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Latenzunterschiede zwischen unseren Sinnen

Latenzunterschiede zwischen unseren Sinnen


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Mich würde interessieren, wie lange es dauert zwischen dem Moment, in dem etwas unsere Haut berührt und dem Moment, in dem etwas im Gehirn aktiviert wird. Und wie lange dauert es insgesamt, bis wir subjektiv etwas wahrnehmen? Und ich würde gerne wissen, ob dies davon abhängt, welcher Körperteil stimuliert wurde (gleiche Latenz für Fuß und Nacken?), oder ob es von der Art der Reize (Wärme oder mechanisch) abhängt. Mich würde auch diese Latenz im auditiven und visuellen System interessieren. Ich habe versucht, danach zu suchen, konnte aber mangels der richtigen Terminologie nicht finden, was ich brauchte.


Angesichts deiner Fragen zusammengenommen und deines KommentarsEs wäre interessant zu wissen, wie viel Verzögerung das Gehirn verarbeiten kann, um Kausalität zu verstehen und Ereignisse zu assoziierenIch glaube du interessierst dich für intersensorische Asynchronität. Ein bekanntes Beispiel, bei dem zwei Reizmodalitäten als getrennt wahrgenommen werden, obwohl sie tatsächlich von demselben Ereignis stammen, ist ein zu hörender Donner nach Blitz. Dies wird durch die Tatsache verursacht, dass sich Schall mit einer viel langsameren Geschwindigkeit als Licht ausbreitet und daher ein Donner den Blitz um Sekunden verzögern kann.


Quelle: NASA

In vielen Fällen wird jedoch ein Ereignis, das Wahrnehmungen über die Reizmodalitäten hinweg erzeugt, tatsächlich als synchron wahrgenommen, während sie aufgrund von Unterschieden in den physikalischen Eigenschaften der Reize tatsächlich zeitlich versetzt sind. Nehmen wir den Sturm als Beispiel - wenn er weit weg ist, wird der Donner als getrennt wahrgenommen, weil der Donner um Sekunden verzögert wird. Aber wenn das Gewitter nah genug ist, werden das Hörknacken und der visuelle Blitz tatsächlich als synchron wahrgenommen, während sie aufgrund des Schalls, der sich so viel langsamer als das Licht ausbreitet, tatsächlich noch ausgeglichen sind.

Die Frage lautet also, wie Sie zu Recht fragen, was sind die? Margen in welchen modalitätenübergreifenden Reizen können asynchron sein, während sie als ein Ereignis wahrgenommen werden? Mit anderen Worten, was ist das? Integrationsfenster?

Ein Review von Vroomen und Keetels (2010) beschreibt verschiedene psychophysische Studien, die untersucht haben, was die minimale Asynchronität liegt zwischen zwei Reizen unterschiedlicher Modalität, die zu einer synchronisierten Wahrnehmung führen. Die folgenden Werte gelten für einfache Reize, wie z. B. taktiles Tippen, akustische Pieptöne und visuelle Blitze.

  • Akustische und taktile Reize: 80 Frau
  • Akustische Pieptöne und visuelle Blitze: 25 - 50 Frau
  • Visuelle und taktile Reize: 35 - 65 Frau

Beachten Sie, dass diese Verzögerungsunterschiede angesichts der Geschwindigkeit der peripheren neuronalen Transduktion relativ groß sind (siehe die andere Antwort von Nandor Poka unten). Darüber hinaus kann das Integrationsfenster zwischen komplexeren Stimuli viel größer sein. Zum Beispiel das Fenster für Sprache und visuelle Informationen kann so groß sein wie 203 ms. Solche großen Integrationsfenster weisen darauf hin, dass höhere Prozesse im Gehirn eine Rolle spielen. Beachten Sie, dass nur zeitliche Verzögerungen unter 20 ms werden voraussichtlich gehen unbemerkt wegen fest verdrahteter Einschränkungen auf das Auflösungsvermögen der einzelnen Sinne,

Vroomen und Keetels (2010) argumentieren daher, dass es höhere Prozesse im Gehirn am Werk sind, die zeitlich versetzte Wahrnehmungen aktiv synchronisieren, aber zu ein und demselben Ereignis zu gehören scheinen. Ein solcher Mechanismus wird als bezeichnet Temporaler Bauchredner, was bedeutet, dass eine Wahrnehmungsmodalität aktiv zeitlich verschoben wird, um sie an eine andere anzupassen. Dieser Effekt ist bei visuellen Reizen am ausgeprägtesten, da eine visuelle Wahrnehmung zeitlich aktiv an einen Ton- oder Tastreiz angepasst wird. Wahrscheinliche visuelle Wahrnehmungen werden vorzugsweise vom Gehirn verschoben, da das visuelle System der langsamste aller Sinne ist.

Referenz
- Vroomen & Keetels, Att Percept Psychophys 2010; 72(4): 871-84


Dies ist eine wirklich interessante Reihe von Fragen, und ich werde versuchen, alle zu beantworten, aber sie kompakt zu halten. Sehen wir uns also zunächst die Nervenklassen und die Leitungsgeschwindigkeit von dieser und dieser Wikipedia-Seite an:

Periphere Nerven können in die drei Gruppen A, B und C (basierend auf ihrem Durchmesser) eingeteilt werden.

