Forscher der Universität Bielefeld, der Universität Oxford (Großbritannien), Aix-Marseille Universität (Frankreich) untersucht dieses Phänomen der Flexibilität in der Wahrnehmung, und haben jetzt eine Studie veröffentlicht, die über Ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Neuron (29 April 2019). In Ihrer Publikation, die Forscher zeigen, wo die sensorischen Reize sind integriert in das Gehirn, und in welchem Bereich des Gehirns diese Flexibilität kann sich. Universität Bielefeld, Professor Dr. Christoph Kayser und Dr. Hame Park vom Exzellenzcluster CITEC beteiligt waren, in die Studie ein.
„Wir sind daran interessiert, wie das Gehirn verarbeitet sensorische input,“ sagt Kayser, der Leiter der „Cognitive Neuroscience“ research group. In seiner Arbeit, Kayser beschäftigt sich mit multi-sensorische integration-die Kombination von verschiedenen sensorischen Daten. Dies geschieht beispielsweise, wenn Sie einen Film sehen: Sie hören, was die Charaktere sagen, jeder andere, während zur gleichen Zeit beobachtete die Bewegungen Ihrer Lippen. Es ist nicht immer sinnvoll ist, jedoch für die auditive und visuelle Informationen werden automatisch integriert in das Gehirn: ein Beispiel wäre die Beobachtung einer fremdsprachigen film genannt wird und die Bewegungen der Schauspieler Lippen passen nicht zu dem gesprochenen laute.
Die Forscher, die Studie war auf der Suche nach identifizieren Sie die Bereiche des Gehirns, in dem flexible sensorische integration stattfindet. Für, Sie getestet wurden drei mögliche Modelle. Während die verschiedenen sensorischen Reize verarbeitet wurden völlig unabhängig voneinander in das erste Modell wurden Sie automatisch integriert in das zweite Modell. Die Dritte Variante war das Modell der „kausalen Inferenz“, in denen verschiedene sensorische Reize werden nur integriert, wenn Sie nicht weit voneinander entfernt in einer räumlichen oder zeitlichen Bedingungen. Zum Beispiel, wenn Sie immer einen Ton hören und sehen, ein Bild in der gleichen Zeit, das Gehirn integriert diese Informationen. Allerdings, wenn der sound und Bild zusammen, wird Sie nicht integriert werden-obwohl Sie vorher waren, voneinander getrennt. „In der „kausalen Inferenz“ – Modell, das Gehirn folgert, dass die Quelle der sensorischen reizen könnte, die gleichen sein. Sensorische Reize sind daher nicht automatisch integriert-dies ist nur der Fall, wenn Sie tun, stammen aus der gleichen Quelle“, sagt Kayser.
Um zu testen, diese drei Modelle, die Teilnehmer der Studie ausgesetzt wurden, um visuelle und auditive Reize. In dem experiment Licht-und Ton-Reize gezeigt wurden, manchmal gleichzeitig, und zu anderen Zeiten mit unterschiedlichen Frequenzen. Inzwischen erfassten die Forscher die Hirnaktivität Ihrer Probanden mit magnetoenzephalographie (MEG). Sie fanden heraus, dass die drei Modelle entsprechen unterschiedliche Bereiche im Gehirn, und so entsprechen unterschiedliche Ebenen der Verarbeitung. Auf der untersten Ebene, die sensorischen Informationen zugeordnet ist, die separat in der visuellen und auditiven Rinden. Nach dieser, werden diese Informationen automatisch integriert in den Scheitellappen, die sich im oberen Bereich des Gehirns. Nur auf einer höheren Stufe der Verarbeitung wird das Gehirn analysiert die Informationen aus den vorangegangenen Phasen und, falls erforderlich, filtern störende sensorische Reize. Diese Flexibilität in der Wahrnehmung, befindet sich in speziellen Bereichen der Frontallappen sind verantwortlich für das abstrakte denken. „Es ist schon lange bekannt, wie Menschen beschäftigen sich mit unterschiedlichen sensorischen Informationen-aber auf der Ebene des Verhaltens. Mit unserer Studie konnten wir erstmals zeigen, wie und wo im Gehirn diese Art von Informationen verarbeitet werden“, sagt Kayser.
Die Ergebnisse der Studie könnten auch in vielen anderen Bereichen der Forschung, insbesondere in der Arbeit am abstrakten denken, Flexibilität und kausale Beziehungen spielen eine wichtige Rolle in diesem Prozess. „Wie das Gehirn verarbeitet sensorische input relevant ist für technische Anwendungen, einschließlich der integration von Menschen und Maschinen“, sagt Kayser. Dies ist ein wichtiges Thema für die Kayser ‚ s Kollegen an der Universität Bielefeld Exzellenzcluster CITEC. Die Ergebnisse dieser Studie sind auch wichtig, im klinischen Kontext, wo die Ergebnisse könnten verwendet werden, um zu helfen, besser zu verstehen, Krankheiten, bei denen Patienten Schwierigkeiten bei der korrekten Verarbeitung von sensorischen Informationen, wie Autismus.
Kayser ist Biologe und Mathematiker, und in 2017, akzeptierte er eine Professur für kognitive Neurowissenschaften an der Universität Bielefeld. Im Jahr 2015, er wurde ausgezeichnet mit dem „Consolidator Grant“ des europäischen forschungsrates, die läuft bis 2020. Mit diesem award, der Europäische Forschungsrat fördert vielversprechende Forscher am Anfang Ihrer selbständigen Karriere.