlich sehr kleine Gehirne haben, muss es auch Vorteile haben, klein zu sein." Tatsächlich gibt es einen starken Selektionsdruck, die zum Überleben erforderliche Mindestleistung zu erbringen, und es ist biologisch nicht notwendig, der Beste zu sein, nur besser als der nächste Konkurrent.

Spielt die Größe also eine Rolle? Haben kleine Insekten mit relativ wenigen Neuronen die gleichen Fähigkeiten wie viel größere Tiere? "Wenn ein Tier eingeschränkt ist, liegt es daran, dass sein neuronales System einfach nicht damit fertig wird? Oder liegt es daran, dass es tatsächlich für seine spezielle Umgebung optimiert ist?" fragt Dr. Paloma Gonzalez-Bellido vom Cambridge Department of Physiology, Development and Neuroscience.

Räuber fliegen

Mit Mitteln der US Air Force untersucht Gonzalez-Bellido das Jagdverhalten verschiedener Fluginsekten – von winzigen Killerfliegen, etwas größeren Raubfliegen bis hin zu großen Libellen – um herauszufinden, wie ihre visuellen Systeme ihre Angriffsstrategie beeinflussen und welche Arten von Handel -Offs, die sie machen müssen, um erfolgreich zu sein.

Libellen gehören zu den größten Fluginsekten und jagen kleinere Insekten wie Mücken, während sie ihr Territorium patrouillieren. Sie haben sich in den 300 Millionen Jahren seit ihrer Entwicklung bemerkenswert wenig verändert – höchstwahrscheinlich, weil sie so gut für ihre besondere Umweltnische optimiert sind.

„Andere Forscher haben herausgefunden, dass Libellen in der Lage sind, komplexe Dinge zu tun, wie zum Beispiel intern vorherzusagen, was ihr Körper tun wird, und dies zu kompensieren – wenn sie beispielsweise ein Ziel verfolgen und ihre Flügel drehen, wird ein weiteres Signal gesendet, um sich zu drehen Kopf, damit das Ziel in seinem Gesichtsfeld an der gleichen Stelle bleibt", sagt Gonzalez-Bellido. "Aber sind kleinere Tiere, wie winzige Fliegen, in der Lage, ähnlich komplexe und genaue Leistungen zu erbringen?"

Gonzalez-Bellido untersucht auch die Killerfliege oder Coenosia Attenuata. Diese schnellen und rücksichtslosen Fliegen sind etwa vier Millimeter lang und werden alles verfolgen, was sie glauben zu fangen – wählerische Esser sind sie nicht. Die Entscheidung, nach der nächsten Mahlzeit zu gehen, ist jedoch nicht so einfach wie das Abheben nach den lecker aussehenden Häppchen, die zufällig vorbeifliegen. Sobald eine Killerfliege nach ihrer potentiellen Beute abhebt, entlarvt sie sich und läuft Gefahr, zur Nahrung für eine andere Killerfliege zu werden.

Drachenfliege

Um diesen räuberischen und kannibalischen Fliegen beim Fressen zu helfen (und zu verhindern, dass sie gefressen werden), müssen sie schnell fliegen und schnell sehen. Insekten sehen mit viel höheren Geschwindigkeiten als die meisten anderen Tiere, aber selbst für Insekten sehen Killerfliegen und Libellen unglaublich schnell, mit Raten von bis zu 360 Hertz (Hz) – zum Vergleich: Menschen sehen mit etwa 60 Hz.

„Für Beutetiere ist es am wichtigsten, schnell aus dem Weg zu gehen – es ist egal, ob sie genau wissen, was auf sie zukommt, nur dass sie sie nicht erwischt“, sagt Gonzalez-Bellido. „Räuber müssen sowohl schnell als auch präzise in ihren Bewegungen sein, um erfolgreich zu sein – aber für sehr kleine Raubtiere wie Insekten müssen Kompromisse eingegangen werden.“

Indem sie die „Pixel“ ihrer Photorezeptoren (die lichtempfindlichen Zellen in der Netzhaut) so schmal wie möglich machen, tauschen Killerfliegen Empfindlichkeit gegen Auflösung. Bei hellem Licht sehen sie besser als ihre ähnlich große Beute, die Fruchtfliege. Die Begrenzung der Sensibilität und Auflösung, die Killerfliegen durch ihre winzigen Augen auferlegt wird, bedeutet jedoch, dass sie nur Dinge sehen und angreifen können, die in der Nähe fliegen.

Während Libellen mit ihren größeren Augen und der besseren Auflösung sich Zeit nehmen und mit ihrem Gehirn berechnen können, ob eine Beute für einen Angriff geeignet ist, greifen Killerfliegen an, bevor sie feststellen konnten, ob sie tatsächlich etwas fangen können , bändigen oder fressen – oder sie riskieren, ihre Beute ganz zu verpassen. Sobald eine Killerfliege ihrer potenziellen Beute relativ nahe kommt, muss sie sich entscheiden, ob sie weitermachen oder umkehren soll – dies ist einer der Kompromisse, die sich aus der Entwicklung eines so winzigen visuellen Systems ergeben.

