Wechselspiel der Wahrnehmung

Die DFG-Forschergruppe Active Perception untersucht Prozesse der menschlichen Wahrnehmung. Unter der Leitung von Hermann J. Müller, Inhaber des Lehrstuhls für Allgemeine und Experimentelle Psychologie der LMU, forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedener Disziplinen insbesondere über die Wechselbeziehungen, die zwischen den Handlungsabsichten eines Individuums und seiner Wahrnehmung der Umwelt bestehen. Nun hat die Deutsche Forschergemeinschaft entschieden, die Gruppe, die sie seit 2015 fördert, für drei weitere Jahre in einer Höhe von etwas mehr als drei Millionen Euro zu unterstützen.

Die zweite Förderperiode gibt dem Team die Möglichkeit, die Annahme, wonach Wahrnehmung ein aktiver Prozess ist, weiter zu überprüfen. „In dem Moment, in dem wir unsere Aufmerksamkeit auf etwas richten, ändert das die Wahrnehmung, die also immer auch eine Mischung aus der subjektiven Erwartung und der objektiven Information ist“, erläutert Professor Thomas Geyer die übergreifende Forschungsfrage. Dabei spielt auch das sogenannte sensorische Gedächtnis eine Rolle. So lässt sich etwa bei Studien im MRT nachweisen, dass allein durch die Erwartung auf einen Reiz bestimmte Areale im Gehirn aktiviert sind – ohne dass dieser Stimulus selbst bereits da wäre.

In den vergangenen Jahren haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Forschergruppe verschiedene Aspekte dieses Konstruktionsprozesses untersucht und dabei unterschiedliche Methoden, darunter bildgebende Verfahren wie EEG und MRT, Untersuchungen neuropsychologischer Patienten, Verhaltensexperimente und mathematische Modellierungen eingesetzt. Über ihre Ergebnisse berichten sie in mehreren hochrangigen Veröffentlichungen in internationalen Fachzeitschriften. So haben etwa Dr. Fredrik Allenmark, Professor Hermann J. Müller und Dr. Zhuanghua Shi in Plos Computational Biology ein neues Modell vorgestellt, wie sich Effekte der aktiven Wahrnehmung mathematisch beschreiben lassen.

Nina M. Hanning und Professor Heiner Deubel berichteten jüngst in Zusammenarbeit mit David Aagten-Murphy von der University of Cambridge in Scientific Reports darüber, dass die kognitiven Kapazitäten für zielgerichtete Zeigebewegungen und jene für sakkadische Augenbewegungen voneinander unabhängig sind. „Wir können zum Beispiel auf ein Zielobjekt im linken visuellen Halbfeld zeigen und mit den Augen nach rechts blicken, um dort etwas zu suchen, ohne dass wir beide Aufgaben schlechter ausführen würden, als wenn wir sie auf ein gemeinsames Ziel richten würden“, erläutert Thomas Geyer das Studienergebnis.

Thema der Forschungsgruppe ist auch, inwiefern der Alterungsprozess die aktive Wahrnehmung verändert. So zählt zu den fundamentalen Aspekten kognitiven Alterns, das man mit dem Laufe der Jahre sensorische Information langsamer verarbeitet. Ein Team um Dr. Adriana L. Ruiz-Rizzo, Marleen Haupt und Dr. Kathrin Finke hat daher mit bildgebenden Verfahren am Beispiel visueller Suchaufgaben untersucht, inwiefern die Lebenszeit bei der aktiven Wahrnehmung eine Rolle spielt. Wie sie in zwei Aufsätzen im Journal Neurobiology of Aging berichteten, ist diese Wahrnehmungsveränderung nicht bei allen älteren Menschen gleich stark ausgeprägt. Vielmehr scheint das individuelle Ausmaß der Verlangsamung davon abzuhängen, wie stark sich bei einem Menschen die Kopplung von Aktivierungen in bestimmten Gehirnnetzwerken verändert. Ein weiterer bedeutsamer Befund war der, dass ältere Menschen sehr gut in der Lage waren, prädiktive Hinweisreize für die Verbesserung ihrer sensorischen Verarbeitung zu nutzen.

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Zu den Publikationen : Fredrik Allenmark, Hermann J. Müller, Zhuanghua Shi: Inter-trial effects in visual pop-out search: Factorial comparison of Bayesian updating models. In: Plos Computational Biology 2018 Adriana L. Ruiz-Rizzo u.a.: Decreased cingular-opercular network functional connectivity mediates the impact of aging on visual processing speed. In: Neurobiology of Aging 2018 Haupt, M., Sorg, C., Napiórkowski, N., & Finke, K. (2018). Phasic alertness cues modulate visual processing speed in healthy aging. Neurobiology of Aging 2018 Nina M. Hanning u.a.: Independent selection of eye and hand targets suggests effector-specific attentional mechanisms. In: Scientific Reports 2018