Eine optische 'Gedächtnisspur'

News: Eine optische 'Gedächtnisspur'

Ein neues Phänomen des Sehens haben Wissenschaftler entdeckt: eine 'Gedächtnisspur' etwas zuvor Gesehenen, die unbemerkt im Gehirn länger überdauert und erst nach einer 'Enthemmung' wieder sichtbar wird. Ihre Erkenntnis geht auf Ergebnisse von relativ einfachen Versuchen mit sich wandelnden optischen Mustern zurück.

In Nature vom 3. Juni 1999 berichten Wissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum um den Neurophysiologen Ulf T. Eysel von ihrer Entdeckung eines neuartigen optischen Nachbildes, das nicht wie üblich eine direkte Beziehung zum zuvor Gesehenen hat, sondern von früher Gesehenem herrührt. Eine optische "Gedächtnisspur" überdauert das Gesehene für viele Sekunden unbemerkt im Gehirn und wird erst durch eine "Enthemmung" nach einem anderen Sehreiz sichtbar.

Grundlage der Entdeckung dieser visuellen Gedächtnisspur ist ein psychophysisches Experiment. Solche Experimente ermöglichen Einblicke in die Funktionsweise des menschlichen Gehirns, ohne daß Elektroden, Röntgen-, Kernspin- oder andere große Geräte eingesetzt werden müssen. Das Experiment wird einfach von menschlichen Beobachtern ausgeführt: Auf einem Computermonitor werden Bilder dargeboten, und danach werden auf dem leeren Schirm Nachbilder beobachtet, die ganz allein im Gehirn als Folge des zuvor Gesehenen entstanden sind.

Der Versuch verläuft folgendermaßen: Ein Muster von schwarzen und weißen Speichen dreht sich mehrere Sekunden langsam nach rechts und anschließend nach links um das Zentrum, danach folgt der leere Schirm, dann bewegt sich wiederum für einige Sekunden ein Muster aus abwechselnd weißen und schwarzen Ringen langsam aus dem Zentrum nach außen und anschließend nach innen, danach folgt wieder der leere Schirm und die Reizfolge beginnt aufs Neue mit dem Speichenmuster. Die überraschende Beobachtung ist nun, daß nach den Ringen ein Nachbild der Speichen und nach den Speichen (ab der zweiten Präsentation) die Ringe auf dem tatsächlich leeren Schirm sichtbar sind – und das bis zu einer halben Minute nachdem das entsprechende Muster wirklich zuletzt gesehen wurde.

Diese Beobachtung läßt sich dadurch erklären, daß für längere Zeit nach dem Seheindruck eine normalerweise unsichtbare Spur des Bildes im Gehirn verbleibt, die in diesem Experiment durch das Beenden eines gekreuzt orientierten Bildes (die Speichen und Ringe stehen an jedem Ort des Bildes jeweils senkrecht zueinander) wahrnehmbar wird. Die wissenschaftliche Erklärung erfolgt über eine Hemmung durch die gekreuzte Orientierung, bei deren Wegfall durch die plötzliche Enthemmung die Gedächtnisspur verstärkt und damit für einige Sekunden wieder wahrnehmbar wird. Diese "Kreuzorientierungshemmung" wird seit vielen Jahren wird seit vielen Jahren von der Gruppe um Professor Eysel in der Abteilung für Neurophysiologie der Medizinischen Fakultät der RUB wissenschaftlich untersucht.

Die Herkunft und Bedeutung der vorübergehenden Gedächtnisspur bleiben vorerst ungelöste Rätsel. Allgemein bahnende Prozesse an den beteiligten Synapsen (den Kontakstellen zwischen Nervenzellen) könnten zugrunde liegen und zum Beispiel eine Basis für die schnelle Wieder-Wahrnehmung fortbestehender Konturen nach einer Augenbewegung bilden.