Gruppe A sind die dicksten (größten Durchmesser), sind myelinisiert und haben eine hohe Leitungsgeschwindigkeit.

Gruppe A kann in Unterklassen unterteilt werden:

  • 'A'-Alpha-Nerven sind 13-20 um (Mikrometer) dick und haben eine Leitungsgeschwindigkeit von 80-120 m/s (das entspricht 288-432 km/h (Meter/s * 3,6) oder 180-270 mph (km/h / 1, 6)). Diese sind mit der Propriozeption verbunden (diese unterbewusste Empfindung ist dafür verantwortlich, dass wir wissen, wie unser Körper in 3D positioniert ist und wo unsere Gliedmaßen im Vergleich zu unserem Körper sind)

Dies bedeutet, dass bei einem ziemlich durchschnittlichen Menschen mit einer Körpergröße von 180 cm (ca. 6 Fuß) ein Reiz auf einen solchen Nerv den ganzen Körper der Person in 0,018 s (mit einer durchschnittlichen Leitungsgeschwindigkeit von 100 m/s) durchqueren kann Fall, ich werde das später besprechen.

  • 'A'-Beta-Nerven sind etwa halb so dick wie 'A'-Alpha-Nerven (6-12 um) und leiten Reize mit 33-75 m/s. Diese sind unter anderem mit kutanen Mechanorezeptoren verbunden

Alpha- und Betafasern können sowohl afferent (sensorisch) als auch efferent (motorisch) sein

  • 'A'-Delta-Nerven sind dünn myelinisiert und mit einer Geschwindigkeit von 3-30 m/s viel langsamer als die vorherigen Nerven. Diese Art von Nerven sind mit Nozizeption, kalten Thermorezeptoren verbunden und bilden die freien Nervenenden für Berührung und Druck.

  • 'A' Gammafasern sind efferente Fasern und mit einer Geschwindigkeit von 4-34m/s.

Nerven der Gruppe B sind präganglionäre Fasern (Ganglien sind Knotenpunkte von Neuronen des autonomen Nervensystems) und leiten Reize mit einer Geschwindigkeit von 3-15 m/s. Diese sind 1-5 um dick und myelinisiert.

Gruppe C sind postganglionäre Fasern (die zu den Organen führen) und gehören zu Nozizeptoren und Wärmerezeptoren. Sie sind dünn (0,2 - 1,5 um) und nicht myelinisiert. Ihre Leitungsgeschwindigkeit beträgt 0,5-2 m/s.

So sind verschiedenen Sinnestypen unterschiedliche Nerven zugeordnet, und dies führt zu einer unterschiedlichen Leitungsgeschwindigkeit dieser Reize. Die Antwort lautet also: Ja, es gibt Unterschiede in den Sensibilitätsverzögerungszeiten für verschiedene Arten von Reizen.

In diesem Papier testeten Wissenschaftler die Reaktionsverzögerungszeit auf Hitze verursachte Schmerzen und fanden Folgendes heraus:

Die Forscher stimulierten zwei verschiedene Teile der Hand der Testpersonen, den Daumenballen – das ist die Daumenbasis, und den volaren Unterarm – das ist die gleiche Seite des Unterarms wie die Handfläche (der untere Teil Ihres Unterarms, wenn Sie sich vorstellen deine Hände mit den Handflächen nach unten). Wie Sie in der Grafik sehen können, hat der volare Unterarm nach einem bestimmten Reizniveau geringere Verzögerungszeiten als die Daumenbasis. Diese Autoren führten auch ein Kontrollexperiment durch, um:

Schätzen Sie die Gesamtzeit, die für die zentrale sensorische Verarbeitung erforderlich ist, die Entscheidungsfindung plus die motorischen Ausführungszeiten wurden bei einer Person für Reaktionen auf überschwellige Hörreize gemessen. Akustische Reize wurden gewählt, weil die primäre afferente Überleitungszeit vernachlässigbar ist. Latenzen wurden wie bei den thermischen Stimuli gemessen. Das zehnte Perzentil (Punkt, an dem 10 ~ der Latenzen schneller und 90 ~ langsamer waren) lag bei 0,19 s.

Die Reaktion auf Geräusche ist also ziemlich schnell, aber dies beinhaltet wie beim Wärmeexperiment die messbare Reaktion der Testperson, also ist der Wert höher als die tatsächliche Empfindung.

Für das Hitze-Schmerz-Experiment schlossen die Autoren:

Die Leitungsentfernung vom stimulierten Bereich zum Rückenmark betrug bei dieser Person 0,78 m. Wenn Rezeptornutzungszeit, Anstiegszeit und Überleitungszeit im zervikalen Rückenmark ignoriert werden, müssen primäre Afferenzen, die den ersten Schmerz signalisieren, eine Überleitungsgeschwindigkeit von mindestens 0,78 m/ (0,33 –0,19) s oder 6 m/s . aufweisen .

Die Geschwindigkeit von 6/ms korreliert gut mit der Leitungsgeschwindigkeit des A-Delta-Nervs.