Killerfliege

In den frühen 2000er Jahren bestimmte Laughlin die Energieeffizienz einzelner Neuronen, indem er die Anzahl der ATP-Moleküle – die Moleküle, die Energie in Zellen liefern – pro codiertem Informationsbit schätzte. Dazu verglich er Photorezeptoren verschiedener Insekten. Laughlin und seine Kollegen fanden heraus, dass Photorezeptoren wie Autos sind – je höher die Leistung, desto mehr Energie benötigen sie und die Kosten steigen in keinem Verhältnis zur Leistung. "Für jedes System, egal ob es sich um ein winziges Insekt oder ein großes Säugetier handelt, möchten Sie nichts, das überkonstruiert ist, weil es mehr kostet", sagt Laughlin. "Was ist also die Wurzel der Ineffizienz und wie hat die Natur effiziente Nervenzellen von Grund auf entwickelt?"

Forscher des Department of Engineering gehen den umgekehrten Weg, um Fragen zur Funktionsweise des Gehirns zu beantworten, indem sie Systeme von oben nach unten betrachten. „Wenn Sie die Verhaltensstrategie eines Tieres zurückentwickeln, indem Sie fragen, wie ein Tier eine Aufgabe unter bestimmten Bedingungen lösen würde, und dann die optimale Lösung ausarbeiten, werden Sie oft feststellen, dass Tiere dem Optimum ziemlich nahe kommen“, sagt Dr. Guillaume Hennequin , der untersucht, wie Neuronen zusammenarbeiten, um Verhalten zu erzeugen.

Hennequin untersucht, wie Schaltkreise im Gehirn so verdrahtet sind, dass sie für eine Aufgabe optimiert werden: wie Primaten wie Affen beispielsweise die Richtung eines sich bewegenden Objekts einschätzen können. "Wie Gehirnschaltkreise optimale Interpretationen von mehrdeutigen Informationen generieren, die von unvollkommenen Sensoren empfangen werden, ist noch nicht bekannt", sagt er. "Der Umgang mit Unsicherheit ist eine der zentralen Herausforderungen, denen sich das Gehirn stellen muss."

Verschiedene Tiere kommen mit ihren eigenen Lösungen. Sowohl Libellen als auch Killerfliegen haben Systeme, die optimal sind, aber auf ihre Weise optimal. Für Killerfliegen ist es von Vorteil, dass sie so klein sind, da sie dadurch eine hohe Manövrierfähigkeit haben und es ihnen ermöglichen, Beute zu fangen, die sich schnell dreht. Libellen sind viel größer und können Dinge tun, die Killerfliegen nicht können, aber ihre Größe bedeutet, dass sie sich nicht umdrehen oder stoppen können, wie es eine Killerfliege kann.

„Indem wir einige der Fragen zur Effizienz in großen oder kleinen Gehirnschaltkreisen beantworten, können wir möglicherweise grundlegende Prinzipien über die Funktionsweise und Entwicklung von Gehirnen verstehen“, sagt Laughlin.


Das Genie der Stecknadelköpfe: Wenn kleine Gehirne regieren​

Die Samoanische Moosspinne, mit einem Drittel Millimeter die kleinste Spinne der Welt, ist für das menschliche Auge fast unsichtbar. Die größte Spinne der Welt ist die Goliath-Vogelfresser-Vogelspinne, die 142 Gramm wiegt und etwa die Größe eines Tellers hat. Als Referenz, das ist ungefähr der gleiche Größenunterschied zwischen derselben Vogelspinne und einem großen Tümmler.

Und doch handelt die größere Spinne nicht komplexer als ihr winziges Gegenstück. &bdquoInsekten und Spinnen und ähnliches&mdas in absoluten Größen ausgedrückt&mdash gehören zu den kleinsten Gehirnen, denen wir begegnen&rdquo, sagt William Wcislo, Wissenschaftler am Smithsonian Tropical Research Institute in Panama City. &bdquoAber ihr Verhalten ist, soweit wir sehen können, so ausgeklügelt wie Dinge mit relativ großen Gehirnen. Da stellt sich die Frage: Wie machen sie das?&rdquo

Niemand würde behaupten, dass eine Vogelspinne so schlau ist wie ein Delfin oder dass ein wirklich großes Gehirn keine hervorragende Möglichkeit ist, komplizierte Aufgaben zu erledigen. Aber eine wachsende Zahl von Wissenschaftlern fragt sich, ob dies der einzige Weg ist. Brauchen Sie ein großes Gehirn, um schwer fassbare Beute zu jagen, komplizierte Strukturen zu entwerfen oder komplexe soziale Dynamiken zu erzeugen?

Seit Generationen fragen sich Wissenschaftler, wie intelligente Kreaturen große Gehirne entwickelt haben, um komplizierte Aufgaben auszuführen. Aber Wcislo ist Teil einer kleinen Gemeinschaft von Wissenschaftlern, die weniger daran interessiert sind, wie Gehirne gewachsen sind, als wie sie geschrumpft sind, und dennoch schockierenderweise immer noch Aufgaben genauso gut oder besser ausführen als ähnliche Spezies, die viel größer sind. Mit anderen Worten, es ist das, was Wissenschaftler Gehirnminiaturisierung nennen, ähnlich der Verkleinerung der Transistoren in einem Computerchip. Diese Forschung könnte in der Tat Hinweise auf innovative Designstrategien enthalten, die Ingenieure in zukünftige Computergenerationen integrieren könnten.

