Nervöse Filter – Wie uns unser Gehirn täuscht – Doktorant

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Krieg als Grund für relativ gleiche Y-Chromosomen

Ein interessante Studie nimmt an, dass Krieg dazu geführt hat, dass das Y-Chromosom keine sehr große Vielfalt hat.

Aus der Studie:

In human populations, changes in genetic variation are driven not only by genetic processes, but can also arise from cultural or social changes. An abrupt population bottleneck specific to human males has been inferred across several Old World (Africa, Europe, Asia) populations 5000–7000 BP. Here, bringing together anthropological theory, recent population genomic studies and mathematical models, we propose a sociocultural hypothesis, involving the formation of patrilineal kin groups and intergroup competition among these groups. Our analysis shows that this sociocultural hypothesis can explain the inference of a population bottleneck. We also show that our hypothesis is consistent with current findings from the archaeogenetics of Old World Eurasia, and is important for conceptions of cultural and social evolution in prehistory.

Quelle: Cultural hitchhiking and competition between patrilineal kin groups explain the post-Neolithic Y-chromosome bottleneck

Aus einer Besprechung der Studie:

„Instead of ’survival of the fittest‘ in a biological sense, the accumulation of wealth and power may have increased the reproductive success of a limited number of ’socially fit‘ males and their sons,“ computational biologist Melissa Wilson Sayresof Arizona State University explained at the time.

Tian Chen Zeng, a sociologist at Stanford, has now built on this hypothesis. He and colleagues point out that, within a clan, women could have married into new clans, while men stayed with their own clans their entire lives. This would mean that, within the clan, Y chromosome variation is limited.

However, it doesn’t explain why there was so little variation between different clans. However, if skirmishes wiped out entire clans, that could have wiped out many male lineages – diminishing Y chromosome variance.

Computer modelling have verified the plausibility of this scenario. Simulations showed that wars between patrilineal clans, where women moved around but men stayed in their own clans, had a drastic effect on Y chromosome diversity over time.

Also ein Modell, bei dem Männer Kriege führen, die Frauen als „Beute“ mitnehmen und dann an die mit Status etc verteilen. Ähnliches kennt man beispielsweise aus den Sagen um den trojanischen Krieg, aber auch sonst waren Frauen in vielen früheren Kriegen Beute, die dann an die mächtigeren verteilt worden sind, die so ihre Gene verteilen konnten.

 

 

Y-Chromosome Verteilung

Y-Chromosome Verteilung

Male-specific Y (MSY) chromosome phylogeny from next-generation sequencing data, and associated demographic reconstruction. a MSY phylogeny based on 456 samples and 35,700 SNPs. Major haplogroups are labelled. The orange box highlights recent expansions identified in several haplogroups, and the yellow box highlights more ancient expansion of deep-rooting lineages. b MSY Bayesian Skyline Plots (of effective population size against time), with different world regions indicated by colours as shown in the key. Reprinted from Batini and Jobling78 with permission from Mark A. Jobling and Springer Science+Business Media

 

Natürlich belegen Simulationen nicht, dass es so war, aber die Daten sind dennoch interessant.

Jordan Peterson zu Gender, Patriarchat und den Rutsch in eine Tyrannei

Aus einer Besprechung:

And I just loved how he positively SCHOOLED her on antisocial behavior. She’s all (paraphrasing), “So you think women use gossip and innuendo as their modus operandi to release or display aggression?” And he’s like, “It’s not that I THINK that, it’s that all the clinical literature indicates it.” And she goes, “Well, I’m not interviewing the clinical literature, I’m interviewing YOU. What do YOU think?” And he replies, “I’m a psychologist and a scientist and I tend to base my opinions on what I’ve read in the broad, relevant, clinical literature. I’m not making this stuff up. I studied antisocial behavior for like 15 years. I’m quite an expert on it.”

Aus den Youtube-Kommentaren:

The interviewer predicates her views on the presumption that everyone’s point of view is a matter of opinion regardless of the facts. She continually dismisses Dr. Peterson’s well-formulated, deeply researched view based on the psychometric data of thousands of individuals. It’s as if they’re talking two different languages. He’s formulating his ideas based on empirical evidence while she’s musing about the surface of inequity between sexes with no real understanding of the variables at play. She’s quite ignorant in her challenge to Jordan. She should listen more closely and question more of her presumptions than his findings. Then do more research into those areas of interest, such as the differences between sexes, and reinterview Dr. Peterson with more deeply researched questions.

