Hirn-Trick aufgedeckt: Darum sehen wir scharf, wenn wir uns bewegen

Wie bleibt unsere Sicht scharf, selbst bei schneller Bewegung? Forscher haben herausgefunden, dass das Gehirn mit einem Trick visuelle Verzerrungen durch Bewegungen in Echtzeit korrigiert - bevor wir sie wahrnehmen.

Scharfer Blick trotz Bewegung: Gehirns Geheimtrick

Verantwortlich dafür ist ein Bereich namens seitlicher Kniehöcker (Corpus geniculatum laterale, CGL). Dieser liegt im Thalamus, einem zentral gelegenen Teil des Gehirns. Der CGL verarbeitet Signale aus anderen Hirnbereichen, darunter Bewegungsanweisungen. Diese Informationen nutzt der Bereich, um schon in den ersten Verarbeitungsstufen des Sehens Korrekturen vorzunehmen und die Wahrnehmung von Bewegungsunschärfe gar nicht erst entstehen zu lassen.

Wir zeigen, dass die Bildkorrektur sehr früh während der visuellen Verarbeitung stattfindet - bevor die Informationen an andere Bereiche des Gehirns weitergeleitet werden.

Professor Maximilian Jösch vom Institute of Science and Technology Austria (ISTA) beschreibt die Funktion wie einen schlauen Vorhersagemechanismus. Das Gehirn nutzt motorische und sensorische Signale, um vorauszusagen, wie sich das Bild verzerren könnte. Dann gleicht es die zu erwartende Verzerrung direkt aus. Das funktioniert demnach ähnlich wie bei Kameras in der Formel 1, die Bewegungen stabilisieren, um scharfe Bilder zu liefern. Doch während Kameras technische Hilfsmittel wie kürzere Belichtungszeiten oder Software nutzen, geschieht das im Gehirn nach dieser Beschreibung durch ein geschicktes Zusammenspiel aus Sensorik und Motorik.

Genauer hingeschaut

Um diese Mechanismen bei Mäusen sichtbar zu machen, verwendete das Team ein hochmodernes Zwei-Photonen-Kalzium-Mikroskop. Damit konnten sie die Aktivität der Nervenzellen im CGL messen, während die Tiere in einer virtuellen Realität umherliefen. Es zeigte sich, dass Kopien von Be­we­gungs­an­wei­sun­gen des Gehirns an die CGL gesendet werden, um deren Auswirkungen auf die Wahrnehmung "vorherzusagen".

Die Ergebnisse der Studie, veröffentlicht in Nature Neuroscience, zeigen, dass diese Funktion vermutlich bei allen Säugetieren - und damit auch beim Menschen - vorhanden ist.


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