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Tipp Der Redaktion - 2019

Optimierte Wahrnehmung in der Dämmerungszone

Anonim

Im vorindustriellen Zeitalter war das Zwielicht eine gefährliche Zeit für Menschen, da sie Gefahr liefen, nächtlichen Raubtieren zu begegnen. Wer trotz schwachem Licht noch etwas erkennen konnte, hatte einen klaren evolutionären Vorteil. Wie Neurowissenschaftler an der Goethe-Universität Frankfurt jetzt entdeckt haben, bereitet sich das menschliche Gehirn auf die Morgen- und Abenddämmerung vor, indem es zu diesem Zeitpunkt Ruheaktivität im visuellen Kortex abbaut, so dass schwache visuelle Reize nicht im Hintergrundgeräusch des Gehirns verschwinden.

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Der Übergang von Nacht zu Tag, hell und dunkel, hat einen größeren Einfluss auf die wahrgenommene Wahrnehmung. Die Tageszeit hat einen besonders großen Einfluss auf die Qualität der visuellen Signale um uns herum. Im Laufe der Evolution hat sich unser visuelles System perfekt an die Lichtverhältnisse während des Tages angepasst. Es hat jedoch auch eine Strategie für die Dämmerung entwickelt: Offensichtlich erlaubt es unsere innere Uhr, diese Perioden vorherzusagen und unser visuelles System für Zeiten vorzubereiten, in denen sich die Qualität der visuellen Signale verschlechtert.

"Während die Zahnräder unserer inneren Uhr bereits eingehend untersucht wurden, war nicht bekannt, welcher Mechanismus die visuelle Wahrnehmung zu Zeiten optimiert, in denen eine schlechte Signalqualität zu erwarten ist", erklärt Dr. Christian Kell vom Brain Imaging Center der Goethe-Universität Frankfurt. Deshalb hat Lorenzo Cordani, sein Doktorand, untersucht, wie 14 gesunde Probanden im Rahmen einer komplexen fMRI-Studie zu sechs verschiedenen Tageszeiten auf visuelle Reize reagierten.

Die Hauptidee der Studie bestand darin, die Wahrnehmung sensorischer Signale mit der Ruheaktivität des Gehirns in Beziehung zu setzen. Es gibt nämlich ein gewisses "Hintergrundrauschen" im Gehirn, sogar bei völliger Abwesenheit äußerer Reize. Das internationale Team um Christian Kell, Lorenzo Cordani und Jörg Stehle konnte zeigen, dass der Körper während der Morgen- und Abenddämmerung die Ruheaktivität in den sensorischen Bereichen selbständig herunterregelt. Je mehr Ruheaktivität reduziert wurde, desto besser konnten die Probanden schwache optische Signale wahrnehmen, wenn sie danach gemessen wurden.

Dies bedeutet, dass Menschen schwache visuelle Reize während der Morgen- und Abenddämmerung besser wahrnehmen können als zu anderen Tageszeiten. Mit anderen Worten: In der Dämmerung verbessert sich das Signal-Rausch-Verhältnis in den sensorischen Bereichen des Gehirns. Da die Ruheaktivität in der Dämmerung nicht nur in den visuellen, sondern auch in den auditorischen und somatosensorischen Regionen des Gehirns abnimmt, gehen die Forscher davon aus, dass die Wahrnehmung nicht nur im visuellen System schärft. Eine frühere Studie zeigte bereits, dass schwache akustische Reize in der Dämmerung besser wahrgenommen wurden. Der jetzt entdeckte Mechanismus, der in der neuesten Ausgabe von Nature Communications veröffentlicht wurde, könnte daher einen wichtigen evolutionären Vorteil darstellen, der das Überleben in der vorindustriellen Ära sicherstellt.

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Geschichte Quelle:

Materialien der Goethe-Universität Frankfurt . Hinweis: Der Inhalt kann für Stil und Länge bearbeitet werden.


Zeitschriftenreferenz :

  1. Lorenzo Cordani, Enzo Tagliazucchi, Céline Vetter, Christian Hassemer, Till Roenneberg, Jörg H. Stehle, Christian A. Kell. Die endogene Modulation der menschlichen visuellen Kortexaktivität verbessert die Wahrnehmung in der Dämmerung . Nature Communications, 2018; 9 (1) DOI: 10.1038 / s41467-018-03660-8