Hier ist auch ein weiteres Diagramm zur Verteilung der Verzögerungszeiten auf verschiedene Stimulusniveaus:

Der Unterschied der Verzögerungszeiten kann aus der Aktivierung verschiedener Rezeptoren resultieren. Temperaturen um 40 Grad Celsius aktivieren eher nur Wärmerezeptoren, die eine geringere Leitungsgeschwindigkeit haben. Die hohe Zahl der langsamen (1-1,5s) Reaktion auf diese Reize korreliert gut mit den Fasern der Gruppe C für die Wärmeaufnahme. Auf der anderen Seite werden bei Reaktionen auf höhere und potenziell schädlichere Temperaturen Nozizeptoren eher aktiviert und eine schnellere Weiterleitung dieser Reize führt zu geringeren Latenzen. Auch der Übergang von hoher zu niedriger Latenz ist mit steigender Temperatur recht fließend.

Unterschiede in den Nervenleitungswerten sind nicht das einzige, was bei der Empfindung auftritt. Diese Reize wandern nicht direkt von Rezeptoren zum Gehirn, sondern müssen an ein sensorisches Neuron übertragen werden, dann haben diese Verbindungen im Rückenmark, bevor der Reiz an den entsprechenden Teil des Gehirns und dann an diese Neuronen des Gehirns übertragen werden kann muss das Signal noch verarbeiten. Es ist wichtig zu beachten, dass die Verzögerungszeiten von Individuum zu Individuum unterschiedlich sind. Die Autoren dieses Papiers führten eine große Reihe von Messungen durch, um die Auswirkungen von Alter, Geschlecht und Körpergröße auf die Nervenleitgeschwindigkeit herauszufinden, und es stellte sich beispielsweise heraus, dass:

Unter Berücksichtigung von Alter und Temperatur war die Abnahme der suralen Leitungsgeschwindigkeit um 0,17 m/s pro Zentimeter Höhenzunahme (0,44 m/s pro Zoll) etwas größer als zuvor berichtet.

Auch dieser letzte Artikel hat viele gute Vergleichstabellen verschiedener Nerven und Zustände.


Zeitwahrnehmung

Das Studium der Zeitwahrnehmung ist ein Feld innerhalb der Psychologie, der kognitiven Linguistik [1] und der Neurowissenschaften, das sich auf die subjektive Erfahrung oder das Empfinden von Zeit bezieht, die durch die eigene Wahrnehmung der Dauer der Unbestimmtheit und Entfaltung von Ereignissen gemessen wird. [2] [3] Das wahrgenommene Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ereignissen wird als . bezeichnet wahrgenommene Dauer. Obwohl es nicht möglich ist, die Zeitwahrnehmung einer anderen Person direkt zu erfahren oder zu verstehen, kann eine solche Wahrnehmung durch eine Reihe wissenschaftlicher Experimente objektiv untersucht und abgeleitet werden. Einige zeitliche Illusionen helfen, die zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen der Zeitwahrnehmung aufzudecken.

Pionierarbeit, die artspezifische Unterschiede hervorhebt, hat Karl Ernst von Baer geleistet. [4]


2 Antworten 2

Nein, sie werden nicht für die typische Internetverbindung verwendet. Sie werden es nicht einmal mit typischen Werkzeugen messen können.

Für DC-Umgebungen kämpfen wir um jede Mikrosekunde, aber für typische Ethernet-Switches erhalten Sie von 5-7 Mikrosekunden bis 30-50 Mikrosekunden pro Hop (Switch). Selbst 30-50 Mikrosekunden sind zu niedrig, um zu bemerken, dass die Latenz normalerweise für Anwendungen oder Menschen problematisch ist, da sie die Zehner/Hunderte Millisekunden erreicht.

In der Frage wird erwähnt, dass dies nicht hardwarespezifisch ist, jedoch haben unterschiedliche Plattformen unterschiedliche Umschaltlatenzen und Umschaltmodi.

Cut-Through-Switching ist am schnellsten, lässt aber Fragmente durch. Fragment free ist die zweitschnellste und stellt sicher, dass Frames mindestens 64 Byte groß sind, was bedeutet, dass sie keine Runts sind, was eines der Anzeichen für Kollisionen ist. Store and forward ist am langsamsten, sendet aber keine Frames weiter, die Fehler wie CRC-Fehler enthalten.

Ihre Frage enthält nichts über Entfernungen. Wenn zwischen Schalter 1 und Schalter 4 ein erheblicher Abstand besteht, müsste dies berücksichtigt werden. Wenn sie direkt nebeneinander liegen, sollte jeder Switch nicht viel Latenz hinzufügen, da er Frames im Allgemeinen sofort weiterleitet, ohne dass sie in großen Puffern hängen bleiben.

Latenz ist subjektiv, für ein Hochgeschwindigkeits-Handelsunternehmen können 2 ms einen großen Unterschied machen. Für die meisten von uns sind 2 ms nicht genug, um sich Sorgen zu machen.

Ich würde mir in diesem Fall keine Sorgen um die Latenz machen, es sei denn, ich hätte einen sehr spezifischen Anwendungsfall.


