Vision in Kontext setzen

Sobald wir morgens unsere Augen öffnen, ist unser Gehirn von Bildern überflutet. Informationen über diese Bilder werden von den Augen an eine Gehirnregion namens Thalamus und von dort an den visuellen Kortex gesendet. Der visuelle Kortex, der den größten Teil des menschlichen Gehirns ausmacht, ist für die Analyse visueller Informationen verantwortlich und ermöglicht es uns, zu sehen. Im Gegensatz dazu wurde der Thalamus bisher hauptsächlich als Relais für visuelle Informationen angesehen. Das Forscherteam um Prof. Sonja Hofer vom Biozentrum der Universität Basel hat an Mäusen herausgefunden, dass ein besonderer Teil des Thalamus - der Pulvinar - den visuellen Kortex mit zusätzlichen, nicht visuellen Informationen versorgt.

Kontextinformationen sind für die visuelle Wahrnehmung von wesentlicher Bedeutung

Was wir sehen, basiert nicht nur auf den Signalen, die unsere Augen an unser Gehirn senden, sondern wird stark durch den Kontext beeinflusst, in dem der visuelle Reiz dargestellt wird, aufgrund unserer Vorkenntnisse und Erwartungen. Optische Täuschungen wie die hier gezeigte veranschaulichen, wie wichtig solche nicht-visuellen, kontextuellen Informationen für unsere Wahrnehmung sind. Der visuelle Kortex empfängt diese zusätzlichen Informationen von anderen Gehirnregionen und verwendet sie, um die visuelle Welt zu verstehen und zu interpretieren. Prof. Hofer und ihr Team haben die spezifischen Signale gemessen, die vom Thalamus an den visuellen Kortex übertragen werden, und festgestellt, dass der Pulvinar nicht nur visuelle Signale übermittelt, sondern auch eine der Gehirnregionen ist, die zusätzliche Informationen über den Kontext visueller Reize liefern.

Bewegungen in der Umgebung können effektiv erkannt werden

Darüber hinaus konnten die Forscher diese zusätzlichen Informationen genauer identifizieren. Zum Beispiel sendet der Pulvinar Signale über plötzliche, unvorhergesehene Bewegungen in der Umgebung, die nicht durch die eigenen Bewegungen des Tieres verursacht werden. "Visuelle Signale, die das Gehirn nicht vorhersagen kann, könnten besonders wichtig sein, beispielsweise ein plötzlich auftauchendes Auto oder ein sich näherndes Raubtier bei der Maus. Der Pulvinar könnte die Erkennung dieser Reize erleichtern", erklärt Dr. Morgane Roth der Autoren der Studie.

Obwohl der Pulvinar der größte Teil des Thalamus beim Menschen ist, ist seine Funktion noch weitgehend unbekannt. Die Ergebnisse der Forscher werfen ein Licht auf die Rolle dieser mysteriösen Struktur. Ein weiterer Teil des Puzzles sind die Signale, die vom visuellen Kortex an den Pulvinar zurückgesendet werden und den Informationsfluss zwischen den beiden Teilen des Gehirns in einer Schleife scheinen lassen. Warum dies der Fall ist, ist noch völlig unklar. Das Team von Prof. Hofer plant nun, diese visuellen Schleifen zu untersuchen und herauszufinden, wie die Pulvinar-Signale unsere visuellen Wahrnehmungen und Handlungen beeinflussen.