Menschliches Denken funktioniert teils unbewusst

Optische Tests liefern neue Blickwinkel auf Entscheidungsprozesse

Nudel-Gehirn: Alles Bewusste läuft unbewusst ab
(Foto: pixelio.de/M. Berger)

Sydney (pte004/30.10.2014/06:15) - Unbewusstes Denken beeinflusst das bewusste Denken - und zwar ohne, dass die denkende Person etwas davon mitbekommt. Das zeigt eine neue Analyse der University of New South Wales. Dabei versuchten die Forscher der Frage auf den Grund zu gehen, ob es Teile im Gehirn gibt, die Informationen vor dem Bewusstsein zurückhalten, die mit dem bewussten Denkprozess quasi durch eine Hintertür verbunden sind.

Experimente mit Punkten

Zu diesem Zweck wurden Studienteilnehmern Masken aufgesetzt, bei denen jedem Auge ein seperates Bild dargeboten wurde. Den Freiwilligen wurden Bilder von sich bewegenden Punkten gezeigt. Die Forscher befragten sie danach, in welche Richtung sich die Punkte bewegten. Der Haken: Die Bewegungen der Punkte am Beginn waren fast nicht wahrnehmbar und wurden erst mit der Zeit sichtbar.

Je früher die Probanden aber die Bewegungsrichtung der Punkte identifizieren konnten, umso akkurater fielen die Ergebnisse aus. Während eines anderen Experiments bewegten sich farbige Punkte ziellos vor einem Auge, während graue Punkte sich vor dem anderen Auge entweder nach rechts oder links bewegten. Die bunten Punkte überwältigen das Gehirn dabei dermaßen, dass die Bilder der grauen Punkte dadurch vollständig überdeckt werden.

Wichtige Grundlagenforschung

Ältere Studien haben bereits gezeigt, dass das Gehirn zwar sieht, was mit den grauen Punkten passiert, aber das nur unbewusst. Die aktuelle Erhebung wollte ergründen, ob Vorinformationen über die grauen Punkte die Richtigkeit der Antworten erhöht. Dies bestätigte sich nun. Die Freiwilligen konnten genauer die Bewegungsrichtung der grauen Punkte angeben, wenn sie die Punkte schon vorher zu Gesicht bekamen.

Die australischen Experten sehen die neuen Ergebnisse als ein Beispiel dafür, dass unbewusste Informationen den bewussten Entscheidungsprozess beeinflussen. Sie schlagen vor, dass - falls ähnliche Prozesse im Alltagsleben stattfinden - diese Erkenntnisse große Konsequenzen haben. So ließen sich Überlegungen dazu anstellen, wie das menschliche Denken grundsätzlich funktioniert.

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Gehirn spielt Wahrnehmung einen Streich

Kleine visuelle Veränderungen werden absichtlich ignoriert

Einstein vor Gehirn: Denkorgan blendet Dinge aus
(Foto: pixelio.de/A. Bermüller)

Berkeley (pte004/08.10.2014/06:15) - Ein neurologischer Trick lässt Menschen die Welt stabiler erscheinen als sie tatsächlich ist. Eine Studie der University of California zeigt, dass diese oft nützliche Fähigkeit oft auch in einen Irrweg führt. So können beispielsweise zwei verschiedene Gesichter oder Formen als gleich angesehen werden.

Stabilität in instabilem Umfeld

"Das Gehirn kreiert Stabilität innerhalb eines instabilen Systems", sagt David Whitney, Studienautor und Professor der Psychologie an der University of California. "Wenn man zum Beispiel Harry Potter ansieht, erkennt man nicht, dass sich sein einfarbiges T-Shirt in der nächsten Sequenz zu einem Poloshirt verwandelt. Das visuelle System ist programmiert, die Dinge als stabil anzusehen. Es gibt eine Tendenz, kleine Änderungen in seiner Umwelt zu ignorieren."

Auf der Suche nach dem exakten Zielgesicht, das den Studienteilnehmern kurz gezeigt wurde, identifizierten die Kandidaten durchwegs Gesichter, die nicht das Zielgesicht darstellten, sondern eine Komposition von Gesichtern, die sie in den vorangegangenen Sekunden gesehen hatten. Die Teilnehmer beurteilten diese Gesichter zum Zielgesicht als viel ähnlicher als sie tatsächlich waren. Die Ergebnisse helfen zu erklären, wie der Prozess der visuellen Information funktioniert.