Mikroelektroden zur in-vivo-Bestimmung von pH

10.2.4 Reaktionszeit

Die Ansprechzeit ist definiert als der Zeitpunkt, an dem sich die pH-Konzentration in einer Lösung bei Kontakt mit einem pH-Sensor ändert und eine Referenzelektrode 95 % (oder 90 %) des Endwertes erreicht hat. Die Reaktionszeit wird angegeben als T95% oder T90% in Sekunden oder Minuten. Bei vielen Untersuchungen wird die Ansprechzeit des gesamten Messsystems ermittelt, die die Ansprechzeit des pH-Sensors beeinflusst. Im Allgemeinen weisen pH-Sensoren auf Metall-/Metalloxidbasis eine schnellere Ansprechzeit auf als Glasmembranelektroden. Bei Abdeckung mit einer Polymermembran zur Eliminierung oder Minimierung von Interferenzen wurde die Ansprechzeit von Elektroden auf Oxidbasis jedoch nachteilig beeinflusst [ 41 ].


Hell-Dunkel-Anpassung

Das visuelle System unseres Körpers ist in der Lage, sich automatisch an die Intensität des Lichts in der Umgebung anzupassen. Diese Anpassung geschieht, wenn Sie nach Sonneneinstrahlung ein dunkles Gebäude betreten. Ihre Pupillen erweitern sich, damit die Netzhaut Zugang zu zusätzlichem Licht erhält. Ihre Augen werden als Reaktion auf die Dunkelheit empfindlicher, passen sich jedoch innerhalb von etwa fünf Minuten an. Die Stäbchen in Ihren Augen enthalten Chemikalien, die bei begrenztem Licht zunehmen und auch bei der Anpassung helfen.


9 Antworten 9

Lichtgeschwindigkeit:
Sie werden die Lichtgeschwindigkeit als interessanten akademischen Punkt nicht übertreffen. Dieser Link funktioniert von Stanford nach Boston um

40ms bestmögliche Zeit. Als diese Person die Berechnung durchführte, entschied er, dass das Internet mit ungefähr "innerhalb eines Faktors von zwei der Lichtgeschwindigkeit" funktioniert, also gibt es ungefähr

TCP-Fenstergröße:
Wenn Sie Probleme mit der Übertragungsgeschwindigkeit haben, müssen Sie möglicherweise die TCP-Größe des Empfangsfensters erhöhen. Möglicherweise müssen Sie auch die Fensterskalierung aktivieren, wenn es sich um eine Verbindung mit hoher Bandbreite und hoher Latenz handelt (genannt "Long Fat Pipe"). Wenn Sie also eine große Datei übertragen, benötigen Sie ein ausreichend großes Empfangsfenster, um die Pipe zu füllen, ohne auf Fensteraktualisierungen warten zu müssen. Ich bin in meiner Antwort Tuning an Elephant etwas ausführlicher darauf eingegangen, wie man das berechnet.

Geographie und Latenz:
Ein Schwachpunkt einiger CDNs (Content Distribtuion Networks) ist, dass sie Latenz und Geografie gleichsetzen. Google hat mit seinem Netzwerk viel recherchiert und dabei Fehler gefunden, die Ergebnisse wurden im Whitepaper Moving Beyond End-to-End Path Information to Optimize CDN Performance veröffentlicht:

Obwohl die meisten Clients von einem geografisch nahe gelegenen CDN-Knoten bedient werden, erfährt ein beträchtlicher Teil der Clients Latenzen, die mehrere zehn Millisekunden höher sind als bei anderen Clients in derselben Region. Zweitens stellen wir fest, dass Warteschlangenverzögerungen oft die Vorteile einer Interaktion eines Clients mit einem nahegelegenen Server überwiegen.

BGP-Peerings:
Auch wenn Sie anfangen, BGP (Core Internet Routing Protocol) zu studieren und wie ISPs Peerings auswählen, werden Sie feststellen, dass es oft mehr um Finanzen und Politik geht . Sie können mit einem Spiegel-Router sehen, wie Ihre IP mit anderen ISPs (Autonomen Systemen) verbunden ist. Sie können auch einen speziellen Whois-Service nutzen:

Es macht auch Spaß, diese als Peerings mit einem GUI-Tool wie Linkrank zu erkunden, es gibt Ihnen ein Bild des Internets um Sie herum.

Diese Seite würde eine Latenz von etwa 70-80 ms zwischen der Ost- und Westküste der USA als typisch vorschlagen (z. B. von San Francisco nach New York).

Hier sind meine Zeiten (ich bin in London, England, also sind meine Zeiten an der Westküste höher als an der Ostküste). Ich erhalte einen Latenzunterschied von 74 ms, der den Wert dieser Site zu unterstützen scheint.

Diese wurden mit den Google Chrome-Entwicklungstools gemessen.

Messen Sie, wenn möglich, zuerst mit ICMP. ICMP-Tests verwenden standardmäßig eine sehr kleine Nutzlast, verwenden keinen Drei-Wege-Handshake und müssen nicht wie HTTP mit einer anderen Anwendung im Stack interagieren. In jedem Fall ist es äußerst wichtig, dass HTTP-Ergebnisse nicht mit ICMP-Ergebnissen verwechselt werden. Es sind Äpfel und Orangen.

Wenn man sich die Antwort von Rich Adams ansieht und die von ihm empfohlene Site verwendet, können Sie sehen, dass es auf dem Backbone von AT&T 72 ms dauert, bis sich der ICMP-Datenverkehr zwischen ihren SF- und NY-Endpunkten bewegt. Das ist eine angemessene Zahl, aber Sie müssen bedenken, dass dies in einem Netzwerk erfolgt, das vollständig von AT&T kontrolliert wird. Es berücksichtigt nicht den Übergang zu Ihrem Heim- oder Büronetzwerk.

