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Donnerstag, 8. September 2011

Wie wir "verdrahtet" sind, so sehen wir

Erstaunlich, dass wir die Welt als ein Ganzes wahrnehmen. Denn die beiden Hälften unserer Großhirnrinde sind nur an wenigen Stellen durch Nervenstränge miteinander verknüpft, von denen der dickste Corpus Callosum genannt wird. Dass individuelle Unterschiede im Aufbau des Corpus Callosum zu unterschiedlichen subjektiven Wahrnehmungen führen, hat nun ein Forscherteam um Erhan Genç vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt/Main gezeigt. Bei Probanden mit dickeren Nervenfasern im Corpus Callosum fügen sich die Sehinformationen aus beiden Hemisphären schneller zusammen.

Die Wissenschaftler wollten in ihrem Versuch herausfinden, wie das Gehirn die Wahrnehmungen beider Hemisphären zu einem kohärenten Bild zusammenfügt. Dazu verwendeten sie eine mehrdeutige Bewegungsillusion namens „Motion Quartet“. Vier statische, in Zweierreihen untereinander angeordnete Einzelbilder mit blinkenden Punkten vermitteln den Eindruck einer Bewegung. Entweder scheint es, als würden die Punkte auf und ab oder aber seitwärts springen.
Senkrecht oder waagerecht, dies macht für die Arbeitsorganisation im Gehirn einen grundlegenden Unterschied aus. Für die senkrechte Bewegungsillusion ist ausschließlich die jeweils gegenüberliegende Hirnhälfte zuständig, während zur Wahrnehmung der waagerechten Scheinbewegung die Sinnesdaten beider Hirnhälften integriert werden. Da die Kommunikation innerhalb einer Hemisphäre rascher geschieht als zwischen beiden, nehmen Betrachter hauptsächlich senkrechte Bewegungen wahr, doch variieren die bevorzugten Bewegungsrichtungen von Person zu Person und ändern sich mit dem Abstand zwischen den Quadraten. Ferner kommt es gelegentlich zu spontan wahrgenommenen Richtungsänderungen. Im Versuch ermittelten Genç und seine Kollegen  für jeden Probanden, bei welchen Proportionen des Motion Quartet beide Bewegungsrichtungen gleich oft vorkamen. 

Um herauszufinden, ob die festgestellten Unterschiede in der Hirnanatomie der Teilnehmer begründet sind, ermittelten die Forscher anschließend mittels Kernspintomografie den Durchmesser der Nervenfasern im Corpus Callosum. Es zeigte sich, dass sich bei Probanden mit einem größeren Faserdurchmesser die horizontale Scheinbewegung rascher einstellt. Die Forscher führen dies auf die schnellere Weiterleitung und Integration der Sehinformation aus den beiden Hirnhemisphären zurück. Erhan Genç sieht in dem neu entdeckten Phänomen einen vielversprechenden Ansatz für die zukünftige Erforschung der physiologischen Grundlagen unserer Wahrnehmung. „Es ist faszinierend, wie eng individuelle Unterschiede in der bewussten Wahrnehmung mit Unterschieden in der Architektur des Gehirns verknüpft sind“, so das Fazit des Wissenschaftlers.
Inge Hüsgen

Literatur:
Erhan Genç, Johanna Bergmann, Wolf Singer, and Axel Kohler:
Interhemispheric Connections Shape Subjective Experience of Bistable Motion.
Current Biology, 1. September 2011

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