Wissenschaftler, die sich für die Miniaturisierung des Gehirns interessieren, beziehen sich oft auf die sogenannte Hallersche Regel, die vom deutschen Neurowissenschaftler Bernhard Rensch vorgeschlagen und nach dem Vater der Physiologie aus dem 18. Jahrhundert, Albrecht von Haller, benannt wurde. Es besagt, dass kleinere Kreaturen kleinere Gehirne haben werden, aber dass das Verhältnis von Gehirn zu Körpergröße tatsächlich steigen wird. Und das Erstaunliche ist, dass nur wenige Kreaturen auf der Erde diese Regel verletzen. &bdquoEs ist extrem allgemein und seit langem bekannt. Und es scheint keine gute Idee zu geben, warum in aller Welt das wahr ist&rdquo, sagt William Eberhard, ein Spinnenforscher und häufiger Mitarbeiter von Wcislo, der auch am Tropenforschungsinstitut arbeitet.

Stellen Sie sich vor, Sie packen mit einem riesigen Koffer für eine Reise und lernen dann, dass das Flugzeug nur Gepäck mit der Hälfte dieser Größe akzeptiert. Die Reise ist dieselbe, aber der Platz ist knapp geworden, so dass Sie effizienter sein müssen und Ihre Tasche möglicherweise aus allen Nähten platzt. Das gleiche passiert mit einigen von Eberhards kleineren Spinnen. &bdquoIhr Gehirn blieb nicht an den richtigen Stellen ihres Körpers. Bei den winzigen gingen sie in die Beine, und das Brustbein wölbte sich und es war voller Gehirn. Ihre Körper wurden von diesen Gehirnen deformiert&rdquo, sagt er.

Der Größenvergleich in dieser Spinnenwelt verblüfft den Verstand. Nehmen wir Eberhards Lieblingsgruppe von Kreaturen, die Orb Weaver Spinnen. Der größte, mit dem er gearbeitet hat, wiegt etwa drei Gramm, während der kleinste 0,005 Milligramm wiegt – ungefähr 600.000 Mal so klein wie sein Cousin. Stellen Sie sich für die Perspektive einen normalen erwachsenen Mann vor, der neben einem Riesen steht, der 400 Kilometer groß ist und mehr als 300 Blauwale wog. Allein das Riesenhirn würde 910.000 Kilogramm wiegen.

Wäre ein solcher Riese also intelligenter als ein Mensch? Wenn die Skalierungsprinzipien aus der Welt der Spinnen gelten, lautet die Antwort nein, wie ein genauer Blick auf die von ihnen gesponnenen Netze zeigt.

Während eine Spinne ein Netz konstruiert, muss sie ständig Entscheidungen treffen und die effizientesten Stellen finden, um jeden Faden anzubringen. Und obwohl sie außergewöhnliche Architekten sind, machen sie Fehler und diese Fehler sind im Laufe der Zeit ziemlich konstant. Eberhard nutzte diese Web-Making-Fehler also als Proxy für die kognitive Kapazität. Da er die unglaublichen Kosten eines winzigen Körpers und damit eines übergroßen Gehirns kannte, erwartete er, dass sich diese Kosten in ihren Netzen widerspiegeln würden. Die kleineren Spinnen sollten mehr Fehler machen.

Erschreckenderweise tun sie das nicht. Tatsächlich war die Anzahl der Fehler von Art zu Art und sogar innerhalb der Art genau gleich. Dann testete ein Schüler von Eberhard die kleinen Kreaturen und zwang sie, in einer beengten Umgebung ein Rohrstück mit dem Durchmesser eines großen Luftgewehrs BB zu bauen. Auch hier machten die Spinnen die gleiche Anzahl von Fehleinschätzungen, sogar wie neugeborene Nymphen. Das gleiche scheint für Schlupfwespen zu gelten, die vom massiven Tarantelfalken bis zu einer Feenwespe reichen, die kleiner ist als ein einzelliges Paramecium. Letztere haben wirklich winzige Gehirne, sind aber ebenso geschickt darin, Beute zu lokalisieren und zu überfallen. &bdquoWir haben bisher keine Verhaltenskosten festgestellt, die ein total winziges Gehirn mit sich bringt&rdquo, sagt Wcislo.

Wie konnte ein so kleines Gehirn so gut funktionieren wie ein größeres? Durch bösartige, halsabschneiderische evolutionäre Effizienz. Einige winzige Kreaturen haben tatsächlich geschrumpfte Gehirnzellen mit dramatisch kürzeren verbindenden Axonen, den drahtartigen Fortsätzen von Neuronen. Aber selbst dann gibt es eine untere Grenze und eine Zelle kann nicht kleiner werden als ihr Zellkern (obwohl manche Käfer den Zellkern einfach ganz abwerfen). Und wenn Axone zu kurz werden, stören sie sich gegenseitig wie ein Kabelsalat.

Ein halbwegs anständiges Gehirn zu haben ist also für kleine Wirbellose eine harte Aufgabe. Was bedeutet das für uns größere Lebewesen? Es stellt sich heraus, dass es Hallers Regel egal ist, ob Sie eine Spinne, eine Wespe, ein Vogel oder sogar ein Mensch sind. Da Tiere aufgrund von Klimaänderungen oder anderen selektiven Belastungen kleiner werden, benötigt ihr Gehirn einen immer höheren Prozentsatz an Energie und Immobilien in ihrem Körper.

