Wie das Gehirn die Umwelt abbildet

Düsseldorf – Das menschliche Gehirn bildet die Umwelt nicht fortlaufend, sondern als eine Folge von Einzelaufnahmen ab. Das berichten Forscher der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf in den Proceedings of the National Academy of Sciences (DOI: 10.1073/pnas.1501438112). Thomas Baumgarten, Alfons Schnitzler und Joachim Lange vom Institut für klinische Neurowissenschaften und medizinische Psychologie sprechen in diesem Zusammenhang vom „Daumenkinomodus“.

Das Team hat für seine Forschung bei gesunden Versuchsteilnehmern die Gehirn­ströme gemessen, während diese einen oder zwei kurz aufeinanderfolgende Reize am Zeigefinger erhielten. Die Aufgabe der Probanden war es zu entscheiden, ob sie nur einen oder zwei Reize wahrnehmen konnten. Sichtbar gemacht wurden die Gehirn­ströme mit Hilfe der Magnetenzephalographie (MEG), bei welcher schwache elektromagnetische Aktivitäten von Nervenzellen im Gehirn aufgezeichnet werden können. Diese Aktivitäten verlaufen typischerweise wellenförmig in Zyklen.

Die Forscher entdeckten, dass die Probanden die zwei Reize am Finger nur dann als voneinander getrennt wahrnahmen, wenn diese in zwei aufeinanderfolgende Hirnstromzyklen eines spezifischen Frequenzbandes zwischen acht und 20 Hertz fielen. Wenn beide Reize jedoch in den gleichen Zyklus trafen, nahmen die Probanden nur einen einzigen Reiz wahr.

Die Forscher schließen daraus, dass das Gehirn unsere Umwelt in einzelnen Standbildern verarbeitet. Die Dauer dieser Standbilder beträgt je einen Zyklus der Gehirnströme. Die Auswertungen der MEG-Daten zeigten, dass ein Zyklus zwischen 50 und 100 Millisekunden währt.

hil