Hirnregionen erkennen Gesichter gleichzeitig, nicht schrittweise
Neurowissenschaftler gingen lange davon aus, dass das Gehirn visuelle Informationen wie am Fließband verarbeitet: von hinten nach vorne, vom Einfachen zum Komplexen. Eine neue Studie mit direkt im menschlichen Gehirn platzierten Elektroden stellt dieses Modell infrage.
Forscher haben die Hirnaktivität von 140 Personen gemessen, denen Bilder von Gesichtern gezeigt wurden. Dabei nutzten sie direkte elektrophysiologische Aufzeichnungen über implantierte Elektroden an mehr als 11.000 Messpunkten im visuellen Kortex, genauer gesagt im ventral occipito-temporalen Kortex (VOTC), jener Hirnregion, die für die Erkennung visueller Objekte zuständig ist.
Gleichzeitig, nicht nacheinander
Was die Forscher herausfanden, weicht vom klassischen Bild ab. Es gibt zwar ein Gefälle von hinten nach vorne darin, wie spezifisch die einzelnen Hirnregionen auf Gesichter reagieren. Die Aktivität selbst setzt jedoch in allen Regionen nahezu gleichzeitig ein, zwischen etwa 100 und 450 Millisekunden nach dem Erblicken eines Gesichts. Nicht erst eine Region, dann die nächste.
Das deutet darauf hin, dass die visuelle Erkennung im Gehirn weniger hierarchisch organisiert ist als bisher angenommen. Die Regionen arbeiten parallel, nicht als aufeinanderfolgende Schritte in einer Kette. Die Studie wurde in der Zeitschrift eLife veröffentlicht.
Was das für das Verständnis der Hirnalterung bedeutet
Diese Forschung befasst sich in erster Linie mit der gesunden Hirnfunktion. Die Ergebnisse sind jedoch indirekt für das Thema Altern relevant. Mit zunehmendem Alter lässt die Koordination zwischen den Hirnregionen häufig nach. Wenn die visuelle Erkennung auf paralleler Zusammenarbeit beruht, könnte eine Störung dieser Synchronie zum kognitiven Abbau beitragen.
Die Studie formuliert ein grundlegendes Modell davon neu, wie das menschliche Gehirn sieht und erkennt. Das hat Auswirkungen auf unser Verständnis von Hirnerkrankungen und kognitivem Altern, auch wenn diese Zusammenhänge derzeit noch spekulativ sind.
Suchbegriffe: visual cortex parallel processing, face recognition electrophysiology, occipito-temporal cortex brain organisation