Eine Salamanderart, die wie Insekten in ihrer Größe stark variieren kann, hat einen dünneren Schädel entwickelt, um Platz für ihr Gehirn zu schaffen. Und obwohl noch nicht klar ist, wie das alles auf den Menschen zutrifft, wissen wir, dass das menschliche Gehirn in den letzten 10.000 Jahren geschrumpft ist. Anstatt weniger intelligent zu werden, wurden die Gehirne unserer Vorfahren vielleicht einfach effizienter.

Diego Ocampo, ein Biologe, der derzeit seinen Ph.D. an der University of Miami, führte eine Untersuchung von mehr als 70 Vogelarten durch und stellte fest, dass sie der Hallerschen Regel perfekt folgen, wobei die Kleinsten proportional größere Gehirne haben. Aber als er sich einzelne Gruppen ansah, bemerkte er, dass Kolibris ihre eigene aufgeladene Version der Regel hatten. Nehmen Sie zwei Arten von Kolibri. Der violette Säbel, ein ansehnlicher Vogel mit 12 Gramm, besteht zu etwa 2,4 Prozent aus Gehirn. Unterdessen besteht der Einsiedler mit gestreifter Kehle, der ein Fünftel der Größe ausmacht, zu 4,8 Prozent aus Gehirn. Im Vergleich zu anderen Kreaturen sind diese Zahlen seltsam niedrig. Weit größere Vögel, die er untersuchte, wie z. B. Dornenvögel, haben ein Gehirn, das unbeholfen 7 Prozent ihres Körpers einnimmt.

Es ist, als hätten sich die Kolibris als Gruppe einen weitaus effizienteren Gehirntyp einfallen lassen als andere Vögel – eine leichte Krümmung der Hallerschen Regel. Und als ob das nicht genug wäre, zeigt der Einsiedler, weit davon entfernt, ein Einfaltspinsel zu sein, tatsächlich die komplexesten Verhaltensweisen. Während der Säbelbrauer dazu neigt, eine einzelne Pflanze zu bewachen, merkt sich der Einsiedler komplexe Linien, denen er durch den Wald folgen muss, um Nahrung zu finden.

Was ist, wenn Vögel eine Art ultraeffizientes Gehirndesign freigeschaltet haben, das es ihnen ermöglicht, mit weniger mehr zu erreichen? Dies würde sicherlich einige der erstaunlichen Fähigkeiten erklären, die beispielsweise bei Graupapageien beobachtet werden, die Formen erkennen und sogar zählen können, sowie bei Rabenvögeln, die eine äquivalente Anzahl von Neuronen wie einige Primaten haben und möglicherweise sogar sein können selbstbewusst. Vergessen Sie nicht die Kraken, die ein sehr primitives Gehirn haben und dennoch Aufgaben ausführen, die denen von Hunden Konkurrenz machen.

Lars Chittka, der das Verhalten und die Intelligenz von Bienen an der Queen Mary University of London studiert, stellt diese Fragen über die Intelligenz von Tieren auf den Kopf. Es ist nicht so, dass sie große Gehirne erfordern, um komplizierte Dinge zu tun, sagt er, sondern kompliziertes Verhalten erfordert wirklich nicht viel Intelligenz. &bdquoDie Aufgabe, die ein großes Gehirn erfordert, ist noch nicht entdeckt&rdquo, sagt er. &bdquoMan kann mit sehr wenig Gehirn eine ganze Menge tun.&rdquo Manche Wespen, sagt er, können die Gesichter jeder anderen Wespe in ihrer Gemeinschaft erkennen. Aber wenn er ihr Gehirn betrachtet, gibt es nichts, was eine so beeindruckende Fähigkeit erklärt. Chitka weist darauf hin, dass sich die Gesichtserkennung aus einfacheren Fähigkeiten entwickelt haben könnte, wie zum Beispiel dem Erkennen von Nahrungsquellen. Und da Bienen komplexe soziale Interaktionen, eine symbolische Sprache und ein ausgezeichnetes räumliches Gedächtnis haben, gibt es nicht wirklich viel, um ihre Intelligenz von der eines Nagetiers zu unterscheiden.

Dennoch dehnt es die Glaubwürdigkeit aus, zwei Arten aus sehr unterschiedlichen Teilen des Tierreichs zu vergleichen, und es ist noch schwieriger zu verstehen, wie die Physiologie mit bestimmten Verhaltensweisen korrespondiert. Aber, sagt Eberhard, jedes Tier, das durch die Entwicklung zu einer kleineren Größe unter Beibehaltung komplizierter Verhaltensweisen an die Wand der Hallerschen Regel gedrängt wurde, muss sich ein paar interessante Möglichkeiten einfallen lassen, um sein Gehirn zu rationalisieren.

Wcislo vergleicht große Tiere wie Wale und vielleicht auch Menschen mit den großen Apple IIe-Computern, die in den 1980er Jahren auf so vielen Schreibtischen standen und das Personal Computing revolutionierten. Sie waren leistungsstarke Werkzeuge, aber es gab viel Platzverschwendung und übermäßige Wärmeproduktion. Vergleichen Sie das jetzt mit modernen iPhones, und Sie sehen die Kraft der Miniaturisierung.