Wenn Sie von Ihrem Quellnetzwerk aus einen Ping gegen careers.stackoverflow.com durchführen, sollten Sie etwas von 72 ms (vielleicht +/- 20 ms) sehen. Wenn dies der Fall ist, können Sie wahrscheinlich davon ausgehen, dass der Netzwerkpfad zwischen Ihnen beiden in Ordnung ist und innerhalb der normalen Bereiche verläuft. Wenn nicht, geraten Sie nicht in Panik und messen Sie von ein paar anderen Orten aus. Es könnte Ihr ISP sein.

Unter der Annahme, dass dies erfolgreich war, besteht Ihr nächster Schritt darin, die Anwendungsschicht anzugehen und festzustellen, ob mit dem zusätzlichen Overhead, den Sie mit Ihren HTTP-Anfragen sehen, etwas nicht stimmt. Dies kann von App zu App aufgrund von Hardware, Betriebssystem und Anwendungsstapel variieren, aber da Sie sowohl an der Ost- als auch an der Westküste ungefähr identische Geräte haben, könnten Benutzer der Ostküste die Server der Westküste und die Benutzer der Westküste den Osten erreichen Küste. Wenn beide Sites richtig konfiguriert sind, würde ich erwarten, dass alle Zahlen mehr und weniger gleich sind und daher demonstrieren, dass das, was Sie sehen, ziemlich gleichwertig ist.

Wenn diese HTTP-Zeiten eine große Varianz aufweisen, wäre ich nicht überrascht, wenn auf der langsameren Site ein Konfigurationsproblem auftritt.

Sobald Sie an diesem Punkt angelangt sind, können Sie versuchen, auf der App-Seite eine aggressivere Optimierung vorzunehmen, um zu sehen, ob diese Zahlen überhaupt reduziert werden können. Wenn Sie beispielsweise IIS 7 verwenden, nutzen Sie dessen Caching-Funktionen usw.? Vielleicht könnte man dort etwas gewinnen, vielleicht auch nicht. Wenn es um die Optimierung von Low-Level-Elementen wie TCP-Fenstern geht, bin ich sehr skeptisch, dass dies einen großen Einfluss auf so etwas wie Stack Overflow haben würde. Aber hey - Sie werden es nicht wissen, bis Sie es ausprobieren und messen.


Unterschiede im Gehirn zwischen den Geschlechtern

Es ist kein Geheimnis, dass Jungen und Mädchen unterschiedlich sind –sehr unterschiedlich. Die Unterschiede zwischen den Geschlechtern gehen jedoch über das hinaus, was das Auge sehen kann. Die Forschung zeigt wichtige Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Gehirnen.

Wissenschaftler untersuchen im Allgemeinen vier Hauptunterschiede in männlichen und weiblichen Gehirnen: Verarbeitung, Chemie, Struktur und Aktivität. Die Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Gehirnen in diesen Bereichen zeigen sich weltweit, aber Wissenschaftler haben auch Ausnahmen von jeder sogenannten Geschlechterregel entdeckt. Du kennst vielleicht einige Jungen, die sehr sensibel sind, immens gesprächig über Gefühle sind und im Allgemeinen nicht zu der „Jungen“-Art zu passen scheinen, Dinge zu tun. Wie bei allen Geschlechterunterschieden ist keine Methode besser oder schlechter. Die unten aufgeführten Unterschiede sind einfach verallgemeinerte Unterschiede in der typischen Gehirnfunktion, und es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass alle Unterschiede Vor- und Nachteile haben.

Männliche Gehirne nutzen fast siebenmal mehr graue Substanz für Aktivität, während weibliche Gehirne fast zehnmal mehr verbrauchen weiße Substanz. Was bedeutet das?

Bereiche der grauen Substanz des Gehirns sind lokalisiert. Sie sind Informations- und Handlungsverarbeitungszentren an bestimmten Flecken in einem bestimmten Bereich des Gehirns. Dies kann zu einer Art Tunnelblick führen, wenn sie etwas tun. Sobald sie sich intensiv mit einer Aufgabe oder einem Spiel beschäftigen, zeigen sie möglicherweise nicht viel Sensibilität für andere Menschen oder ihre Umgebung.

Weiße Substanz ist das Netzwerknetz, das die graue Substanz des Gehirns und andere Verarbeitungszentren miteinander verbindet. Dieser tiefgreifende Unterschied in der Gehirnverarbeitung ist wahrscheinlich ein Grund, warum Sie vielleicht bemerkt haben, dass Mädchen dazu neigen, schneller zwischen Aufgaben hin und her zu wechseln als Jungen. Der Unterschied zwischen grauer und weißer Substanz könnte erklären, warum Frauen im Erwachsenenalter großartige Multitaskerinnen sind, während Männer sich in stark aufgabenorientierten Projekten auszeichnen.

Männliche und weibliche Gehirne verarbeiten die gleichen Neurochemikalien, jedoch in unterschiedlichem Maße und durch geschlechtsspezifische Körper-Gehirn-Verbindungen. Einige dominante Neurochemikalien sind Serotonin, die uns unter anderem hilft, still zu sitzen Testosteron, unsere Sex- und Aggressionschemikalie Östrogen, eine weibliche Wachstums- und Fortpflanzungschemikalie und Oxytocin, eine chemische Bindungsbeziehung.

