Bildgebendes Verfahren für das große Ganze - wissenschaft.de
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Bildgebendes Verfahren für das große Ganze

Auch wenn das Auge nur Fragmente eines Bildes wahrnimmt, leitet das Gehirn daraus automatisch und unbewusst das ganze Bild ab. Verantwortlich dafür sind Nervenzellen in einem Teil des Gehirns, der für die visuelle Wahrnehmung zuständig ist. Das fanden Wissenschaftler von der Johns-Hopkins-Universität in Baltimore bei Versuchen mit Affen heraus.

Lange wurde darüber gerätselt, wie das Gehirn aus einem zweidimensionalen Bild, das nur aus Linien und unterschiedlichen Farbschattierungen besteht, dreidimensionale Figuren ableiten kann. Unklar war zum Beispiel, wie es bei zweideutigen Bildern entscheidet, ob hier nun eine Vase oder zwei Gesichter, eine alte oder eine junge Frau dargestellt sind.

Rüdiger von der Heydt und Fangtu Qiu interessierten sich in ihrer Studie vor allem dafür, wie das Gehirn zwischen einer im Vordergrund stehenden Figur und dem Hintergrund unterscheidet. Hierzu zeigten sie Rhesusaffen, deren Kopf fixiert war, Ausschnitte von zwei- und dreidimensionalen Bildern, die sich jeweils aus Figur und Hintergrund zusammensetzten. Dabei bestimmten sie mithilfe von Elektroden die Aktivität einzelner Nervenzellen im visuellen Cortex, dem im Hinterkopf liegenden Sehzentrum des Gehirns.

Für die Unterscheidung zwischen Figur und Hintergrund sind bestimmte Nervenschaltkreise zuständig, die in Bruchteilen von Sekunden bruchstückhafte Informationen zu einem Ganzen zusammenzusetzen, stellten die beiden Forscher fest. In einer einzigen Nervenzelle laufen dabei zwei Arten von Informationen zusammen: räumliche Informationen, die durch das Sehen mit beiden Augen entstehen, und Informationen über Anordnung der Umrisse der Figur.

„Obwohl wir normalerweise nur einem kleinen Teil dessen, was wir wahrnehmen, unsere Aufmerksamkeit schenken, organisiert das System dies beständig zu einer Gesamtszene“, erklärt von der Heydt. Schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts hätten Psychologen angenommen, dass das Gehirn visuelle Informationen unabhängig von Vorwissen und Erwartungen verarbeiten könne, sagt der Hirnforscher. „Unsere Arbeit zeigt, dass dies tatsächlich der Fall ist.“

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Rüdiger von der Heydt, Fangtu Qiu (Johns Hopkins University, Baltimore): Neuron, Bd. 47, S. 155

ddp/wissenschaft.de ? Christine Amrhein
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