Daher ist es vielleicht nicht verwunderlich, dass die Arbeit von Wcislo die Aufmerksamkeit des Silicon Valley auf sich gezogen hat. Sein ältester und treuester Geldgeber ist Frank Levinson, Risikokapitalgeber und Gründer des Glasfasergiganten Finisar. Um zu erklären, warum er anfing, in die Insektenforschung zu investieren, beschreibt Levinson die Zeit, in der er ein Paar männlicher Schmetterlinge in der Nähe seines Hauses beobachtete, die um die Aufmerksamkeit der Weibchen kämpften, sich duckten und um einen Busch webten. &bdquoDer beste Chip von Intel kann fliegen, kann tanzen, kann eine Frau romantisieren, kann&rdquo Luftkämpfe&rdquo, sagt er. &bdquoIch kenne nichts in Silizium, das etwas so Komplexes wie dieses tun könnte.&rdquo

Wenn kleine Tiere gelernt haben, mit weniger mehr zu erreichen, was hindert die Elektronik dann daran, dasselbe zu tun?

Levinson sagt, dass Elektronikunternehmen heute von künstlicher Intelligenz besessen sind&mdash, wie Maschinen menschlicher gemacht werden&mdass gleichzeitig die Zunahme der Rechengeschwindigkeiten zum ersten Mal seit den 1970er Jahren langsamer zu werden scheint. Laut Levinson besteht also ein enormer Bedarf, sowohl zu verstehen, wie Intelligenz funktioniert, als auch Schaltkreise kleiner und effizienter zu machen. Mit anderen Worten, eher insektenartig.

Insekten bieten viele Beispiele für leistungsstarke Rechenmaschinen. Nehmen Sie Wcislo's neueste Besessenheit, nächtliche Schweißbienen, die unter einem Dschungeldach mit 10 bis 20 Mal weniger Licht als in einer mondlosen Nacht leben. Es ist so dunkel, dass die Gesetze der Physik besagen, dass es nicht genügend Photonen gibt, um ein visuelles Signal von Hintergrundgeräuschen zu unterscheiden. &bdquoWie zum Teufel sehen sie?&rdquo Wcislo. &bdquoSie sollten nicht in der Lage sein zu sehen.&rdquo Anscheinend fungiert ihr winziges Gehirn als Filter für das Bild, wie eine Nachtsichtbrille, und extrahiert ein Bild aus der umgebenden Dunkelheit. Er trainiert auch Ameisen, durch Labyrinthe zu gehen und dann ihr Gehirn mit denen anderer Ameisen zu vergleichen, die ein weniger intellektuell anspruchsvolles Leben führen. Dies sind die Arten von Fragen, die möglicherweise auf modernste Materialien und Designs hinweisen, damit Computer so schnell schrumpfen können wie Tierhirne.

Letztendlich bieten Insektengehirne mehr als nur unglaubliche Effizienz – sie bieten auch Einfachheit. Untersuchungen zur künstlichen menschlichen Intelligenz sind knifflig, auch weil das menschliche Gehirn überaus komplex ist. Aber wie diese Wissenschaftler herausgefunden haben, können Sie mit einem sehr kleinen, effizienten Gehirn viel erreichen. Vielleicht gibt es auch noch mehr Programmierer, die von ihnen lernen können.

&ldquoSilicon Valley sucht immer nach diesen neuen Nischen&ldquo Levinson. &bdquoEin interessanter Ort ist bei [Wcislo] und den Jungs, die etwas so Einfaches wie Ameisen, Bienen und Spinnen studieren&mdas und sehen, was sie uns über Denkprozesse und Lernen erzählen können.&ldquo


Die 49 inspirierendsten fliegenden Zitate

Wünscht sich nicht jeder, sie könnten fliegen? Es wäre eine Supermacht!

Nun, nach den Leuten und Zitaten unten können Sie das. Alles, was Sie brauchen, ist ein wenig Vertrauen, Positivität und vielleicht etwas magischen Feenstaub. Lesen Sie weiter und Sie werden in kürzester Zeit bereit sein, Ihre Flügel auszubreiten…

Denken Sie nur an glückliche Gedanken und Sie werden fliegen. Peter Pan

Gib denen, die du liebst, Flügel zum Fliegen, Wurzeln zum Zurückkommen und Gründe zum Bleiben. Dalai Lama XIV

In dem Moment, in dem Sie daran zweifeln, ob Sie fliegen können, hören Sie für immer auf, es zu können. J. M. Barrie, Peter Pan

Jeder hat Ozeane zum Fliegen, wenn er das Herz dazu hat. Ist es rücksichtslos? Vielleicht. Aber was wissen Träume von Grenzen? Amelia Earhart

Ich denke, wenn du nicht springst, wirst du nie wissen, ob du fliegen kannst. Miranda Lambert

Ich frage mich immer, warum Vögel sich dafür entscheiden, am selben Ort zu bleiben, wenn sie überall auf der Erde fliegen können, dann stelle ich mir die gleiche Frage. Harun Yahya

Once you have tasted flight, you will forever walk the earth with your eyes turned skyward, for there you have been, and there you will always long to return. Leonardo da Vinci

Flying or falling, it’s up to us. Kami Garcia

What if I fall? Oh, but my darling, what if you fly? Unbekannt

Fly without wings
Dream with open eyes
See in darkness. Dejan Stojanovic

We have to be continually jumping off cliffs and developing our wings on the way down. Kurt Vonnegut

He who would learn to fly one day must first learn to stand and walk and run and climb and dance one cannot fly into flying. Friedrich Nietzsche

You wanna fly, you got to give up the shit that weighs you down. Toni Morrison

The higher we soar the smaller we appear to those who cannot fly. Friedrich Nietzsche

