Wie wir die Welt wahrnehmen
Bei Sakkaden handelt es sich um schnelle, ruckartige Augenbewegungen, die unseren Blick abrupt von einem Fixationspunkt zu einem anderen verschieben. Sie gelten als die schnellste Bewegung, die der menschliche Körper hervorbringt. „Wenn wir einen Ort erkunden, machen wir ständig schnelle Augenbewegungen, etwa drei pro Sekunde, um feine visuelle Details zu verarbeiten“, erklärt Nina Hanning, Projektmitglied von PremotorPerception an der Humboldt-Universität zu Berlin in Deutschland. „Da wir in der Peripherie immer unschärfer sehen, hilft uns diese Strategie, Sakkade für Sakkade hochauflösende Informationen über unsere Umgebung zu sammeln.“
Eine kontinuierliche, stabile Welt wahrnehmen
Dieser sequenzielle Prozess stellt allerdings eine große Herausforderung für unseren Sehapparat dar. Jede Sakkade verschiebt das Bild auf der Netzhaut drastisch. Wie können wir trotz des unaufhörlichen Flusses von scheinbar unkorrelierten Schnappschüssen eine kontinuierliche und stabile Welt um uns herum wahrnehmen? Um diese Frage zu klären, wurde im Rahmen des Projekts PremotorPerception versucht, einige der Wahrnehmungsdynamiken im Zusammenhang mit sakkadischen Augenbewegungen besser nachzuvollziehen und zu untersuchen, welche Hirnregionen und Mechanismen ihnen zugrunde liegen. Das Projektteam wurde durch die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützt. „Wir haben Freiwillige gebeten, mehrere Augenbewegungen zu machen – mehrere tausend sogar – und Elemente auf einem Computerbildschirm zu unterscheiden“, sagt Hanning. „Ist das Muster, das Sie sehen, zum Beispiel nach links oder rechts geneigt?“ Eine hochauflösende Eye-Tracking-Kamera zeichnete auf, wohin die Versuchspersonen schauten und wann. So konnte das Team nachempfinden, wie das Gehirn die Wahrnehmung dynamisch anpasst. „Wir haben auch transkranielle Magnetstimulation (TMS) genutzt, ein gut etabliertes und sicheres Verfahren, das es erlaubt, die Aktivität einer bestimmten Hirnregion für einige Millisekunden zu stören“, fügt Hanning hinzu. „Der Gedanke lautete, dass, wenn die Stimulation den Wahrnehmungseffekt beeinflusst, wir vielleicht eine entscheidende Gehirnstruktur identifiziert haben.“
Folgen der Sakkadenvorbereitung für die Wahrnehmung
Das Projektteam gelangte zu einigen interessanten Entdeckungen. „Wir konnten nachweisen, dass unsere Wahrnehmung stark von szenenbildenden Elementen geprägt ist“, so Hanning. „Wir haben außerdem verdeutlicht, dass Augenbewegungen zwar Vorteile für die Wahrnehmung mit sich bringen, aber auch mit Kosten verbunden sind. Unsere Wahrnehmung im Zentrum unseres Blicks verschlechtert sich, wodurch wir jedes Mal, wenn wir unseren Blick verlagern wollen, am Fixationspunkt fast blind werden.“ Das Team stellte fest, dass die Wahrnehmungsfolgen der Sakkadenvorbereitung von der Sakkadenrichtung abhängen. Zum Beispiel sind die typischen Wahrnehmungsvorteile am Sakkadenziel vor Aufwärtssakkaden stark reduziert. Außerdem fand das Projektteam Beweise, dass sich das Gehirn auf die visuellen Folgen von Sakkaden vorbereitet. „Wir haben kausale Beweise dafür gefunden, indem wir transkranielle Magnetstimulation auf frontale und visuelle Bereiche während der Sakkadenvorbereitung angewendet haben“, erläutert Hanning. „Dies entspricht früheren Erkenntnissen bei nicht-menschlichen Primaten.“
Natürliche, freie Augenbewegungen
Hanning ist der Ansicht, dass das Projektteam einige wichtige Fortschritte auf dem Gebiet der visuellen Wahrnehmung realisiert hat. Durch seine bahnbrechende experimentelle Arbeit wurde ein innovatives Instrument zur Messung der Sensitivitätsdynamik im Gesichtsfeld entwickelt. Dieses kann nicht nur für die weitere Forschung, sondern auch für klinische Diagnosen genutzt werden. Die Entdeckung, dass unsere Wahrnehmung an bestimmten Stellen – und für bestimmte Sakkadenrichtungen – deutlich eingeschränkt ist, könnte auch zu besser gestalteten und sichereren Benutzeroberflächen führen. „Wir glauben, dass das Projekt PremotorPerception den Grundstein für die Untersuchung der Wahrnehmungsdynamik bei natürlicheren, freien Augenbewegungen gelegt hat“, sagt Hanning.
Schlüsselbegriffe
PremotorPerception, Auge, Sakkaden, Sehen, klinisch, transkranielle Magnetstimulation, Gehirn
