Verzerrte Wahrnehmung eines Patienten half bei der Entdeckung Forscher lokalisieren Zentren für Gesichtserkennung - scinexx | Das Wissensmagazin
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Verzerrte Wahrnehmung eines Patienten half bei der Entdeckung

Forscher lokalisieren Zentren für Gesichtserkennung

Ron Blackwell, der Patient, an dem die Wissenschaftler den Verzerrungs-Effekt entdeckten. © Josef Parvizi et al.

Durch Zufall haben US-amerikanische Forscher entdeckt, wo im Gehirn unsere Gesichtswahrnehmung sitzt – und dass sich diese durch elektrische Reize verzerren lässt. Bei der Behandlung eines Epilepsiepatienten hatten sie mit zwei Elektroden verschiedene Stellen seines Schläfenlappens unter Strom gesetzt. Plötzlich rief der Mann aus: „Sie haben sich gerade in jemand anderen verwandelt – ihr Gesicht hat sich verformt!“ Bei näherer Untersuchung erwiesen sich zwei kleine Zellklumpen in einer Windung des Schläfenlappens als Auslöser dieses Effekts. Sie seien immer dann besonders aktiv, wenn der Patient Gesichter ansehe – auf andere Objekte reagierten sie nicht, berichten die Forscher im Fachmagazin „Journal of Neuroscience“.

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„Unser Experiment liefert den ersten Beleg dafür, dass diese beiden Hirnareale entscheidend für die Gesichtserkennung sind“, schreiben Josef Parvizi von der Stanford University und seine Kollegen. Diese Erkenntnis könne dabei helfen aufzuklären, warum manche Menschen sich Gesichter besser merken können als andere. Und auch das Phänomen der Gesichtsblindheit, die sogenannte Prosopagnosia, könne nun besser erforscht und möglicherweise behandelt werden. Menschen, die an Prosopagnosia leiden, können sich die Gesichter anderer nicht merken, weil sie diese nicht richtig erkennen. Sie sehen zwar einzelne Teile von deren Nase, Mund oder Ohren, nehmen aber nicht die für diese Person typische Anordnung dieser Komponenten wahr.

Wie die Forscher berichten, war bisher schon bekannt, dass die Gesichtserkennung von einer Windung des Schläfenlappens, dem sogenannten fusiformen Gyrus, gesteuert wird. Verletzungen in diesem Hirnareal hätten häufig eine Gesichtsblindheit zur Folge. Wo genau in diesem Gyrus aber die entscheidenden Zentren liegen, sei bisher unklar gewesen.

Zufallsfund bei der Suche nach Epilepsie-Herden

Ron Blackwell, der Patient, an dem die Wissenschaftler den Verzerrungs-Effekt entdeckten, war seit langen Jahren Epileptiker. Weil Medikamente bei dem 47-Jährigen nicht mehr wirkten, wollten die Mediziner seine Anfälle verhindern, indem sie einen kleinen Hirnteil entfernten, von dem die Krämpfe ausgingen. Um dieses Hirnareal zuvor genau lokalisieren zu können, setzten sie Blackwell zwei Elektroden ein, über die verschiedene Punkte entlang des fusiformen Gyrus mit Strom reizten.

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Durch Zufall lagen bei einem der Versuche die beiden Elektrodenspitzen so, dass jede von ihnen genau im Zentrum eines der beiden Nervenzell-Kerne pFus und mFus saß. Als die Stimulation begann, veränderte sich plötzlich Blackwells Gesichtswahrnehmung.

„Ich war genauso überrascht wie der Patient, als dieser plötzlich meine Gesichtszüge schmelzen sah“, erinnert sich Erstautor Parvizi, unter dessen Leitung die Elektrodentests stattfanden. Andere Objekte habe Blackwell aber währenddessen noch völlig normal wahrgenommen. Als die Stimulation aufhörte, normalisierte sich auch die Gesichtswahrnehmung des Patienten wieder. Auch bei Reizung benachbarter Areale blieb alles normal.

Um festzustellen, ob die beiden Kerne auch im normalen Zustand an der Gesichtserkennung beteiligt sind, untersuchten Parvizi und seine Kollegen Blackwells Gehirn mit Hilfe der hochauflösenden funktionellen Magnetresonanztomografie (fMRI). Während der Scans betrachtete Blackwell Bilder von Gesichtern, Händen, Füßen, Blumen, Autors und anderen Objekten. Immer dann, wenn der Patient gerade ein Gesicht anschaute, veränderte sich auch die Aktivität in pFus und mFus, wie die Forscher berichten. Andere Bilder hätten dagegen diese Reaktion nicht ausgelöst. (doi:10.1523/JNEUROSCI.2609-12.2012 )

Dieses Video zeigt Blackwells Reaktion auf eine elektrische Reizung der beiden Hirnareale pFus und mFus im Schläfenlappen.

(Journal of Neuroscience, 24.10.2012 – NPO)

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