The shell must break before the bird can fly… Tennyson

Do you love him?
He makes me feel like that. Like flying. Scott Westerfeld

I’ll spread my wings and I’ll learn how to fly. I’ll do what it takes till I touch the sky. Kelly Clarkson

Let your soul and spirit fly. Van Morrison

Blackbird singing in the dead of night
Take these broken wings and learn to fly
All your life
You were only waiting for this moment to arise. Die Beatles

The reason birds can fly and we can’t is simply because they have perfect faith, for to have faith is to have wings. J.M. Barrie

If happy little bluebirds fly beyond the rainbow, why oh why can’t I? E.Y. Harburg, Somewhere Over the Rainbow

Open the window in the center of your chest and let the spirits fly in and out. Rumi

To most people the sky is the limit. To those who love flying, the sky is home. Unbekannt

Why fly? Einfach. I’m not happy unless there’s some room between me and the ground. Richard Bach

The butterfly is a flying flower… Ponce Denis Écouchard Lebrun

Don’t be scared to fly alone. Find a path that is your own. Unbekannt

You might as well make yourself fly as to make yourself love. Marilyn Monroe

Each of us has wings but only those who dream learn to fly! Unbekannt

As our heart soars, we fly with it! Let love take you places! Bryant McGill

There is an art, or rather a knack to flying. The knack lies in learning how to throw yourself at the ground and miss. Douglas Adams

Your wings already exist. All you have to do is fly. Unbekannt

Every bird that flies has the thread of the infinite in its claw. Victor Hugo

Sometimes you gotta fall before you fly. Unbekannt

I want to fly like an eagle
To the sea
Fly like an eagle
Let my spirit carry me
I want to fly like an eagle
Till I’m free The Steve Miller Band

There is no flying without wings. French Proverb

Gravity sucks. I want to fly. Unbekannt

Within all of us is a varying amount of space lint and star dust, the residue from our creation. Most are too busy to notice it, and it is stronger in some than others. It is strongest in those of us who fly and is responsible for an unconscious, subtle desire to slip into some wings and try for the elusive boundaries of our origin. K. O. Eckland

FLY: First Love Yourself. Unbekannt

I fly because it releases my mind from the tyranny of petty things. Antoine de Saint-Exupery

Everything that drowns me makes me want to fly. One Republic

I came to win, to fight, to conquer, to thrive
I came to win, to survive, to prosper, to rise
To fly. Niki Minaj

Don’t make me walk when I want to fly. Unbekannt


Love, sex and the male brain

Editor's note: Dr. Louann Brizendine is a member of the American Board of Psychiatry and Neurology and the National Board of Medical Examiners, and a clinical professor of psychiatry at the University of California, San Francisco. She is founder and director of the Women's Mood and Hormone Clinic. She wrote "The Female Brain" and, just released, "The Male Brain." Brizendine will appear on HLN's "The Joy Behar Show" Friday at 9.

(CNN) -- Although women the world over have been doing it for centuries, we can't really blame a guy for being a guy. And this is especially true now that we know that the male and female brains have some profound differences.

Our brains are mostly alike. We are the same species, after all. But the differences can sometimes make it seem like we are worlds apart.

The "defend your turf" area -- dorsal premammillary nucleus -- is larger in the male brain and contains special circuits to detect territorial challenges by other males. And his amygdala, the alarm system for threats, fear and danger is also larger in men. These brain differences make men more alert than women to potential turf threats.

Meanwhile, the "I feel what you feel" part of the brain -- mirror-neuron system -- is larger and more active in the female brain. So women can naturally get in sync with others' emotions by reading facial expressions, interpreting tone of voice and other nonverbal emotional cues.

Perhaps the biggest difference between the male and female brain is that men have a sexual pursuit area that is 2.5 times larger than the one in the female brain. Not only that, but beginning in their teens, they produce 20 to 25-fold more testosterone than they did during pre-adolescence.

If testosterone were beer, a 9-year-old boy would be getting the equivalent of a cup a day. But a 15-year-old would be getting the equivalent of nearly two gallons a day. This fuels their sexual engines and makes it impossible for them to stop thinking about female body parts and sex.

And so begins the 'Man Trance'

All that testosterone drives the "Man Trance"-- that glazed-eye look a man gets when he sees breasts. As a woman who was among the ranks of the early feminists, I wish I could say that men can stop themselves from entering this trance. But the truth is, they can't. Their visual brain circuits are always on the lookout for fertile mates. Whether or not they intend to pursue a visual enticement, they have to check out the goods.

To a man, this is the most natural response in the world, so he's dismayed by how betrayed his wife or girlfriend feels when she sees him eyeing another woman. Men look at attractive women the way we look at pretty butterflies. They catch the male brain's attention for a second, but then they flit out of his mind. Five minutes later, while we're still fuming, he's deciding whether he wants ribs or chicken for dinner. He asks us, "What's wrong?" We say, "Nothing." He shrugs and turns on the TV. We smolder and fear that he'll leave us for another woman.

Not surprisingly, the different objectives that men and women have in mating games put us on opposing teams -- at least at first. The female brain is driven to seek security and reliability in a potential mate before she has sex. But a male brain is fueled to mate and mate again. Until, that is, he mates for life.

Despite stereotypes to the contrary, the male brain can fall in love just as hard and fast as the female brain, and maybe more so. When he meets and sets his sights on capturing "the one," mating with her becomes his prime directive. And when he succeeds, his brain makes an indelible imprint of her. Lust and love collide and he's hooked.