Aufgrund der Unterschiede bei der Verarbeitung dieser Chemikalien neigen Männer im Durchschnitt weniger dazu, so lange still zu sitzen wie Frauen, und neigen dazu, körperlich impulsiver und aggressiver zu sein. Außerdem verarbeiten Männchen weniger von der bindenden Chemikalie Oxytocin als Weibchen. Insgesamt ist ein wichtiger Aspekt der chemischen Unterschiede zu erkennen, dass unsere Jungen manchmal andere Strategien zum Stressabbau brauchen als unsere Mädchen.

Strukturelle Unterschiede

Eine Reihe von Strukturelementen im menschlichen Gehirn unterscheiden sich zwischen Männern und Frauen. „Strukturell“ bezieht sich auf tatsächliche Teile des Gehirns und deren Aufbau, einschließlich ihrer Größe und/oder Masse.

Frauen haben oft einen größeren Hippocampus, unser menschliches Gedächtniszentrum. Frauen haben auch oft eine höhere Dichte an neuralen Verbindungen in den Hippocampus. Infolgedessen neigen Mädchen und Frauen dazu, mehr sensorische und emotionale Informationen einzugeben oder aufzunehmen als Männer. Mit „sensorisch“ meinen wir Informationen zu und von allen fünf Sinnen. Wenn Sie Ihre Beobachtungen in den nächsten Monaten bei Jungen und Mädchen sowie bei Frauen und Männern notieren, werden Sie feststellen, dass Frauen dazu neigen, viel mehr von dem zu spüren, was den ganzen Tag um sie herum vorgeht, und sie behalten diese sensorischen Informationen mehr als Männer .

Darüber hinaus entwickelten sich ihre Gehirne vor der Geburt von Jungen oder Mädchen mit unterschiedlichen hemisphärischen Arbeitsteilungen. Die rechte und linke Hemisphäre des männlichen und weiblichen Gehirns sind nicht genau gleich aufgebaut. Zum Beispiel neigen Frauen dazu, verbale Zentren auf beiden Seiten des Gehirns zu haben, während Männer dazu neigen, verbale Zentren nur auf der linken Hemisphäre zu haben. Dies ist ein wesentlicher Unterschied. Mädchen neigen dazu, mehr Worte zu verwenden, wenn sie Ereignisse, Geschichten, Personen, Gegenstände, Gefühle oder Orte diskutieren oder beschreiben. Männer haben nicht nur im Allgemeinen weniger verbale Zentren, sondern haben oft auch weniger Konnektivität zwischen ihren Wortzentren und ihren Erinnerungen oder Gefühlen. Wenn es darum geht, Gefühle und Emotionen und Sinne gemeinsam zu besprechen, sind Mädchen in der Regel im Vorteil, und sie neigen dazu, mehr Interesse daran zu haben, über diese Dinge zu sprechen.

Durchblutung und Gehirnaktivität

Während wir beim Thema emotionale Verarbeitung sind, ist ein weiterer Unterschied, der es wert ist, genauer betrachtet zu werden, der Aktivitätsunterschied zwischen männlichen und weiblichen Gehirnen. Das weibliche Gehirn, zum Teil dank eines weitaus natürlicheren Blutflusses im gesamten Gehirn zu jedem Zeitpunkt (mehr Verarbeitung der weißen Substanz) und aufgrund eines höheren Blutflusses in einem konzentrierten Teil des Gehirns, der als bezeichnet wird cingulärer Gyrus, wird oft mehr über emotionale Erinnerungen nachdenken und sie wieder aufsuchen als das männliche Gehirn.

Männer sind im Allgemeinen etwas anders gestaltet. Männer neigen nach einer kurzen Reflexion über eine emotionale Erinnerung dazu, sie etwas zu analysieren und dann zur nächsten Aufgabe überzugehen. Während dieses Prozesses können sie sich auch dafür entscheiden, ihren Kurs zu ändern und etwas Aktives zu tun, das nichts mit Gefühlen zu tun hat, anstatt ihre Gefühle überhaupt zu analysieren. So können Beobachter fälschlicherweise glauben, dass Jungen im Vergleich zu Mädchen Gefühle meiden oder zu schnell zur Problemlösung übergehen.

Diese vier oben aufgeführten natürlichen Designunterschiede sind nur ein Beispiel dafür, wie Männer und Frauen unterschiedlich denken. Wissenschaftler haben ungefähr 100 geschlechtsspezifische Unterschiede im Gehirn entdeckt, und die Bedeutung dieser Unterschiede kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Das Verständnis der Geschlechterunterschiede aus einer neurologischen Perspektive öffnet nicht nur die Tür zu einer größeren Wertschätzung der verschiedenen Geschlechter, sondern stellt auch die Frage, wie wir unsere Kinder von klein auf erziehen, erziehen und unterstützen.


Gehirnscans zeigen auffallende Ähnlichkeiten zwischen Hunden und Menschen

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Golden Retriever und Border Collies posieren am MRT-Gerät. Bild: Borbala Ferenczy

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Eine neue bildgebende Studie des besten Freundes der Menschheit hat eine verblüffende Ähnlichkeit in der Art und Weise festgestellt, wie Menschen und Hunde – und vielleicht viele andere Säugetiere – Stimme und Emotionen verarbeiten.