Soziale Ausgrenzung als Strategie, die Frauen häufiger verwenden

Eine interessante Studie zu Ausschluss aus der Gruppe als Strategie und diesbezüglichen Geschlechterunterschieden:

Abstract

Theoretical models based on primate evidence suggest that social structure determines the costs and benefits of particular aggressive strategies. In humans, males more than females interact in groups of unrelated same-sex peers, and larger group size predicts success in inter-group contests. In marked contrast, human females form isolated one-on-one relationships with fewer instrumental benefits, so social exclusion constitutes a more useful strategy. If this model is accurate, then human social exclusion should be utilized by females more than males and females should be more sensitive to its occurrence. Here we present four studies supporting this model. In Study 1, using a computerized game with fictitious opponents, we demonstrate that females are more willing than males to socially exclude a temporary ally. In Study 2, females report more actual incidents of social exclusion than males do. In Study 3, females perceive cues revealing social exclusion more rapidly than males do. Finally, in Study 4, females’ heart rate increases more than males’ in response to social exclusion. Together, results indicate that social exclusion is a strategy well-tailored to human females’ social structure.

Quelle: Social Exclusion: More Important to Human Females Than Males

Aus der Besprechung der Ergebnisse:

Past studies of social exclusion uniformly conclude that it is comparable in pain to physical injury [28], [29]. While generally the two sexes report similar levels of distress in response to social exclusion [30], when sex differences are found, females report more distress than males [33]. Our two initial studies utilizing a computerized model as well as a self-report measure provide evidence that human females confront social exclusion more frequently than males do. Our latter two studies demonstrate that females are more cognitively and perceptually sensitive than males to incidents of social exclusion.

The results of this series of studies thus are consistent with the theoretical model derived from non-human primates that suggests that human females confront social exclusion by same-sex individuals more frequently than males do [46]. Use of social exclusion likely provides benefits to human females by reducing survival and reproductive costs since fewer individuals compete for the same resources, including food, territory, and assistance from sexual partners. Benefits from female alliance formation may be limited because unrelated human females provide less instrumental help to one another than human males do[12], [14]. In contrast, human males who also can profit from reducing competition for mates and resources must balance these benefits against costs imposed by potential defeat by larger external hostile groups due to loss of intra-group allies. This suggests that human males must negotiate a compromise between the individual quest to attain dominance within the community and the individual’s need for intra-group alliances, especially during inter-group contests [17], [26], [47].

Traditional research on sex differences in non-human competition and aggression extrapolates from an animal model based primarily on male competition for mates [48]. Newer research suggests that non-human females also benefit from competing for resources, territory, breeding opportunities, and assistance with rearing offspring [49], [50]. Human models need to incorporate female competition as well. The formation of temporary exclusionary coalitions provides an elegant means by which females, either directly or indirectly, can minimize competition without incurring large costs.

Interessanterweise ist vieles im Feminismus genau auf diese Weise aufgebaut: Alle Rausschmeißen, die intrasexuelle Konkurrenz unter Frauen betonen und diese nicht als Schuld von Männern ansehen.

Glauben Leute wirklich daran, dass wir ein „unbeschriebenes Blatt“ sind oder täuschen sie das nur vor?

Vorhersage des Geschlechts anhand der Gehirnwellen

In der Zeitschrift „Nature“ wurde ein interessanter Artikel veröffentlicht, in dem es darum geht, ob man das Geschlecht einer Person an den Gehirnwellen erkennen kann. Dazu wurde eine AI auf entsprechende Muster angesetzt und ausgewertet, welche Unterschiede diese fand:

Aus dem Abstract:

We have excellent skills to extract sex from visual assessment of human faces, but assessing sex from human brain rhythms seems impossible. Using deep convolutional neural networks, with unique potential to find subtle differences in apparent similar patterns, we explore if brain rhythms from either sex contain sex specific information. Here we show, in a ground truth scenario, that a deep neural net can predict sex from scalp electroencephalograms with an accuracy of >80% (p < 10−5), revealing that brain rhythms are sex specific. Further, we extracted sex-specific features from the deep net filter layers, showing that fast beta activity (20–25 Hz) and its spatial distribution is a main distinctive attribute. This demonstrates the ability of deep nets to detect features in spatiotemporal data unnoticed by visual assessment, and to assist in knowledge discovery. We anticipate that this approach may also be successfully applied to other specialties where spatiotemporal data is abundant, including neurology, cardiology and neuropsychology.