The 'Doting Daddy Brain'

A man in hot pursuit of a mate doesn't even remotely resemble a devoted, doting daddy. But that's what his future holds. When his mate becomes pregnant, she'll emit pheromones that will waft into his nostrils, stimulating his brain to make more of a hormone called prolactin. Her pheromones will also cause his testosterone production to drop by 30 percent.

These hormonal changes make him more likely to help with the baby. They also change his perceptual circuitry, increasing his ability to hear a baby cry, something many men can't do very well before their wives are pregnant.

And a word to the wise for all the young mothers who are reluctant to let your husbands hold and care for your newborn. The more hands-on care a father gives his infant, the more his brain aligns with the role of fatherhood. So, hand over the baby.

His emotions run deep

Although men have earned the reputation for being more stoic than women, they actually have stronger emotional reactions than we do. They just don't show it very often.

Studies of men's faces show that the male brain's initial emotional reaction can be stronger than the female brain's. But within 2.5 seconds, he changes his face to hide the emotion, or even reverse it. The repeated practice of hiding his emotions gives men the classic poker face.

It's his poker face and his analytical response to personal problems that can put him in the doghouse. She's crying as she talks about what's wrong with the relationship, and instead of hugging her, his mind is racing to find a way to resolve the problem as soon as possible. With practice and because of the way their brains are wired, men use their analytical brain structures, not their emotional ones, to find a solution.

They enjoy this advantage, but women often take affront to it. When you're telling your husband your problem and he tries to solve it instead of hearing you out, you may think he's being insensitive. But that's not what's going on in his brain. He's working to solve the problem so he can relieve your pain as quickly as possible. Not because he doesn't care or doesn't want to listen, but because he loves you.

'Lovable Grandpas' and 'Grumpy Old Men'

As men age, the male brain hormones change and the male brain and body goes into the stage of life called andropause. The king of male hormones -- testosterone -- goes down and the queen of female hormones -- estrogen -- goes up. Whether Grandpa is your kids' hero or the grouch they hate to visit depends a lot on how he handles these hormonal changes. For example, if his testosterone levels drop to an abnormally low level, he can feel tired, irritable and even depressed. Some men in this condition seek hormone replacement therapy and others find relief in exercise, more frequent sex, and spending more time with other people.

The grandpa that kids can't wait to see is the one who's feeling the effects of the hormone oxytocin, often called the "cuddle hormone." He's fun and playful and likes to hear what his grandchildren have to say. He's much more patient with your children than he was with you, when you were growing up. The love circuits of the mature male brain can be hijacked by his grandkids, even more than they were by his own children.

The 'Lonely Hearts Club'

Not only is the mature male brain more receptive to closer bonds, but it's also more sensitive to loneliness. Nobody thrives when they're lonely, but it seems to take a major toll on older men. Sixty percent of divorces in couples over the age of 50 are initiated by women, leaving their husbands shell-shocked and devastated.

Once his wife leaves, unless he makes a point of socializing more with other people, his brain stops getting the social workout it needs to make him feel good about himself. If he becomes a loner, his social-approval circuits don't get activated. In brain scan studies of older males researchers have found that the brain's pleasure and reward areas, the VTA and the NAc, remain more active in men who are social. So don't begrudge the divorcee or the new widower some socializing and seeking female companionship.

The human brain is the best learning machine on the planet and human beings are capable of making major changes in our lives. But there are some things that the male brain and female brain are not likely to change anytime soon. And it makes more sense to deal with these brain realities, than to argue with them or ignoring them.

The best advice I have for women is make peace with the male brain. Let men be men.

The opinions expressed in this commentary are solely those of Louann Brizendine.


Male and Female Brains Really Are Built Differently

The hemispheres of women's brains are more interconnected. Spielt das eine Rolle?

Ready your knowing smirk, because here comes a scientific gem that’s sure to enliven even the dullest of holiday parties.

By analyzing the MRIs of 949 people aged 8 to 22, scientists at the University of Pennsylvania found that male brains have more connections innerhalb each hemisphere, while female brains are more interconnected zwischen hemispheres.

Yes, take that, Mike from IT! It, like, so explains why you just dropped the eggnog while attempting to make flirty conversation with Janet from Accounting.

Just kidding we still have no idea why men or women do anything in particular. But the study, released today in the Proceedings of the National Academy of Sciences, is interesting because it is one of the first to discover differences in the brain’s structural connectivity in a large sample size of people from a variety of age groups.

Male (upper) and female (lower) brain connections (PNAS)

By analyzing the subjects’ MRIs using diffusion imaging, the scientists explored the brains’ fiber pathways, the bundles of axons that act as highways routing information from one part of the mind to the other. After grouping the image by sex and inspecting the differences between the two aggregate “male” and “female” pictures, the researchers found that in men, fiber pathways run back and forth within each hemisphere, while in women they tend to zig-zag between the left, or “logical,” and right, or “creative,” sides of the brain.

Because female brains seem to have a stronger connections between their logical and intuitive parts, “when women are asked to do particularly hard tasks, they might engage very different parts of the brain,” said Ragini Verma , an associate professor of radiology at the University of Pennsylvania and one of the authors of the report. “Men might over-engage just one part of the brain.”

