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Objektrepräsentation: Gedankenkarte

Dinge ähnlicher Bedeutung kategorisiert das Gehirn in benachbarten Arealen.
Netzwerk

Das menschliche Gehirn bildet Kategorien in keinem spezifischen Areal, sondern in einem großen Netzwerk und nach bestimmten inhaltlichen Regeln. Das berichteten Forscher der University of California. Die Wissenschaftler um Jack Gallant registrierten den Blutfluss bei fünf Probanden, während diese zwei Stunden lang kurze Filmszenen, wie einen fliegenden Schmetterling, auf einem Bildschirm verfolgten. Jedes der gezeigten Objekte und Handlungen veränderte die Durchblutung des Gehirns minimal. Anhand dieser Daten erstellten die Forscher ein Modell, das veranschaulicht, wie die einzelnen Bereiche der Großhirnrinde auf die über 1000 Kategorien antworteten (Abbildung 1).

Sensible Areale | Unterschiedliche Regionen der Großhirnrinde (= Kortex) reagieren unterschiedlich sensitiv auf dargebotene Objekte. Die Objektrepräsentation findet offenbar zu großen Teilen im anterioren visuellen Kortex, aber auch im medialen und lateralen parietalen Kortex sowie im auditorischen und lateralen präfontalen Kortex statt.
Farblich ähnliche Bereiche sind auf vergleichbare Inhalte spezialisiert (Bewegung (rot), Menschen (grün), Tiere (gelb), Fortbewegungsmittel (pink / violett) und Gebäude (dunkelblau)).

Einzelne Hirnregionen sind offenbar auf bestimmte Objekteigenschaften spezialisiert: Das parahippocampale Ortsareal etwa reagiert empfindlicher auf menschengemachte Objekte und steigert seinen Blutfluss deshalb bei Gebäuden oder Fahrzeugen, nicht jedoch bei Vögeln.

Objektnetzwerk | Graphische Veranschaulichung des Objektnetzwerks aller Probanden: Striche spiegeln Aussagen wie "ein Athlet ist eine Person" wider, Substantive sind als Kreise und Verben als Quadrate dargestellt.
Gruppierung aller 1705 Objekte nach den Dimensionen Bewegung (rot), Menschen (grün), Tiere (gelb), Fortbewegungsmittel (pink / violett) und Gebäude (dunkelblau). Inhaltlich ähnliche Kategorien werden benachbart repräsentiert.
Eine dreidimensionale Darstellung des Netzwerks findet sich hier.

Durch statistische Berechnungen ergaben sich für alle Teilnehmer vier gemeinsame inhaltliche Dimensionen, nach denen sich die Objekte klassifizieren ließen (Abbildung 2). So konnte die Objektrepräsentation des Gehirns als ein dreidimensionales Netzwerk graphisch dargestellt werden, wobei inhaltlich ähnliche Kategorien eher in benachbarten Bereichen liegen, während unterschiedliche Kategorien meist neuronal weiter voneinander entfernt sind. Auto und Motorrad sind auf Grund ihrer gemeinsamen Eigenschaften daher in nächster Nähe repräsentiert.

Ein nach Ähnlichkeit gruppiertes Netzwerk macht durchaus Sinn: Die Organisation nach inhaltlichen Regeln minimiert vermutlich die Anzahl von Nervenzellen und neuronalen Verschaltungen, die das Gehirn benötigt, um Eigenschaften zu repräsentieren.

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