Fokussierung auf das Wichtige

Vorangegangene Untersuchungen haben gezeigt, dass in der visuellen Wahrnehmung ein sogenanntes Kontinuum-Umfeld existiert, in dem Menschen in ihrer Wahrnehmung innerhalb von 15 Sekunden ähnliche Objekte zu einem verschmelzen. "Es ist nicht nur die Garderobe von Harry Potter, die wir ignorieren, sondern auch sein Stunt-Double", so Alina Liberman, die die Experimente durchgeführt hat.

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Können wir uns auf unser Gedächtnis verlassen?

Richtige und falsche Erinnerungen

Ist Verlass auf unser Gedächtnis?

Wir greifen im Alltag regelmäßig auf unsere Erinnerungen zurück – diese können uns jedoch auch einen Streich spielen. Kürzlich gewonnene Erkenntnisse zeigen, dass unabhängig davon, ob es sich um eine richtige oder falsche Erinnerung handelt, immer dieselbe Gehirnregion aktiviert wird. Noch erstaunlicher ist jedoch, dass unser Gedächtnis die Zeit scheinbar auf seine ganz eigene Art und Weise durchläuft.

Studie (Teil 1): Wie sich unsere Erinnerungen festigen und ändern

Wie sich unsere Erinnerungen festigen und ändern, hat Donna J. Bridge, Neurowissenschaftlerin an der Northwestern University, in einer Studie untersucht. Für die Studie wurden 17 Teilnehmer aufgefordert, sich die Platzierung von zehn Objekten zu merken, die für kurze Zeit auf einem Computerbildschirm gezeigt wurden. Zunächst sollten die Teilnehmer die Objekte aktiv mithilfe der Computermaus an die richtige Position ziehen. Keinem der Teilnehmer gelang es jedoch, die Objekte richtig zu platzieren. Anschließend wurde für den zweiten Teil der Studie ein Abstand zwischen den zwei Positionen gemessen.

Studie (Teil 2)

Im zweiten Teil sollten die Teilnehmer die Objekte passiv richtig platzieren. Hierzu wurden den Teilnehmern drei Vorschläge unterbreitet: die ursprüngliche Position, die im ersten Teil falsch angegebene Position und eine Position zwischen diesen beiden Punkten. 16 von 17 Teilnehmern wählten, unabhängig vom jeweiligen Hintergrundbild, dieselben falschen Positionen wie im ersten Teil des Tests. Dieses Ergebnis lässt darauf schließen, dass die Teilnehmer im ersten Teil des Tests eine falsche Erinnerung „gespeichert“ hatten.

Studie (Teil 3)

Im dritten Teil des Tests wurden die Teilnehmer aufgefordert, die Objekte an vorgegebenen Positionen auf einem neuen Hintergrundbild zu positionieren. Hierbei wurden die vorgegebenen Positionen zwar zufällig festgelegt, die Positionen hatten jedoch alle den zuvor gemessenen Fehlerabstand. Die Teilnehmer wussten nicht, dass diese Punkte falsch sind. Anschließend sollten die Teilnehmer das Objekt erneut vom Zentrum des Bilds in die richtige Position ziehen, also in die Position, an der sie das Objekt ursprünglich gesehen hatten. Bei diesem Teil des Tests schnitten die Teilnehmer erstaunlich gut ab. Dieselben guten Ergebnisse wurden auch im letzten Teil des Tests erreicht, in dem die Teilnehmer aus drei verschiedenen Positionen auswählen sollten.

Ergebnisse

Die während der Durchführung der Tests gemessene Hirnaktivität zeigt, dass sowohl bei der „richtigen“ als auch bei der „falschen“ Erinnerung derselbe Bereich des Hippocampus beteiligt ist. Die Neurowissenschaftlerin schließt daraus, dass „der Hippocampus dafür verantwortlich ist, ob eine Repräsentation unverändert bleibt oder sich ändert, unabhängig davon, was für uns gerade von Bedeutung ist“.

Anhand der Studienergebnisse lässt sich erklären, warum es uns beispielsweise schwerfällt, eine Person auf einem alten Foto wiederzuerkennen. Den Forschern zufolge werden unser Gedächtnis und unsere Vergangenheit auf Grundlage unserer Erfahrungen in der Gegenwart umgeschrieben. Die wichtigste Funktion unseres Gedächtnisses wäre es, uns dabei zu helfen, stets die richtige Entscheidung zu treffen. Hierzu muss das Gedächtnis immer wieder aktualisiert werden: Was heute wichtig ist, kann das ersetzen, was gestern wichtig war.

Die gewonnenen Kenntnisse könnten Auswirkungen auf verschiedene andere Bereiche haben, beispielsweise auf Gerichtsverfahren, bei denen die Aussagen der Beteiligten häufig auf deren Erinnerungen basieren.

