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Sonntag, 21.12.2014
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Gehirn fühlt kausale Zusammenhänge

Bewertung von Ursache und Wirkung geschieht ohne höhere Denkvorgänge

Wenn wir ein Auto sehen, das gegen eine Laternen fährt und dann eine deformierte Laterne, wissen wir instinktiv: Die Kollision ist schuld. Ein internationales Forscherteam hat nun festgestellt, dass wir solche kausalen Zusammenhänge schon beim grundlegenden Sehprozess erkennen – ohne Beteiligung von höheren kognitiven Vorgängen. Das zeigt sich daran, dass beim wiederholten Betrachten von kausalen Zusammenhängen ein ähnlicher Gewöhnungseffekt eintritt wie bei der Wahrnehmung der Größe, Farbe oder Distanz eines Objektes, wie die Forscher im Fachmagazin " Current Biology" berichten.

Fallende Dominosteine - hier ist die Kausalität meist klar.

Ein Dominostein fällt um und reißt auch alle weiteren mit sich. Eine Hand stößt ans Glas, es fällt um und die Milch ergießt sich über den Küchentisch. Für den Beobachter ist sofort klar: Das Fallen des Dominos und das ungeschickte Berühren des Milchglases mit der Hand hat das Malheur bewirkt. Bislang waren sich Wissenschaftler uneins darüber, ob höhere Gehirnprozesse wie logisches Schlussfolgern dieses Kausalitätsurteil begründen – oder ob das Urteil bereits bei der Sinneswahrnehmung entsteht, ähnlich der Einschätzung von Größe, Distanz oder Bewegung eines Objektes. Eine internationale Forschergruppe um Martin Rolfs am Bernstein Zentrum Berlin, Michael Dambacher an der Universität Konstanz und Patrick Cavanagh an der Universität Paris Descartes hat nun die Antwort auf diese Frage gefunden: Schnelle Kausalitätsurteile werden bereits auf der Stufe der einfachen visuellen Wahrnehmung gefällt.

Rollende Scheiben als Kausalitätstest


Für die Untersuchung schauten Probanden wiederholt einen Animationsfilm an, in dem sich eine Scheibe auf eine andere zubewegt und letztere sich nach einer Berührung in Bewegung setzt. Anstatt die erste Scheibe anhalten und danach die nächste Scheibe anrollen zu sehen, werden beide Vorgänge als eine kontinuierliche Handlung wahrgenommen, bei der die erste Scheibe die zweite ins Rollen bringt – ähnlich zweier kollidierender Billardkugeln. Doch beim mehrfachen Beobachten solcher Scheiben-Kollisions-Szenen tritt interessanterweise eine Gewöhnung ein, wie Rolfs und seine Kollege herausfanden.

Die Probanden schätzten nach längerem Betrachten solcher Szenen die Berührungen der Scheiben plötzlich weniger häufig als Grund für die Bewegung der zweiten Scheibe ein. Stattdessen meinten sie, dass es zwar um zwei aufeinanderfolgende, aber kausal unabhängie Ereignisse handeln müsse. Ähnliche Adaptationsnacheffekte sind bekannt bei andauernder Wahrnehmung einfacher visueller Eigenschaften von Objekten, wie etwa der Farbe: Nach längerem Betrachten eines orangen Lichts erscheint ein hellblauer Punkt, wenn man anschließend auf eine weiße Wand schaut. Diese visuellen Nacheffekte lassen auf eine Ermüdung der Nervenzellgruppen in den Hirnbereichen schließen, die die spezifischen Merkmale des Objektes analysieren.

Den Wissenschaftlern zufolge zeigen diese Ergebnisse, dass wir die Kausalität eines Ereignisses nicht erst in nachgeschalteten, auswertenden Hirnbereichen bewerten, sondern bereits in Strukturen, die sehr früh im Sehprozess aktiv sind. „Das Forschungsergebnis verlagert Funktionen, die bisher für Leistungen kognitiven Denkens gehalten wurden, in den Bereich der einfachen Wahrnehmung und hat daher Auswirkungen auf verschiedenste Gebiete wie Philosophie, Psychologie, und Robotertechnik“, so Studienleiter Rolfs. (Current Biology, 2013; doi: 10.1016/j.cub.2012.12.017)
(Nationales Bernstein Netzwerk Computational Neuroscience, 11.01.2013 - NPO)

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