Unseren Sinnen ist bekanntlich nicht immer zu trauen. Neben kleinen Sinnestäuschungen kommt es sogar bei gesunden Menschen manchmal zu regelrechten Halluzinationen. Doch wie entstehen die Fehlleistungen der Wahrnehmung? Dieser Frage sind Forscher um den Psychiater Albert Powers von der Yale University in einer Studie in »Science« nachgegangen.

Wie das hübsch animierte Video auf dem YouTube-Kanal des Fachblatts zeigt, haben die Wissenschaftler Probanden dazu gebracht, die Wahrnehmung eines Schachbretts mit einem Klang zu verknüpfen. Nach der Konditionierung vermeinten sie teilweise auch den Ton zu hören, wenn nur das Schachbrett zu sehen war. Das galt vor allem für Probanden, die grundsätzlich schon unter Halluzinationen litten. Dem Video zufolge spielt hier der Glaube, also unsere Erwartung, der Wahrnehmung einen Streich. Allerdings entsteht durch diesen Sprachgebrauch im Video ein etwas irreführender Eindruck. Denn üblicherweise ist mit »Glaube« gemeint, bestimmte Aussagen bewusst für wahr zu halten. In der Studie geht es aber um die nicht bewussten »Erwartungen« des Gehirns und die internen Modelle, die es von der Welt entwirft.

Mit der Entdeckung von Nervenzellen in der Hirnrinde, die auf bestimmte Sinnesreize spezialisiert sind, hat sich seit den 1950er Jahren die Vorstellung verbreitet, dass die Hirnrinde eine Art Karte der Wahrnehmungswelt enthält. Um eine Halluzination zu erzeugen, müsste man demnach die Hirnrinde nur an der richtigen Stelle aktivieren.

Um die Jahrtausendwende aber hat sich zu dieser klassischen eine weitere Perspektive gesellt: Demnach enthält die Aktivität der Hirnrinde kein Abbild der Außenwelt, sondern arbeitet vielmehr als eine Art Vorhersagemaschine. Heute verstehen immer mehr Hirnforscher die Sinneswahrnehmung als Vorhersage statt als inneres Abbild der Welt. Nach dieser Theorie produziert das Denkorgan in höheren Hirnregionen fortlaufend Erwartungen, die es dann mit den einlaufenden Sinnesdaten aus den niedrigeren Hirngebieten vergleicht, um sein Modell der Welt zu verbessern.

Karl Friston, Hirnforscher vom University College London, ist einer der Begründer dieser Theorie. Halluzinationen entstehen nun laut Friston, wenn sich der Kortex auf einer bestimmten Hierarchieebene trotz ungenügender Information über die zu erwartenden Inputs zu sicher ist: »Halluzinationen können als falsche Schlussfolgerung angesehen werden, die nicht durch eine beeinträchtigte Sinneswahrnehmung entsteht, sondern durch ein Versagen bei der Kodierung der Unsicherheit.« So formulierte er es in einem Kommentar aus dem Jahr 2005.

Und das bringt uns schließlich zurück zu der im Video vorgestellten Studie. Gleich fünf Artikel von Karl Friston zitiert die Untersuchung von Powell und Kollegen. Ihre Ergebnisse verstehen die Autoren denn auch als Bestätigung von Fristons Modell: Bringt man dem Gehirn bei, dass ein Reiz nahezu immer mit einem zweiten gekoppelt ist, beginnt es, recht überzeugte Vorhersagen zu machen, selbst wenn die Sinnesorgane keine Daten liefern, die das bestätigen. Eine Halluzination entsteht. Allerdings hat das, wie schon erwähnt, nichts damit zu tun, dass der Mensch an diesen Zusammenhang bewusst glaubt.

Ob im Gehirn auch tatsächlich das geschieht, was Fristons Modell vorhersagt, ist eine Frage, die mit den Mitteln der Psychologie nicht geklärt werden kann. Dazu bräuchte es umfangreiche elektrische Ableitungen, und an die kommt man beim gesunden Menschen aus ethischen Gründen nicht.