(Quelle: Donna J. Bridge et al. "Hippocampal binding of novel information with dominant memory traces can support both memory stability and change.", Februar 2014, Journal of Neuroscience)

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Erlebnisausstellung "Streifzug der Sinne"

Trügerische Wahrnehmung - Wie uns unsere Sinne täuschen

Erlebnisausstellung "Streifzug der Sinne" in Berlin
(Logo: Streifzug der Sinne)

Berlin (pts016/13.08.2013/11:30) - Die menschliche Wahrnehmung und wie sie getäuscht werden kann, sind das Thema der interaktiven Erlebnisausstellung "Streifzug der Sinne", die am 13. August 2013 eröffnet und zum ersten Mal in Berlin, im Technologiepark Adlershof stattfindet. Die Ausstellung testet mit 46 Exponaten die Leistungs­fähigkeit, aber auch die Tücken menschlicher Wahrnehmung mit ihren Besuchern.

Ist unsere Wahrnehmung wahr?

Kugeln die bergauf rollen, Menschen ohne Unterleib, ein Dreieck, das gar keines ist. Saures, das süß schmeckt, Heißes, das sich kalt anfühlt - nicht selten spielen unsere Sinne uns einen Streich. Aber wie?
Unter dem Motto "Täuschen uns unsere eigenen Sinne, ist unsere Wahrnehmung immer wahr?" ist die Erlebnisausstellung ein außerschulischer, populärwissenschaftlicher Lernort für alle Generationen. Sie gibt Besuchern die Möglichkeit, die Exponate selbst zu testen und will somit das Lernen durch Erfahrung befördern.

Organisiert wird die Ausstellung von Kommunikationstrainer René Gränz unter Mitwirkung des Dresdner Professors für Psychologie und Kognitionsforschung Sebastian Jannasch, dem Verein Inspirata e.V. und der interaktiven Lern- und Erlebniswelt Phänomenia.
Nicht die Funktionsweise der Sinnesorgane oder physikalische, mathematische oder chemische Prozesse stehen im Vordergrund, sondern ausschließlich die eigenen Wahrnehmungen durch Sehen, Hören, Riechen, Schmecken und Fühlen und deren Verarbeitung im menschlichen Gehirn. Anhand selbsterklärender und ausführlich beschriebener Exponate entdeckt der Besucher, wie Sinne und Wahrnehmungen täuschen können.

Exponate

Zu den Exponaten gehören unter anderem der Beuchet-Stuhl, das Penrose-Dreieck oder der Ames-Raum.

Der Beuchet-Stuhl ist das wohl bekannteste Exponat. Der Effekt - die Täuschung - ist filmreif. Es ist der Hobbit-Effekt, der auch beim Dreh der Trilogie "Der Herr der Ringe" eingesetzt wurde und der Zauberer Gandalf im Verhältnis zu den Hobbits riesig erscheinen lässt.

Auch der Ames-Raum - vom US-amerikanischen Augenarzt und Psychologen Adelbert Ames entwickelt - täuscht: Stellen sich zwei gleich große Personen in die Ecken des Raumes, erscheint die weiter entfernte kleiner. Bewegt man sich im Ames-Raum von der hinteren zur näher am Betrachter gelegenen Ecke, so hat dieser den Eindruck, man wachse, während man sich parallel zu seiner Augenachse bewege.

Der Beuchet-Stuhl

Riesen werden klein, Zwerge werden groß.
(Foto: R. Bigelmann)

Mensch ohne Körper

Eine Illusion erzeugt durch Spiegel.
(Foto: R. Bigelmann)

Das Penrose Dreieck

Ein Dreieck, das keines ist.
(Foto: R. Bigelmann)

Riesen und Zwerge

Wer ist größer? Der Hobbit-Effekt auf dem Beuchet-Stuhl. Riesige Zauberer, winzige Hobbits.
(Foto: R. Bigelmann)

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Babys: Forscher geben Einblick ins Bewusstsein

EEG zeigt Veränderungen der Gehirnaktivität - 80 Kinder untersucht

Baby: Gehirn entwickelt sich sehr rasch
(Foto: pixelio.de, Gerrit Schmit)

Paris (pte007/19.04.2013/10:15) - Einen Blick vom Bewusstsein, das in den Gehirnen von Babys entsteht, haben Forscher der Ecole Normale Supérieure erstmals aufgezeichnet. Dies könnte bei der Über­wachung während der Narkose helfen und Einblicke in das Bewusstsein im Wachkoma oder sogar bei Tieren ermöglichen. Das menschliche Gehirn entwickelt sich während des ersten Lebensjahres sehr rasch. Das Baby gelangt von einem unbewussten Zustand in einen, in dem es die Umwelt komplett wahrnimmt.

