Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wahrnehmung lässt sich trainieren

04.03.2011
Max-Planck-Wissenschaftler zeigen, wie flexibel das Gehirn Bilder verarbeitet

Unser Gehirn verarbeitet weit mehr Reize oder Sinneseindrücke, als uns bewusst ist. Häufig gelangen Bilder ganz unbemerkt in den Kopf: Die visuelle Information wird verarbeitet, dringt aber nicht in unser Bewusstsein. Was macht den Unterschied aus zwischen unbewusster und bewusster Wahrnehmung und kann man diese durch gezieltes Lernen verändern?

Fragen, deren Antworten nicht nur für die Grundlagenforschung bedeutsam sind, sondern auch für die Behandlung von Patienten mit Wahrnehmungsdefiziten, z. B. nach Schlaganfall. Wissenschaftler am MPI für Hirnforschung in Frankfurt/Main konnten nun zeigen, dass sich Sehen trainieren lässt. Dabei machten die Versuche deutlich, dass den Lerneffekten auf die bewusste Wahrnehmung andere Hirnareale zugrunde liegen als den Lerneffekten auf die reine Verarbeitung der Reize.

Visuelle Reize durchlaufen eine Reihe von Verarbeitungsstufen auf ihrem Weg vom Auge ins Gehirn. Wie dabei aus der Aktivität von Neuronen bewusste Wahrnehmung entstehen kann, ist eines der Rätsel, die die Neurophysiologen am MPI für Hirnforschung lösen wollen. „Wir wissen heute, dass die Verarbeitung von Reizen in der Hirnrinde auch noch im Erwachsenenalter hochgradig plastisch, also anpassungsfähig ist“, erklärt Caspar Schwiedrzik, der zusammen mit Wolf Singer und Lucia Melloni die Wahrnehmungsprozesse im Gehirn erforscht. In ihrer aktuellen Studie haben die Wissenschaftler nun untersucht, ob sich die Wahrnehmung durch langfristiges und systematisches Üben beeinflussen lässt bzw. ob sich ein solches Training darauf auswirkt, dass ein Reiz auch bewusst wahrgenommen werden kann.

Aus klinischen Studien weiß man: Manche Schlaganfallpatienten, die in Folge einer Schädigung der Sehrinde in einem Teil ihres Gesichtsfeldes erblindet sind, können Reize unterscheiden, die in diesen erblindeten Teil fallen. Dieses unbewusste Unterscheidungsvermögen lässt sich steigern, wenn die Patienten trainiert werden. Allerdings geben diese an, dass sie die Bilder nicht sehen. In einigen Fällen jedoch schien auch diese bewusste Wahrnehmung der Bilder mit dem Training besser zu werden. Kann man vielleicht lernen, „bewusst zu sehen“?

Um diese Frage mit gesunden Versuchspersonen zu beantworten, haben die Frankfurter Forscher einen Versuchsaufbau entwickelt, mit dem sich verschiedene Lerneffekte in der Wahrnehmung messen lassen. Den Versuchspersonen wurden auf einem Bildschirm in kurzen Abständen und in zufälliger Reihenfolge zwei unterschiedliche geometrische Formen gezeigt – Quadrat und Raute –, die sie unterscheiden sollten. Dabei wurde die Sichtbarkeit der Bilder eingeschränkt, indem jeweils kurz nach einem Bild eine „Maske“ auftauchte, die die Form unsichtbar machte.

Die Ausgangssituation war so gewählt, dass die Versuchspersonen die Bilder nicht auseinanderhalten konnten und dass die Bilder für sie auch subjektiv unsichtbar waren. Dann wurden die Versuchspersonen mehrere Tage lang trainiert. In einem Durchgang wurde jeweils ein Bild gezeigt und kurz darauf eine Maske. Sobald die Versuchsperson durch Knopfdruck anzeigte, welche Form gezeigt worden war und wie klar sie die Form tatsächlich gesehen hatte, kam der nächste Reiz und die nächste Maske, und immer so weiter, 600 Mal pro Tag. Nach mehreren Tagen konnten die Versuchspersonen die Zielreize besser unterscheiden. Aus ihren Einschätzungen bezüglich der Sichtbarkeit der Reize konnten die Wissenschaftler zudem schließen, dass auch die subjektive Wahrnehmung gesteigert wurde: Die Bilder drangen stärker ins Bewusstsein. Das bewusste Sehen erwies sich also ebenfalls als lernfähig.

Doch wie hängen die objektive, nicht notwendigerweise bewusste Verarbeitung von Reizen und die subjektive, bewusste Wahrnehmung zusammen? Um die einzelnen Prozesse der Signalverarbeitung im Gehirn noch besser zu verstehen und zu lokalisieren, wurde der Versuch noch einmal durchgeführt. Diesmal tauchten Bild und Maske in einem anderen Teil des Bildschirms auf. „Die Ergebnisse waren aufschlussreich“, erklärt Lucia Melloni: „Während der Lerneffekt auf die reine Verarbeitung der Reize, also die Unterscheidung der Formen, mit dem räumlichen Verschieben des Reizes verlorenging, blieb die klarere Sichtbarkeit der Bilder, also der Lerneffekt auf das bewusste Sehen, nach der Verschiebung des Reizes erhalten.“ Die objektive Verarbeitung und die subjektive Wahrnehmung der Reize scheinen demnach weniger eng verknüpft zu sein als bisher angenommen. Den beiden Trainingseffekten scheinen unterschiedliche Hirnareale zugrunde zu liegen.

„Unsere Versuche haben gezeigt, dass die neuronalen Prozesse, die der bewussten Wahrnehmung zugrunde liegen, sehr flexibel sind“, fasst Schwiedrzik die Ergebnisse zusammen. Sie liefern wichtige Informationen für die Medizin, insbesondere für die Rehabilitation von Menschen, die unter Wahrnehmungsdefiziten nach Hirnläsionen leiden.

Ansprechpartner
Dr. Lucia Melloni
Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main
Telefon: +49 69 96769-268
Fax: +49 69 96769-327
E-Mail: melloni@mpih-frankfurt.mpg.de
Caspar M. Schwiedrzik
Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main
Telefon: +49 69 96769-471
E-Mail: caspar.schwiedrzik@brain.mpg.de
Originalveröffentlichung
Caspar M. Schwiedrzik, Wolf Singer, Lucia Melloni
Subjective and objective learning effects dissociate in space and in time.
PNAS Early Edition, doi: 10.1073/pnas.1009147108

Dr. Lucia Melloni | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/1190945/gehirntraining_wahrnehmung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Biologischer Lichtsensor in Aktion gefilmt
15.06.2018 | Paul Scherrer Institut (PSI)

nachricht Belohnung fürs Gehirn
15.06.2018 | Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

Modern production technologies in the automobile industry must become more flexible in order to fulfil individual customer requirements.

Im Focus: ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern

Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Schafft der Mensch seine Arbeit ab?

15.06.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Asteroidenforschung in Garching

13.06.2018 | Veranstaltungen

Meteoriteneinschläge und Spektralfarben: HITS bei Explore Science 2018

11.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

EMAG auf der AMB: Hochproduktive Lösungen für die vernetzte Automotive-Produktion

15.06.2018 | Messenachrichten

AchemAsia 2019 in Shanghai

15.06.2018 | Messenachrichten

Dem Fettfinger zu Leibe rücken: Neuer Nanolack soll Antifingerprint-Oberflächen schaffen

15.06.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics