Untersuchungen zur Wahrnehmung von Bewegung

Was uns als fließende Abfolge in der Wahrnehmung der Welt erscheint, sind in Wirklichkeit Momentaufnahmen, jede von ihnen rund 300 Millisekunden lang. Hunderttausende Male am Tag wechseln wir die Blickrichtung. Trotzdem erscheint uns unsere Umwelt als einheitlicher, uns umgebender Raum. Welche Prozesse aber laufen im Gehirn ab, um einen stabilen Eindruck zu erreichen? Die äußerst komplexen Vorgänge untersucht Prof. Markus Lappe vom Psychologischen Institut II der Universität Münster. Finanzielle Unterstützung erhielt er unter anderem von der EU, dem Bundesforschungsministerium und der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

„Mehr als 40 Teilbereiche des Großhirns haben mit verschiedenen Aspekten des Sehens zu tun“, erläutert Lappe. „Das zeigt schon, wie wichtig dieser Sinn für uns ist.“ Das Sehen sei vielleicht der komplizierteste der menschlichen Sinne, aber auch der am besten erforschte. „Wenn wir verstehen, wie das Sehen in seinen Einzelheiten funktioniert, können wir damit auch viele andere Vorgänge im Gehirn besser erklären.“ Lappe interessiert sich vor allem für die Wahrnehmung der so genannten biologischen Bewegung, das heißt der von Menschen, und der Rolle, die die Motorik in der visuellen Wahrnehmung spielt, sowie der Raumwahrnehmung. „Eine gängige Lehrmeinung besagt, dass das Erkennen der Handlungen von Menschen nur ein Spezialfall der Bewegungswahrnehmung allgemein ist. Wir dagegen glauben, dass ein System existiert, das auf die Verarbeitung menschlicher Bewegungen spezialisiert ist“, so Lappe. Das Gehirn reagiere demnach unterschiedlich, je nachdem, ob es Bilder eines fahrenden Autos oder eines gehenden Menschen verarbeiten müsse.

Erkennt das Gehirn zuerst, dass es sich um ein sich bewegendes Objekt handelt und identifiziert dann die menschliche Gestalt oder ist es umgekehrt, wie Lappe vermutet? Um das herauszufinden bedient sich der Psychologe des so genannten „Lichtpunktläufers“, einem Routine-Verfahren bei Wahrnehmungstests. Den Probanden wird am Bildschirm ein stilisiertes Strichmännchen gezeigt, dessen Gelenke durch Lichtpunkte markiert sind. Allein durch die Position und Bewegung dieser Punkte, ohne die zugrundeliegende Figur, kann das Gehirn identifizieren, dass es sich um eine menschliche Gestalt handelt. Selbst die Richtung, in der sich der Läufer bewegt, kann bestimmt werden. Und auch Geschlecht, Gewicht, Stimmung, Seelenzustand werden von den meisten Probanden erkannt, obwohl es sich auf den allerersten Blick nur um eine höchst zufällige Ansammlung von Punkten zu handeln scheint. Im Grunde aber entspricht diese Versuchsanordnung dem tatsächlichen Sehen, werden doch auf der Netzhaut ebenfalls nur einzelne Lichtpunkte abgebildet, denen das Hirn einen Sinn geben muss.

Diese an sich schon erstaunliche Leistung, in zwölf bis 15 sich bewegenden Punkten eine Gestalt zu erkennen, wurde bei den Experimenten von Lappe noch übertroffen. Er änderte nämlich die anatomisch korrekte Bewegung der Lichtpunkte so, dass sie der Bewegung des ganzen Läufers widersprachen. So bewegte sich ein Beinpunkt nach oben statt nach hinten, ein Armpunkt sprang von einem Bild zum nächsten vom rechten zum linken Arm. Doch auch hier waren die Probanden imstande, eine menschliche Gestalt und ihre Bewegungsrichtung zu erkennen. „Wenn also die Bewegung als Identifikationsmöglichkeit ausfällt, weil sie so in der Realität nicht möglich ist, dann bleibt einzig die Form als erstes und wichtigstes Wahrnehmungskriterium übrig“, erläutert Lappe. Die scheinbar absurde Bewegung wird ignoriert, da sie nicht mit unserer Erfahrung und Erwartung übereinstimmt.

Der Psychologe entwickelt neuronale Modelle, die die selben Wahrnehmungsleistungen vollbringen sollen. „Aber obwohl wir uns selbst ohne Probleme orientieren können, ist es sehr schwer, das im Rechner nachzubauen“, so Lappe. Denn beim Sehen laufe nicht nur ein Prozess ab, sondern viele verschiedene, die von verschiedenen Teilen des Gehirns geleistet werden. „Die Frage ist, wie das wieder so zusammengeführt wird, dass ein Gesamteindruck entsteht.“

Mithilfe von Untersuchungen im Kernspintomographen ließ sich nachweisen, dass beim Sehen Teile des Gehirns aktiviert werden, die die Form erkennen und Areale, die die Bewegung erkennen. Dazu scheint es eine Region zu geben, die spezifisch nur auf die Erkennung der Bewegung von Menschen ausgerichtet ist. Das erklärt Lappe aus der Evolution heraus: „Zum einen ist für uns die Wahrnehmung anderer Menschen besonders wichtig, zum anderen ist die Bewegung von Menschen besonders komplex. Deshalb war es wohl notwendig, dass sich ein ähnlich komplexes Informationsverarbeitungssystem herausgebildet hat.“

Media Contact

Brigitte Nussbaum idw

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