Zweigeteiltes Muster

Das Team um Sid Kouider nutzte Verfahren der Magnet­resonanz­tomographie, um die elektrische Aktivität in den Gehirnen von 80 Kindern aufzu­zeichnen. Dabei wurden ihnen kurz Fotos von Gesichtern gezeigt. Bei Erwachsenen steht das Erkennen eines Reizes mit einem zweigeteilten Muster der Gehirnaktivität in Zusammenhang. Details der Studie wurden im Fachmagazin Science veröffentlicht.

Sofort nachdem ein visueller Reiz angeboten wird, werden Bereiche des visuellen Kortex aktiv. Rund 300 Millisekunden später werden andere Bereiche wie auch der präfrontale Kortex aktiv, die mit höheren kognitiven Vorgängen in Zusammenhang stehen. Das Bewusstsein schaltet sich nur ein, wenn der zweite Teil der neuronalen Aktivität eine bestimmte Grenze erreicht. Es handelt sich dabei um eine Alles-oder-Nichts-Reaktion.

Tests über EEG-Kappen

Erwachsene können verbal beschreiben, dass sie sich dieses Reizes bewusst sind. Ein Baby ist jedoch wie ein geschlossenes Buch. Laut Tristan Bekinschtein von der University of Cambridge wissen Forscher viel über das Bewusstsein von Menschen, die sprechen können und nur sehr wenig über jene, die dazu nicht in der Lage sind.

Für die aktuelle Studie wollten die Wissenschaftler herausfinden, ob eine ähnliche Signatur bewusster Wahr­nehmung auch bei Kindern vorhanden ist, die noch nicht sprechen können. Sie statteten Babys mit fünf, zwölf und 15 Monaten mit EEG-Kappen aus und zeichneten die Gehirnaktivität während einer Reihe rasch wechselnder Bilder auf. Bei den meisten Bildern handelte es sich um Ovale mit einem zufälligen Muster. Darunter war jedoch auch ein Gesicht, das nur zwischen 17 und 300 Millisekunden lang erkennbar war.

Andere Informationsverarbeitung

Jede Gruppe reagierte auf das Gesicht mit dem erwarteten zweigeteilten Muster. Der zweite Teil, die Aktivität mit bewusster Wahrnehmung, war jedoch bei den Kindern mit fünf Monaten viel langsamer und weniger ausgeprägt als bei jenen mit zwölf Monaten. Bei den ältesten Kindern wurde das zweite Stadium zwischen 800 und 900 Millisekunden nach dem Zeigen des Bildes erreicht. Bei den 15 Monate alten Kindern lag dieser Wert durchschnittlich bei 300 Millisekunden.

Babys verfügen laut Kouider über die gleichen Mechanismen wie Erwachsene. Sie sind allerdings sehr langsam. "Es geschehen Dinge im Gehirn. Sie können mit diesen Informationen allerdings nichts anfangen." Die Studienergebnisse liefern jedoch keinen direkten Beweis für eine subjektive Erfahrung. Die Veränderungen in der Gehirnaktivität weisen auf die Entwicklung der visuellen Wahrnehmung hin. Es ist jedoch nicht klar, ab wann das zweite Stadium so kurz ist, dass eine bewusste Wahrnehmung einsetzen kann.

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Betrunkenen sind Fehler egal

Verlust der Selbstkontrolle erklärt peinliche Rauschexzesse

Alkoholika: Verheerend für die Selbstkontrolle
(Foto: pixelio.de/Altmann)

Columbia/Wien (pte014/07.09.2011/12:20) - Alkohol macht nicht blind für Fehler, wie Forscher bisher angenommen haben. Vielmehr verringert das Gift mit zunehmender Dosis die Bedenken, die sich eine Person über den Fehler macht. Das erklärt auch die haarsträubenden Dummheiten in Folge von Alkohol, die Menschen nüchtern nie begehen würden, berichten Forscher der University of Missouri auf der Plattform "PsychCentral".

"Wenn Menschen Fehler machen, wird das Gehirn in einer Region aktiv, mit der es das Verhalten wahrnimmt. Dabei wird ein Alarmsignal an andere Teile des Gehirns gesandt, das anzeigt, dass etwas falsch gelaufen ist", erklärt Studienleiter Bruce Bartholow. Dass Alkohol dieses Alarmsignal verringert, war schon bisher bekannt. Gezeigt wurde nun, dass Betrunkene durchaus eigene Fehler wahrnehmen können. Was sich bei ihnen ändert, ist die Reaktion darauf.