Quelle: Predicting sex from brain rhythms with deep learning

Vielleicht zunächst etwas zur Methode, um die es da geht, aus der Wikipedia:

Die Elektroenzephalografie (EEG, von altgriechisch ἐγκέφαλος enképhalos, deutsch ‚Gehirn‘, γράφειν gráphein, deutsch ‚schreiben‘) ist eine Methode der medizinischen Diagnostik und der neurologischen Forschung zur Messung der summierten elektrischen Aktivität des Gehirns durch Aufzeichnung der Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche. Das Elektroenzephalogramm (ebenfalls EEG abgekürzt) ist die grafische Darstellung dieser Schwankungen. Das EEG ist neben der Elektroneurografie (ENG) und der Elektromyografie (EMG) eine standardmäßige Untersuchungsmethode in der Neurologie.

Ursache dieser Potentialschwankungen sind physiologische Vorgänge einzelner Gehirnzellen, die durch ihre elektrischen Zustandsänderungen zur Informationsverarbeitung des Gehirns beitragen. Entsprechend ihrer spezifischen räumlichen Anordnung addieren sich die von einzelnen Neuronen erzeugten Potentiale auf, so dass sich über den gesamten Kopf verteilte Potentialänderungen messen lassen.

Zur klinischen Bewertung wird eine Aufzeichnung in mindestens zwölf Kanälen von verschiedenen Elektrodenkombinationen benötigt.

Die Ortsauflösung des üblichen EEGs liegt bei mehreren Zentimetern. Wenn eine höhere Ortsauflösung benötigt wird, so müssen die Elektroden nach neurochirurgischer Eröffnung des Schädels direkt auf die zu untersuchende Hirnrinde aufgelegt werden. Das ist jedoch nur in Sonderfällen z. B. vor epilepsiechirurgischen Eingriffen erforderlich. In diesem Falle spricht man von einem Elektrocorticogramm (ECoG; in deutscher Schreibung Elektrokortikogramm). Das ECoG ermöglicht eine räumliche Auflösung von unter 1 cm und bietet zusätzlich die Möglichkeit, durch selektive elektrische Reizung einer der Elektroden die Funktion der darunterliegenden Hirnrinde zu testen. Dies kann für den Neurochirurgen z. B. bei Eingriffen in der Nähe der Sprachregion von größter Wichtigkeit sein, um zu entscheiden, welche Teile er entfernen darf, ohne eine Funktionseinbuße fürchten zu müssen (vgl. Wachkraniotomie). Eine noch detailliertere Erfassung von Einzelzellaktivität ist nur im Tierexperiment möglich.

Die resultierenden Daten können von geübten Spezialisten auf auffällige Muster untersucht werden. Es gibt aber auch umfangreiche Software-Pakete zur automatischen Signalanalyse. Eine weitverbreitete Methode zur Analyse des EEGs ist die Fouriertransformation der Daten vom Zeitbereich (also der gewohnten Darstellung von Spannungsänderungen im Verlauf der Zeit) in den sogenannten Frequenzbereich. Die so gewonnene Darstellung erlaubt die schnelle Bestimmung von rhythmischer Aktivität.

Bei diesen Mustern treten also Unterschiede auf, die man mittels einer AI ermitteln kann. So etwas sieht dann wohl so aus:

 

 

Gehirnwellen Unterschiede Mann Frau

Gehirnwellen Unterschiede Mann Frau

Für einen Laien dürften da viele Bilder recht gleich aussehen, aber die Computer haben dann einige Unterschiede erkannt, die eine Zuordnung ermöglichen:

While not all details of the features used for classification by the deep net have been revealed, our data show that differences in brain rhythms between sexes are mainly in the beta frequency range (cf. Figs 3 and 4). Women are generally better at recognizing emotions and expressing themselves than men34, in part also reflected in differences in responses from the mu-rhythm as a presumed read-out of the mirror neuron system35, and modulations of beta activity during wakefulness have been associated with cognition and emotionally positive or negative tasks36. The discovery from the deep net that information in the beta-range differs between the sexes supports these observations. However, which particular spatiotemporal characteristics of the beta-rhythm differentiate remains enigmatic, and was not further explored.

Die Unterschiede lassen sich demnach auch mal wieder klassischen Geschlechterunterschieden im Schnitt zuordnen.

Es zeigt sich immer wieder, dass erhebliche Unterschiede zwischen den Geschlechtern im Gehirn feststellbar sind. Die Behauptung, dass sich dies nicht auch im Denken niedergeschlagen hat, erscheint damit auch immer absurder.

Ich finde die Anwendung von „Deep Learning“ in dem Bereich sehr interessant. Ich glaube damit werden in Zukunft noch viel mehr Unterschiede aufgezeigt werden, die ansonsten schwer zu bestimmen sind.

Siehe auch:

 

 

Wie wir lernen und dabei auch falsch lernen können

Das Lernen von Menschen und Tieren erfolgt in vielen Fällen über ein Motivations- bzw Anreizsystem:

In den folgenden Jahren erstellten die Forscher mit Hilfe zahlreicher Tests eine detaillierte Karte des Belohnungssystems im Gehirn. Es besteht aus einer Reihe von Arealen und Nervenverbindungen. Hauptakteur im System ist der „Glücksbotenstoff“ Dopamin. Wissenschaftler sprechen daher auch vom mesocortikolimbischen dopaminergen Belohnungssystem.

Das Ganze funktioniert wie ein Schaltkreis: Ein Auslöser von außen, etwa der Anblick oder der Duft des leckeren Stückchens Schokotorte, lässt das limbische System reagieren. Es generiert einen Drang, den die Großhirnrinde als bewusstes Verlangen erfasst. Sie gibt dem Körper daraufhin die Anweisung, dieses Verlangen zu stillen.

Ist der erste Happen im Mund und später der Magen gefüllt, treten das Tegmentum und die Substantia nigra im ventralen Teil des Mittelhirns in Aktion. Die Neuronen projizieren zum Striatum und zum limbischen System, etwa zum Nucleus accumbens, in dem das Glücksgefühl entsteht, und zur Amygdala, die Erregung verarbeitet, also affekt– oder lustbetonte Empfindungen, und schütten dort Dopamin aus. Außerdem gelangt der Botenstoff in den Hippocampus. Hier fließen die Informationen verschiedener sensorischer Systeme zusammen, werden verarbeitet und an den Cortex zurückgesandt. Der Hippocampus ist daher wichtig für das Gedächtnis und das Lernen. So kommt es, dass ein Kleinkind, nachdem es das erste Mal Schokolade genascht hat, immer wieder nach einer süßen Leckerei verlangt. Bitteres oder Saures wird es dagegen meiden. Zuletzt gelangt das Dopamin auch in die Großhirnrinde.

Wir speichern also zu bestimmten Handlungen quasi eine gewisse „Lust“ oder „Belohnung“ mit ab in unserem Gedächtnis, beispielsweise eben nachdem wir gemerkt haben, dass Schokolade „gut“ schmeckt, was auch nur eine Übersetzung davon ist, dass unsere Geschmacksnerven Zucker und Fette erkennen.

Die Seite weiter dazu:

Lange Zeit gingen Wissenschaftler davon aus, dass die Ausschüttung des Dopamins den Lustgewinn verursachen würde. Tiere und Menschen würden demnach zu Handlungen angetrieben, weil Dopaminihnen ein Hochgefühl beschert, nach dem sie immer wieder verlangen.

Studien des Neurologen Kent Berridge von der University of Michigan brachten diese Theorie jedoch 1996 ins Wanken: Berridge zerstörte bei Laborratten Nervenverbindungen nahe dem lateralen Hypothalamus. Verbindungen zwischen dopaminergen Mittelhirnneuronen zum Striatum und zum Nucleus accumbenswurden dadurch unterbrochen, was zu einer verminderten Dopaminkonzentration in diesen Arealen führte.

