Wo geht es hin? Das Hirn schaut unbewusst voraus.
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\nDie Marburger Neurophysik zeigt, wie die Verarbeitung von Sinnesreizen dabei hilft, schnell zu reagieren. Das menschliche Gehirn nimmt \u00c4nderungen der eigenen Bewegungen wahr, bevor sie ins Bewusstsein dringen. Das versetzt Menschen in die Lage, die Bewegungsrichtung n\u00f6tigenfalls blitzschnell anzupassen, unabh\u00e4ngig vonder Aufmerksamkeit.
\nZu diesem Ergebnis gelangt eine Marburger Forschungsgruppe aus der Neurophysik durch Experimente mit menschlichen Versuchspersonen, deren Resultate sich auch auf Rhesusaffen \u00fcbertragen lassen. Das Team berichtet dar\u00fcber in der Fachzeitschrift „Progress in Neurobiology“.
\n„Stellen Sie sich vor: Sie fahren auf der Autobahn, beantworten Fragen der Kinder von der R\u00fcckbank, w\u00e4hrend Sie gleichzeitig die richtige Abfahrt zu finden versuchen“, erkl\u00e4rte Dr. Constanze Schmitt. „Sich durch den Raum zu bewegen, ist oft eine anspruchsvolle Aufgabe.“
\nDie Neurowissenschaftlerin war federf\u00fchrend an der Studie beteiligt. „Wir m\u00fcssen dabei verschiedene Sinnesreize kombinieren und die Bewegung m\u00f6glicherweise anpassen, um in der Spur zu bleiben“, erl\u00e4uterte sie.
\nDas Forschungsteam ging von der Vorstellung aus, dass eine unbewusste Vorhersage von Sinnesreizen dazu beitr\u00e4gt, die Reaktion auf unerwartete Ereignisse zu erleichtern. Das gilt zum Beispiel f\u00fcr die Reaktion auf eine \u00fcberraschende \u00c4nderung der Bewegungsrichtung. Wie spiegelt sich die Abweichung von einer erwarteten Eigenbewegung im Gehirn wider?
\nUm das herauszufinden, untersuchte das Team die Hirnaktivit\u00e4t, indem es Hirnstr\u00f6me mittels Elektroenzephalografie (EEG) ma\u00df. „Eine bestimmte Komponente des Elektroenzephalogramms gilt als Kennzeichen f\u00fcr unbewusste Wahrnehmungsprozesse von Sinnesreizen, also von Hirnreaktionen, die Sinnesreize anzeigen, ehe diese ins Bewusstsein dringen“, erl\u00e4uterte Jakob Schwenk. Er ist ein weiterer Leitautor der Studie.
\nAbweichende Reize f\u00fchren zu einer anderen Reaktion als Standardreize – wird eine Abfolge solcher Standardreize durch unvorhergesehene Signale unterbrochen, so weist das EEG ein charakteristisches Muster auf in Form eines verst\u00e4rkten Ausschlags.
\nNeurowissenschaftler sprechen dann von „Mismatch-Negativit\u00e4t“ (MMN). Worin die neuronale Basis der MMN besteht, ist nach wie vor umstritten.
\n„Mit unserer Studie \u00fcberpr\u00fcfen wir die Hypothese, der zufolge visuell basierte Steuerung ultraschnell und unabh\u00e4ngig von der Aufmerksamkeit verarbeitet wird, was durch das Auftreten einer MMN angezeigt wird“, f\u00fchrte der Neurophysiker Prof. Dr. Frank Bremmer aus, der die Forschungsarbeit leitete. Das Team pr\u00e4sentierte den Versuchsteilnehmerinnen und -teilnehmern ein zuf\u00e4lliges Muster aus Punkten, das den Betrachterinnen und Betrachtern vorspiegelt, sie w\u00fcrden sich durch einen Raum bewegen, meistens in ein- und dieselbe Richtung. In einigen wenigen Versuchsdurchg\u00e4ngen hingegen erfolgte die Eigenbewegung in eine andere Richtung.
\nObwohl das Forschungsteam die Aufmerksamkeit der Teilnehmenden durch eine Verhaltensaufgabe ablenkte, fand es ein starkes Hirnstrom-Signal f\u00fcr abweichende Eigenbewegungen. Bei den zw\u00f6lf menschlichen Probandinnen und Probanden beobachtete das Team eine MMN, die 110 Millisekunden nach dem Start der Eigenbewegung einsetzte; bei Affen begann die MMN bereits nach 100 Millisekunden.
\n„Da die MMN weitgehend unbeeinflusst von der Aufmerksamkeit der Probanden war, kann die Verarbeitung von Eigenbewegungsinformation als Aufmerksamkeits-unabh\u00e4ngig angesehen werden“, schlussfolgert die Forschungsgruppe. „Alles in allem unterst\u00fctzen unsere Befunde die Vermutung, dass Vorhersagen sich darauf auswirken, wie wir visuelle Eigenbewegungseindr\u00fccke verarbeiten.“
\nDass das auch f\u00fcr Affen gilt, spricht aus Sicht des Teams nicht nur daf\u00fcr, dass eine unbewusste Verarbeitung von Eigenbewegungen ein allgemeines Merkmal aller Primaten ist. Vielmehr er\u00f6ffnet der Befund auch die M\u00f6glichkeit, in Studien an Affen zu erforschen, worin die zellul\u00e4re Basis der MMN besteht.
\nDie Neurowissenschaften z\u00e4hlen zu den Profilbereichen der Philipps-Universit\u00e4t. Bremmer leitet hier die Arbeitsgruppe Angewandte Physik und Neurophysik. Der Physiker ist Gr\u00fcndungsdirektor des mittelhessischen Forschungszentrums „Center for Mind, Brain and Behavior“ (CMBB), in dem Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universit\u00e4ten Marburg und Gie\u00dfen zusammenarbeiten.
\nAu\u00dferdem amtiert er als Sprecher des Internationalen Graduiertenkollegs 1901 der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) zum Thema „The Brain in Action“, geh\u00f6rt dem Vorstand des Sonderforschungsbereichs 135 der DFG zum Thema „Kardinale Mechanismen der Wahrnehmung“ an und ist Ko-Sprecher des Clusterprojekts „The Adaptive Mind“ (TAM), das das Hessische Wissenschaftsministerium k\u00fcrzlich eingerichtet hat. Die DFG und das Hessische Ministerium f\u00fcr Wissenschaft und Kunst (HMWK) haben die Forschungsarbeit gef\u00f6rdert.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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