Kein Übersehen der Fehler

Die US-Forscher stellten dazu 67 erwachsenen Versuchspersonen Aufgaben am Computer, die diese schnell und ohne Fehler erledigen sollten. Teils bekamen die Probanden zuvor ein alkoholisches Getränk, teils gingen sie nüchtern oder mit einem Placebogetränk an die Arbeit. Alkohol-Trinker zeigten ein deutlich schwächer ausgeprägtes Alarmsignal nach Fehlern, obwohl sie diese genauso treffsicher registrierten wie die anderen Studienteilnehmer. Ein Übersehen eigener Fehler aufgrund des Alkohols schlossen die Forscher somit aus.

Große Unterschiede gab es jedoch in der Reaktion auf die Fehler. Nüchterne Testpersonen gingen die weiteren Aufgaben eine Stufe langsamer und somit auch vorsichtiger an, um dadurch wieder Selbstkontrolle zurückzugewinnen. Bei der Alkohol-Gruppe war das kaum der Fall. Auch die infolge des Alkohols gehobene Stimmungslage, die in einer Befragung überprüft wurde, trug dazu bei.

Bewusstsein weggeschaltet

"Alkohol verschlechtert sehr wohl die Wahrnehmung, da er etwa die Augenbewegungen und auch die Informationsverarbeitung verlangsamt. Zugleich sorgt er dafür, dass das Gehirn primitiver reagiert und weniger vom im Frontalhirn verorteten Bewusstsein kontrolliert wird", erklärt der Psychiater Zoghlami Ali vom Anton-Proksch-Institut im pressetext-Interview. Bei Alkoholkranken kann man feststellen, dass die chronische Vergiftung zu einem Schrumpfen des Gehirns gerade in dieser Frontalregion führt.

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Menschliches Gehirn lernt durch feine Details

Nicht viel sondern detailreiches Wissen macht Menschen zu Experten

Wein: Feine Details machen zum Experten
(Foto: aboutpixel.de/Gerd Gropp)

Berlin (pte004/16.05.2011/06:15) - Experte auf einem Gebiet wird man nicht etwa durch die Verarbeitung von immer mehr Wissen, sondern durch die Fähigkeit, Feinheiten zu unterscheiden. Das haben Wissenschaftler der Charité - Universitätsmedizin Berlin, des Bernstein Zentrums Berlin, des Exzellenzclusters NeuroCure und der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg ermittelt. Sie konnten auch orten, welche Gehirnregionen aktiv sind, wenn man seine Wahrnehmung schult.

Warum erkennen Weinkenner beim ersten Schluck die Eigenschaften einer Traube? Wie können Künstler auch winzige Farbabweichungen erkennen? Und warum können Blinde feinste Oberflächenstrukturen erfühlen? "Lange Zeit hat man gedacht, dass bestimmte Menschen mehr Informationen aufnehmen können - jetzt weiß man: Es kommt offensichtlich auf die Verarbeitung an", sagt Johannes Faber, Sprecher des Bernstein Zentrums Berlin in einem Gespräch mit pressetext.

Lernvorgang findet auf Wahrnehmungsebene statt

Die Forscher haben am Beispiel visueller Reize untersucht, wie sich die Hirnaktivität im Laufe eines Lernprozesses verändert. Dafür maßen sie Änderungen der Nervenzellaktivität im Gehirn mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomografie. "Die große Frage war: Kann der Experte mehr Informationen herausziehen und verarbeiten? Oder verarbeitet er die Information bessern?", erklärt Faber.

"Die fMRT-Messungen zeigten deutlich, dass die Aktivität im Sehzentrum während des gesamten Lernvorgangs gleich blieb", erklärte John-Dylan Haynes, Leiter der Studie. Eine Region im präfrontalen Kortex, wo anspruchsvollere Aufgaben verarbeitet werden, wurde stetig aktiver. Daraus schlossen die Forscher, dass der Lernvorgang auf der Ebene der Entscheidungsfindung stattfindet.

"Wenn sich unsere Wahrnehmung beim Lernen schärft, dann liegt dies nicht so sehr daran, dass mehr Information das Gehirn erreicht", folgerte Professor Haynes. Stattdessen lernen Menschen, mit der gegebenen Information immer mehr anzufangen. Menschen sehen nach und nach in Bildern Details, die uns zu Beginn nicht bewusst sind. "Wie schnell die Details wahrgenommen werden, ist von Mensch zu Mensch und von Aufgabe zu Aufgabe unterschiedlich", sagt Faber.

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