Als Folge darauf hörten die Ratten auf zu fressen. Legte der Forscher ihnen aber einen Bissen auf die Zunge, reagierten sie wie normale Nager und verzehrten die Nahrung. Berridge folgert daraus, dass die Tiere die Nahrung zwar mögen, aber kein Verlangen mehr danach haben. Ihnen fehlt schlicht die Motivation, nach Futter zu suchen.

Tests mit gesunden Ratten verstärken diesen Eindruck noch: Wurden bei ihnen die dopaminergen Axonenim lateralen Hypothalamus gereizt, entwickelten die Tiere ein intensives Verlangen nach Futter, ohne dass dabei ihr Lustgewinn zunahm. Dieses Verhalten erinnert nicht von ungefähr an das Verhalten von Süchtigen: Zahlreiche Drogen wirken direkt oder indirekt auf die Ausschüttung von Dopamin ein. Darum beschäftigt sich auch die Suchtforschung intensiv mit den Mechanismen des mesocortikolimbischen Systems.

Anders als die Hirnforschung lange vermutete, ist für das Hochgefühl, wenn wir bekommen, wonach wir uns sehnen, nicht das Dopamin verantwortlich. Diese Rolle kommt den körpereigenen Opiaten zu, den Endorphinen, sowie anderen Botenstoffen wie dem Oxytocin.

Dopamin ist vielmehr der Neurotransmitter der Belohnungserwartung, wie auch das Stückchen Schokoladentorte auf dem Teller der Freundin beweist. Denn es ist nicht die leckere Speise selbst, die uns den Dopamin-​Kick verpasst. Vielmehr kurbelt der Anblick des genüsslich kauenden Gegenübers das Dopaminsystem an und generiert ein tiefes Verlangen. Gibt man diesem nach, reagiert das mesocortikolimbische System Es wird immer dann aktiv, wenn wir eine Belohnung erwarten. Es geht also nicht um die Freude des Essens selbst, sondern um die Antizipation dessen, was Freude bereiten könnte. Und vielleicht sollten Forscher deshalb diesen Teil des Belohnungssystems besser in „Motivationssystem“ umbenennen.

Auf gleiche Weise werden eine Vielzahl von Erinnerungen abgespeichert und es sind teilweise sehr einfache Vorgänge, die an die pawlowschen Hunde erinnern, die zunächst vor jedem Essen eine Glocke hörten und später bereits bei dem Klang der Glocke einen Speichelfluss zeigen.

Die Idee, dass der Mensch nur nach solchen simplen Mustern programmiert ist, ist heute nicht mehr sehr verbreitet, aber natürlich ist es nach wie vor ein Mechanismus, der in vielen Bereichen wirkt.

Natürlich ist dieses System auch sehr fehleranfällig und es können sich schnell falsche Zuordnungen von Informationen ergeben.

Ich habe gelesen, dass Fetische auf diese Weise entstehen können. Als Beispiel war der Jugendliche angegeben, der die in einem Kleiderschrank versteckten Pornohefte seines Vaters fand, dort „nutzte“ und den Geruch der Gummistiefel mit den positiven Erinnerungen an seinen Orgasmus verbunden hat.

Eine andere Falschanwendung wäre die Fehleinprogrammierung von Ängsten: Etwa jemand, der in einem Kaufhaus eine bedrohliche Situation erlebt hat und diese mit Kaufhäusern verbindet und daher jedesmal, wenn er eines betritt Stress spürt und dann eine Erleichterung, wenn nichts passiert ist. Faktisch mag hier alles sicher gewesen sein, aber wenn die passenden Gefühle eintreten, dann können sie sich evtl bei einigen schlicht aufgrund ihres Vorhandenseins verstärken und eine Feedbackschleife auslösen. Das kann sich dann beispielsweise verschärfen, etwa indem man Erleichterung verspürt, wenn man den Elektroshocker mitnimmt und sich bedroht fühlt, wenn er nicht da ist, sich dabei aber gleichzeitig eine immer stärkere Bedrohung einredet.

Auf diesem Weg können sich Phobien und Angststörungen entwickeln, die eigentlich keinen Sinn machen, aber dennoch sehr real sind.