Wie Menschen scheinen Hunde ein Gehirnsystem zu besitzen, das sich der Sinngebung von Stimmlauten verschrieben hat und sensibel für ihren emotionalen Inhalt ist. Diese Systeme wurden bisher weder bei Hunden noch bei anderen Arten, die keine Primaten sind, beschrieben, und die neuen Erkenntnisse bieten einen faszinierenden neurobiologischen Einblick in den Reichtum unserer besonderen Ecke des Tierreichs.

"Was uns jetzt wirklich begeistert, ist, dass wir diese Stimmbereiche im Hundegehirn entdeckt haben", sagte der vergleichende Ethologe Attila Andics von der ungarischen Eötvös-Loránd-Universität, Hauptautor des 20. Februar Aktuelle Biologie Papier, das die Experimente beschreibt. "Es sind nicht nur Hunde und Menschen. Diese Funktion teilen wir wahrscheinlich mit vielen anderen Säugetieren."

Die Studie wurde im Labor des Ethologen von Eötvös Loránd, Ádám Miklósi, einem der weltweit führenden Forscher auf dem Gebiet der Intelligenz und des Verhaltens von Hunden, durchgeführt . Ähnliche Regionen wurden seitdem bei Affen beschrieben, die zuletzt vor 30 Millionen Jahren einen gemeinsamen Vorfahren mit dem Menschen hatten.

Menschen und Hunde hatten zuletzt vor 100 Millionen Jahren einen gemeinsamen Vorfahren. Wenn auch bei Hunden eine stimmgestimmte Region gefunden werden könnte, würde diese Eigenschaft wirklich tief in unserer gemeinsamen Biologie verankert sein.

Um die Möglichkeit zu untersuchen, trainierten Andics und Kollegen sechs Golden Retriever und fünf Border Collies, um bewegungslos in einem Scanner zu liegen, damit die Forscher fMRT-Scans ihrer Gehirne sammeln konnten. Diese Scans messen Veränderungen des Blutflusses, der allgemein als Indikator für neuronale Aktivität angesehen wird.

Im Inneren des Scanners hörten jeder der 11 Hunde und eine Vergleichsgruppe von 22 Männern und Frauen fast 200 Aufzeichnungen von Hunde- und Menschengeräuschen: Winseln und Weinen, Lachen und Bellen. Erwartungsgemäß reagierten die Bereiche zur Verarbeitung menschlicher Stimmen am stärksten auf menschliche Stimmen. Bei Hunden reagierten entsprechende Gehirnregionen auf die Geräusche von Hunden. Bei beiden Arten veränderte sich die Aktivität in diesen Regionen in ähnlicher Weise als Reaktion auf den emotionalen Ton einer Lautäußerung – zum Beispiel Jammern versus spielerisches Bellen bei Hunden oder Weinen versus lachende menschliche Stimmen.

Für Menschen, die Hunde als Gefährten und Freunde kennen, mögen die Ergebnisse vorhersehbar erscheinen. Aber zu sehen, wie es sich im Gehirn abspielt, bringt den Punkt nach Hause.

"Es ist kein überraschendes Ergebnis, aber es ist ein wichtiges Ergebnis", sagte der kognitive Ethologe und Autor Marc Bekoff, der nicht an der Studie beteiligt war. Die Verarbeitung von Stimmgeräuschen und Emotionen " ist grundlegend für das, was sie sind."

Die Reaktionen waren zwischen den Arten nicht identisch. Bei Hunden reagierten stimmliche Verarbeitungsbereiche auch auf nicht-vokale Geräusche, aber beim Menschen wurden sie allein durch die Stimme ausgelöst – ein Hinweis auf die intensiv soziale Entwicklung der menschlichen Evolution, sagte Andics. Die Bereiche könnten sich so entwickelt haben, dass sie noch feiner auf Stimmgeräusche beim Menschen abgestimmt sind, spekulierte er. Hunde in der Studie waren auch etwas besser auf menschliche Stimmen eingestellt als Menschen auf die von Hunden.

Das heißt, was die beiden Arten gemeinsam haben, scheint die Unterschiede zu überwiegen und einige faszinierende Fragen aufzuwerfen. Die Intelligenz und das soziale Bewusstsein von Hunden werden manchmal den etwa 15.000 Jahren zugeschrieben, in denen sie – Canis lupus familiaris, um genau zu sein – in der Gesellschaft von Menschen verbracht haben und evolutionär für soziale Sensibilität belohnt wurden.

Die in der neuen Studie markierten Regionen haben jedoch tiefe evolutionäre Wurzeln. Obwohl Hunde sie möglicherweise unabhängig vom Menschen entwickelt haben, ist es viel wahrscheinlicher, dass sie bei diesem vor langer Zeit gemeinsamen Vorfahren vorhanden waren, sagte Andics. Sie könnten sogar noch weiter in unser evolutionäres Erbe zurückverfolgt werden.

Anatomie eines menschlichen (oben) und eines Hundegehirns, mit skizzierten Bereichen, die mit der Stimmverarbeitung verbunden sind.