This could mean, for example, that men tend to see issues and resolve them directly, due to the strong connections between the “perception” and “action” areas of their brains, while women might be more inclined to combine logic and intuition when solving a problem.

Their less-interconnected hemispheres might prompt men, for example, to be, “going along, executing things very skillfully and maybe not taking into account that someone didn't [do something] because they were having a bad day,” Verma explained. Meanwhile, “gut feelings, trying to join the dots together … women are known to be very strong in that.”

The differences were less evident in young children, but they became prominent in the scans of the adolescents.

Child (B), adolescent (C), and adult (D) brains (PNAS)

Scientists have long known that male and female brains are distinct, but the degree of these differences, and whether they impact behavior, is still somewhat of a mystery. The field has repeatedly unearthed seemingly solid clues that turned out to be red herrings. In August, for example, a study in the journal Plus eins challenged the long-held idea that male and female brains exhibit differences in “lateralization,” or strengths in one half of the brain or another. And past books on the “male” and “female” styles of thinking have been criticized for only including studies that reinforce well-known gender stereotypes.

At the same time, there’s plenty of evidence that male brains are from Mars and female brains are, well, from a different neighborhood on Mars. Researchers already know, for example, that men’s brains are slightly bigger than women’s (because men’s bodies also tend to be bigger). Male and female rats navigate space differently. Women taking birth control pills, which alter estrogen and progesterone levels, have been shown to remember emotionally charged events more like men do in small studies. Migraines not only strike women more frequently, but they impact different parts of their brains, too.

A study published last month in the journal Naturkommunikation found that genes are expressed differently in men and women throughout the brain. One reason autism rates are higher among males, the researchers suggest, could be because a form of the gene NRXN3 is produced at higher levels in male brains.

And past research has shown that, across cultures, women’s brains are more functionally interconnected when at rest than men’s are, on average. This and similar findings have been used to support the idea that women are “better at multitasking.” And indeed, a study released late last month by researchers at the University of Glasgow in Scotland found that women do have an edge when it comes to switching between tasks rapidly, ostensibly because, back in the cave, we had to keep an eye on the kids while we . did whatever else it is that cave housewives did.

But examining the brain differences between the sexes also has an ugly past, since such findings have historically been used to paint women as less rational or intelligent.

The 19th-century French anthropologist Paul Broca, who lends his name to the area of the brain responsible for speech, once said, "We are therefore permitted to suppose that the relatively small size of the female brain depends in part upon her physical inferiority and in part upon her intellectual inferiority.”

At the same time, though, modern medicine can’t afford to ignore these variations. Just as with any disease, understanding sex differences in brains might help neuroscientists better diagnose and treat disorders.

“We see these differences everywhere, and we started to realize, damn, we simply assume they aren't there,” Larry Cahill, a neuroscientist at the University of California at Irvine, told the Orange County Register. “And these sex differences have implications for how the brain works and how to fix brains.”

Even pain medications don’t take male and female pain perception differences into account, Cahill points out. Countless medical fields have long been treating women by pretending “they are simply men with pesky sex hormones.”

The most uncomfortable aspect of such findings is that they can be—and often are—twisted to prop up stereotypes and prejudices. Studies like the PNAS one might offer fodder for those who wish to explain away female underrepresentation in fields like engineering with factoids about brain “wiring.” (Something former Harvard president Larry Summers essentially once suggested.)

But of course, that kind of thinking leaves out culture, which plays a big role not only in shaping how we think—both inside and outside of MRI machines—but also in determining what we do with our brains, however they’re structured. Verma emphasized that there’s a great deal of variation between individuals. Different fiber-pathway configurations don’t necessarily predestine someone to behave or think a certain way.

“There is a lot to be said about the structural wiring of the brain,” Verma said, “but it's what you use the wiring for that changes the person that you are.”

Or as Anke Ehrhardt, a psychiatry professor at Columbia University Medical Center cautioned during a recent panel on neuroscience and gender, "Acknowledging brain effects by gender does not mean these are immutable, permanent determinants of behavior, but rather they may play a part within a multitude of factors and certainly can be shaped by social and environmental influences.”


Lying eyes

Our eyes deceive our brain quite often.

A 1950s study found that poor children saw coins as being larger than they were because they perceived them as holding more value (a variation of this experiment conducted in 2007 supported the findings).

Other studies have shown that if we're extremely thirsty, we'll think a glass of water is closer than it is. This, Rule said, can be beneficial, say in the case of being stranded: we'll keep going if we think relief is near.

We also see threats like snakes as being larger than they are, which, from an evolutionary standpoint, can also be beneficial.

But this perception of black men is a social issue rather than one of survival, and that's why it needs to be eliminated, Rule said.

The researchers would like to take these theoretical analyses and examine real-world applications, with police in the field, to see if perception bias influences decisions made on the fly.

George Dei, who teaches social justice education at the Ontario Institute for Studies in Education said that preconceived notions about black men and women — such as being perceived as a threat or as less intelligent, or even not being seen as human beings — are deeply rooted in racism that has occurred over hundreds of years. But he has hope that, through education, racism and bias can be eliminated.

"It's one thing to talk about them, it's another to address them," he said. "We need to move into action … and we need to have education that is transformative."

Studies like this can help, but it's important to also address social issues surrounding bias and racism, Dei said. And it's important that we are accountable for our actions.

"I don't think we can subject the discussion into a scientific analysis we need to see it as a social construction," he said. "It is real and it's consequential."