Tübingen
(pte019/19.12.2011/13:40) - Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts
(MPI) für biologische Kybernetik http://kyb.mpg.de , des Bernstein
Zentrums Tübingen http://bccn-tuebingen.de , der Universitäten Oxford
und Bielefeld haben untersucht, wie das Gehirn die Informationen
mehrerer Sinne zusammenführt. Das Ergebnis: Das menschliche Gehirn nutzt die
Korrelation zwischen den zeitlichen Veränderungen der Signale, um
herauszufiltern, welche Signale zusammengehören.
Einheitliche
Korrelation
"Wenn
man jemandem zuhört und zugleich sieht, wie derjenige seine Lippen
bewegt, kommt der Ton intensiver im Gehirn an", erklärt
MPI-Forscher Cesare Parise gegenüber pressetext. Wenn Ton und Bewegung Sekunden
verschoben sind, bringt das Gehirn beide dennoch in eine Korrelation -
nur wird das Ereignis nicht so intensiv wahrgenommen. Bisher
gingen Wissenschaftler davon aus, dass das Gehirn einfach die
Gleichzeitigkeit der Sinneseindrücke registriert.
Tatsächlich bildet die Ähnlichkeit der
zeitlichen Strukturen der Sinnessignale für das Gehirn eine Grundlage
bei der Entscheidung, ob die Signale verschiedener Sinne eine gemeinsame
Ursache haben. Das Forscherteam hat die Rolle der
Signalkorrelation bei der gemeinsamen Verarbeitung der Eindrücke
verschiedener Sinne untersucht.
Tests mit Tönen und
Bildern
Die Forscher
ließen Studienteilnehmer bei Experimenten eine Abfolge von Tönen und
Bildeinblendungen lokalisieren. Die Studienteilnehmer saßen vor einer
großen Leinwand, von der aus akustische Reize als Abfolge von einzelnen
Klickgeräuschen und Sehreize als Abfolge aufblitzender Flecken aus
verschiedenen Richtungen im Raum eingespielt wurden.
Bei einem Teil
der Versuche wurden nur Seh- oder nur Hörreize präsentiert. Bei anderen
Versuchen wurden beide Reize in Kombination abgespielt. Bei den
Kombinationsversuchen waren außerdem die Abfolgen der Seh- und Hörreize
teilweise miteinander zeitlich abgestimmt, teilweise nicht. Die
Studienteilnehmer hatten jeweils die Aufgabe, die Reizquelle zu
lokalisieren.
Zusammenspiel von
Reizen wichtig
Die Angaben der
Testpersonen waren präziser, wenn die Geräusch- und Bildabfolgen
zusammen statt einzeln präsentiert wurden. Waren die Reize nicht
miteinander korreliert, war die Präzision nur unwesentlich erhöht. Die Präzision war am höchsten,
wenn die Geräusch- und Bildabfolgen miteinander korrelierten, dann
erreichte die Leistung der Studienteilnehmer fast das theoretische
Maximum.
Die Ergebnisse
zeigen, dass Menschen die
Signale mehrerer Sinne nur dann optimal miteinander kombinieren, wenn
diese zeitlich korrelieren. Das Gehirn nutzt also die Korrelation
zwischen den Sinnessignalen, um auf eine gemeinsame Ursache zu
schließen. Den Forschern zufolge hat das Gehirn damit eine effiziente
Fähigkeit entwickelt, sich durch die Umgebungsreize des Alltagslebens zu
bahnen.
"Dadurch können
wir beispielsweise bei einer
lauten Cocktailparty zuordnen, welche Person mit welcher Stimme spricht",
sagt Parise. "Unsere Augen und Ohren nehmen ständig Sinnesinformationen
auf, und unser Gehirn gibt allem
einen Sinn, indem es Bilder und Geräusche mit ähnlichen zeitlichen
Strukturen zusammenführt."
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