Bild: Andics et al./Aktuelle Biologie

Der Neurowissenschaftler Jaak Panksepp von der Washington State University, der die Neurobiologie von Emotionen bei Tieren untersucht, sagte, die Ergebnisse seien "nach dem, was wir seit langem über die gesamte evolutionäre Organisation der Gehirne von Säugetieren wissen, zu erwarten." Panksepp, der nicht an der Studie beteiligt war, glaubt, dass eine ausgeklügelte Klangverarbeitung und emotionale Sensibilität ein grundlegendes Merkmal von Säugetieren sind.

Die Züchtung durch den Menschen verfeinerte zweifellos die Stimmverarbeitungssysteme von Hunden, sagte Bekoff, aber sie waren wahrscheinlich ziemlich ausgeklügelt, als unsere Spezies vor 15.000 Jahren zusammentrafen. Sicherlich sind Wölfe, Kojoten und andere nicht domestizierte Mitglieder der Hundegattung ziemlich laut und gefühlsempfindlich, vielleicht waren Menschen und Hunde deshalb ein so gutes Team.


Die Unterschiede zwischen Empfindung und Wahrnehmung

Sind diese beiden großen Prozesse für Sie jetzt sinnvoller? Sehen Sie sich die folgende Tabelle an, um alle Hauptunterschiede zwischen Wahrnehmung und Empfindung zu sehen.

Sensation

Wahrnehmung

  • Die Empfindung ist die erste Stufe eines komplexen Prozesses, der es uns ermöglicht, unsere Welt zu verstehen und mit ihr zu interagieren.
  • Die Wahrnehmung ist die zweite Stufe dieses Prozesses.
  • Das Gefühl ist körperlicher. Es beinhaltet die einfache Wahrnehmung verschiedener Reize.
  • Wahrnehmung gibt dem, was wir wahrnehmen, Bedeutung und kann gesagt werden, dass es eine Mischung aus Empfindungen mit Ideen, Erfahrungen aus der Vergangenheit und Verbindungen mit Objekten oder Konzepten ist.
  • Empfindung beinhaltet keine Organisation, Kombination oder Auswahl von Reizen.
  • Wahrnehmung beinhaltet Organisation, Kombination und Auswahl, um Reize zu einem Muster zu formen.

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Welche Auswirkungen hat eine reduzierte Latenz auf das Geschäft?

Da wir schon so lange in einer Welt mit hoher Latenz leben, denken Unternehmen nicht wirklich über Latenz nach – bis sie auf eine Barriere stoßen. Stattdessen erstellen sie Anwendungen unter Berücksichtigung von Latenzbeschränkungen.

In einer Wirtschaft mit geringer Latenz werden Unternehmen damit beginnen, Anwendungen und Anwendungsfälle zu entwickeln, die diese neue Chance nutzen.

Ein Schlüsselthema wird es sein, entfernte und autonome Geräte in nahezu Echtzeit zu betreiben, ohne die Latenzstrafe zu zahlen. Zum Beispiel:

  • Intelligente Fabriken die in Millisekunden auf Qualitätsprobleme oder Änderungen an der Linie reagieren.
  • Fernbau Leiten von Robotern um unsichere oder schwer zugängliche Stellen.
  • Massive VR-Erlebnisse für mehrere Benutzer von Gruppensimulationen bis hin zu „begehbaren“ Hologrammen.
  • Autonome Fahrzeugflotten Routenoptimierung in Echtzeit.

Dies sind die Arten von 5G-Anwendungsfällen mit niedriger Latenz, die nur möglich werden, wenn Sie den Kern in die Nähe des Edge bringen, um die Latenz ernsthaft zu reduzieren.

Hier ist ein genauerer Blick auf einige 5G-Netzwerkanwendungen mit niedriger Latenz.

Automatisierte Bauüberwachung

In einer Welt mit geringer Latenz können KI und ferngesteuerte Roboter dabei helfen, spezielle Fähigkeiten zu erweitern. Unternehmen können hochintelligente Inspektionsroboter einsetzen, um den Arbeitsfortschritt zu überwachen und Millionenprojekte auf Kurs zu halten.

Industrielle Automatisierung

Ein Netzwerk mit geringer Latenz wird eine kritische Infrastruktur für die nächste Innovationswelle in der Fertigung sein. Da das industrielle Internet der Dinge Sensoren in jedes Teil, jede Lieferung, jede Maschine, jeden Prozess und jeden Lagerort einbaut, werden KI-gestützte Algorithmen die Echtzeitfertigung auf eine Weise optimieren, die kein Mensch jemals versuchen könnte.

Da alle Maschinen und Roboter drahtlos verbunden sind, können Sie ganze Produktionslinien im Handumdrehen neu konfigurieren und Ihren gesamten Prozess verbessern, um neuen Anforderungen gerecht zu werden.

Das taktile Internet

Wenn Virtual Reality mit haptischem Feedback live gestreamt werden kann, steigen die Einsatzmöglichkeiten dramatisch. Tennis coaches will see exactly what their players see and feel the ball on the racket. An operator remotely manipulating a robotic hand will feel the fingers’ grip on an object.

And for each of these new experiences, there’s a business opportunity waiting to be seized. This is the promise of low-latency 5G.

Read more about 5G and learn about the roles and characteristics of different types of spectrum that make up a robust 5G network.