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Neurowissenschaften: Mischpult der Sinne

Haben Sie schon einmal mit Ohropax in den Ohren Tischtennis gespielt oder versucht, aus einem Orchester den Kontrabass herauszuhören, ohne den Bassisten zu sehen? Es dürfte nicht leicht sein. Denn unsere Sinne helfen sich gegenseitig auf die Sprünge.
Wie kommt die Welt in den Kopf? In Form von Kugeln, die durch Sinnesorgane in den Körper strömen und dort die Seelenatome berühren, behauptete vor etwa 2400 Jahren der griechische Philosoph Demokrit. Sein Landsmann Aristoteles erkannte bereits wenig später, dass der Mensch fünf Sinneskanäle hat, durch die er seine Umwelt sehen, hören, schmecken, riechen und ertasten kann. Und er vermutete, dass es darüber hinaus noch einen "sensus communis" gäbe, eine psychische Instanz, die schließlich die Informationen der einzelnen Sinne zusammenführt.

Die Vorstellung, Sinnesreize würden völlig unabhängig voneinander verarbeitet und erst zum Schluss zu einem Gesamtbild zusammengebaut, herrschte unter den Neurowissenschaftlern schließlich noch bis in die jüngere Vergangenheit vor. Dass Sinne jedoch tatsächlich kooperieren, beweisen zahlreiche Beispiele: So ist es fast unmöglich, in einer Traube laut durcheinander redender Menschen einer Person zuzuhören, ohne sie dabei anzusehen. Umgekehrt dürfte es sich als äußerst schwierig erweisen, mit Gehörschutz einen Nagel in die Wand zu schlagen.

Multisensorische IntegrationLaden...
Multisensorische Integration | Sensorische Reize treten selten allein auf, sondern entstehen durch die Interaktion mit unserer Umwelt. So entstehen durch die Manipulation eines Gegenstandes mit der Hand Geräusche – hier im Bild illustriert durch die Schallwelle und ihr Frequenzspektrum. Die Information über diese Reize wird durch das Ohr beziehungsweise den Tastsinn aufgenommen und irgendwo im Gehirn miteinander verrechnet. Wo genau dies geschieht, kann man mit Hilfe von funktioneller Bildgebung untersuchen.
Der so genannte Bauchrednereffekt zeigt zudem, dass sich unsere Sinne auch gegenseitig beeinflussen können: Liest eine Person etwas vor, während eine Puppe dazu ihre Lippen bewegt, scheint es, als käme der Ton aus dem Puppenmund. Andersherum kann auch unser Gehör den Sehsinn manipulieren. So hat eine Forschergruppe um Satoro Suzuki von der Northwestern-Universität in Evanston herausgefunden, dass die Höhe eines eingespielten Tons einen Einfluss darauf haben kann, ob wir ein Gesicht mit schwach ausgeprägten männlichen und weiblichen Zügen eher dem einen oder dem anderen Geschlecht zuordnen [1]. Hörten die Versuchsteilnehmer einen hohen Ton, deuteten sie das Gesicht als weiblich; ein tiefer Ton ließ es dagegen männlich erscheinen.

Vergangene Studien konnten außerdem zeigen, dass bestimmte Bereiche des Kortex Informationen aus verschiedenen Sinnesorganen verarbeiten. Die Reize würden – so die Vermutung – zunächst in spezifischen sensorischen Arealen vorbearbeitet und erst anschließend miteinander verrechnet. Doch nun haben Jennifer Groh und ihr Team von der Duke-Universität in Durham festgestellt, dass sie auch schon in früheren, dem Kortex vorgeschalteten Verarbeitungsstufen vernetzt werden können [2].

Die Forscher hatten untersucht, ob ein Areal des Mittelhirndachs, von dem man bisher glaubte, es verwerte ausschließlich akustische Informationen, ebenso auf visuelle Reize reagiert. Dazu führten sie feine Elektroden in den Colliculus inferior von Rhesusaffen ein und bestimmten, wie stark die Neuronen feuerten, wenn die Tiere einen Lichtpunkt betrachteten.

Und in der Tat: Sobald die Affen ihren Blick auf das Lämpchen richteten, wurden die Nervenzellen aktiv – so wie beim Hören eines Tons, wie Vergleichsexperimente belegten. "Unsere Ergebnisse zeigen, dass akustische und visuelle Informationen schon früh zusammentreffen. Die Integration verschiedener Sinne könnte demnach ein primitiver Prozess sein, der keine 'hohen' Hirnfunktionen erfordert", spekuliert Groh.

Vermutlich ermöglicht uns diese frühe Verschaltung, verschiedene Sinneseindrücke rasch untereinander abzugleichen. Wird beispielsweise ein akustischer Reiz nicht von einer zugehörigen visuellen Information bestätigt, können wir ihn leicht ausblenden. So sind wir in der Lage, die Stimme einer Person aus dem Gemurmel einer Menschenmenge herauszufiltern, sobald wir dem Erzähler auf den Mund schauen.
31.10.2007

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 31.10.2007

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