Die Rolle des Gedächtnisses bei der Wahrnehmungserfahrung entschlüsseln
Wie prägen Erfahrungen aus der Vergangenheit die Wahrnehmung in der Gegenwart? So lautet eine der Leitfragen der kognitiven Neurowissenschaften. Gedächtnis und Sehen werden bei der Erforschung der Hirnaktivität meist als getrennte Bereiche betrachtet. Das Team des Projekts CHROME(öffnet in neuem Fenster), das innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen(öffnet in neuem Fenster) finanziert wurde, untersuchte jedoch die Mechanismen, durch die sich Gedächtnis und Wahrnehmung gegenseitig beeinflussen.
Prüfung der seriellen Abhängigkeit
Einen wichtigen Mechanismus bei der Bildung von Wahrnehmungen stellt die serielle Abhängigkeit(öffnet in neuem Fenster) dar. Bei der visuellen Wahrnehmung bezieht sich das darauf, wie etwas, das wir einen Moment zuvor gesehen haben, unsere gegenwärtige Wahrnehmung beeinflussen wird. Die Marie-Sklodowska-Curie-Stipendiatin Darinka Trübutschek erarbeitete mehrere Experimente, um dieses Phänomen zu überprüfen. Trübutschek erklärt: „Zur Untersuchung der seriellen Abhängigkeit baten wir die Teilnehmerinnen und Teilnehmer, über lange Versuchsreihen hinweg sehr präzise Beurteilungen zu einfachen visuellen Merkmalen, wie beispielsweise der Ausrichtung eines Objekts, abzugeben. Anhand der Nachverfolgung der Reaktionen über viele Versuche hinweg und in Kombination mit Verhaltensdaten mit Blickbewegungsregistrierung konnten wir feststellen, dass Menschen konsistente Muster dabei aufweisen, wie ihre früheren Erfahrungen ihre Wahrnehmung prägen.“ Um besser zu verstehen, was in den Gehirnen der Beteiligten vor sich ging, setzte Trübutschek auf Magnetoenzephalografie(öffnet in neuem Fenster), ein nichtinvasives Verfahren, mit dem die Hirnreaktionen auf visuelle Reize gemessen werden. Das Team von CHROME erprobte außerdem ein neues Paradigma für die intrakranielle Elektroenzephalografie, um die Rolle der Gehirnregion Hippocampus bei der Wahrnehmung zu erkunden.
Stabile Wahrnehmungsphänotypen und weitere wichtige Erkenntnisse
Aus der Projektarbeit resultierten mehrere wichtige Schlussfolgerungen, die die zukünftige kognitionswissenschaftliche Forschung lenken werden. So wurde beispielsweise gezeigt, dass nicht alle Erinnerungen einen gleichwertigen Einfluss ausüben. „Bei einigen unserer Experimente“, erläutert Trübutschek, „wiesen wir nach, dass aktiv im Arbeitsgedächtnis gespeicherte Informationen, also etwas, das für die Aufgabe relevant ist, den Einfluss der jüngeren sensorischen Vergangenheit überlagern können. Mit anderen Worten: Was Sie bereits im Kopf bewahren, kann wichtiger als das sein, was Sie gerade gesehen haben.“ Ein besonders bemerkenswertes Ergebnis besteht darin, dass die Teilnehmerinnen und Teilnehmer stabile, individuelle Unterschiede, stabile Wahrnehmungsphänotypen, in der Art und Weise aufwiesen, wie frühere Sinneseindrücke die Wahrnehmung beeinflussen. Personen, deren Wahrnehmung eher den vorherigen Reizen entsprach, zeigten eine positive Voreingenommenheit, während diejenigen, deren Wahrnehmung eher davon abwich, negative Voreingenommenheit aufwiesen. Dieses Muster trat bei den einzelnen Personen über mehrere Tests hinweg sehr stabil auf.
Implikationen für Verständnis der Wahrnehmung
Mit experimentellen Paradigmen und robusten Verhaltens-, Blickbewegungsregistrierungs- und Magnetoenzephalografiedatensätzen wurden im Zuge von CHROME wichtige Beiträge geleistet, die die zukünftige Forschung einschließlich der Entwicklung von Rechenmodellen unterstützen werden. Es ist vorgesehen, dass diese Daten von anderen Wissenschaftsteams genutzt werden. Aufgrund der wiederholten Messungen gestatten die Datensätze eine fortlaufende Untersuchung einzelner Effekte. Die Versuchsparadigmen sind flexibel sowie an neue Populationen und Forschungsfragen anpassbar. Die Erkenntnis, dass Wahrnehmung mehr ist als nur die Aufnahme der objektiven Realität der Welt, wird Einfluss auf die Bildung und die klinischen Neurowissenschaften nehmen. Bei Lernenden aller Altersgruppen müssen sich pädagogischen Fachkräfte mit der Tatsache auseinandersetzen, dass Vorwissen nicht nur das Lernen unterstützt, sondern auch die Wahrnehmung neuer Informationen aktiv beeinflusst. Bei Erkrankungen, bei denen die Wahrnehmung gestört ist, wie etwa bei Autismus-Spektrum-Störungen und Schizophrenie, kann ein tieferes Verständnis der Art und Weise, wie Gedächtnis und Sinneseindrücke gemeinsam Wahrnehmung erzeugen, dazu führen, dass die Erkrankung besser verstanden wird. Die im Projekt erarbeiteten Schlussfolgerungen werden weitreichende Auswirkungen haben. „Um das Verhalten zu verstehen, müssen wir nicht nur wissen, welche Informationen die Menschen erhalten, sondern auch, wie ihre Erfahrungen aus jüngerer Zeit diese Informationen beeinflussen“, betont Trübutschek.
