Autofahren: Das Gehirn lenkt mit

Autofahrer haben alle Hände voll zu tun. Doch was die wenigsten wissen: Autofahren ist auch Leistungssport fürs Gehirn. Der Grund: Der Fahrer muss die anderen Fahrzeuge, Personen und den Schilderwald blitzschnell erfassen. Er hat dabei zu unterscheiden zwischen wichtigen und unwichtigen Signalen. Und: Er muss am Ende dieses ganzen Prozesses die richtige Entscheidung treffen. Neurobiologen in Magdeburg haben dem Autofahrer nun „in den Kopf geschaut“ und herausgefunden, wie die Hirnprozesse eine so schnelle und gewichtete Verarbeitung von Merkmalen ermöglichen.

Farben, Formen, Bewegungen – optische Eindrücke sind vielfältig und haben immer mehr als nur eine Eigenschaft. Für deren Verarbeitung sind getrennte Bereiche im Gehirn zuständig. Wie daraus vor dem geistigen Auge ein komplettes Bild entsteht, in dem Farbe, Form und Bewegung wieder zusammengefügt werden, zeigt eine aktuelle Studie aus Magdeburg. Sie verdeutlicht, wie in der Großhirnrinde wichtige Reize vor unwichtigen verarbeitet werden. Dabei verraten kleinste Magnetfeldänderungen im Gehirn die Abfolge der Ereignisse.

Obwohl der Autofahrer den Blick geradeaus auf die Straße richtet, ist es für ihn meistens problemlos möglich, ein sich von einer Seitenstraße näherndes Fahrzeug wahrzunehmen und auch zu beachten. Dabei erscheinen die unterschiedlichen Eigenschaften des Fahrzeugs wie Farbe, Form und Geschwindigkeit schnell und tatsächlich als Einheit.

Doch wie geschieht die nachträgliche Zusammenfügung der einzelnen Teilaspekte im Kopf? Wie unterscheidet sich die Verarbeitung von wichtigen und unwichtigen Eigenschaften? Bisher waren die Hirnprozesse, die eine so rapide und gewichtete Verarbeitung von Merkmalen ermöglichen, nicht bekannt. Wissenschaftlern der Klinik für Neurologie und des Leibniz-Institutes für Neurobiologie in Magdeburg ist es gelungen, mittels hochauflösender Magnet-Enzephalographie den Zeitverlauf der Aktivität in bewegungs- und farbselektiven Hirnregionen direkt zu charakterisieren und damit eine Antwort zu geben.

Die Forscher fanden heraus, dass bei einem Objekt wie einem roten Auto, die Verarbeitung des wichtigen Merkmals, etwa der Bewegungsrichtung, verstärkt wird. Das geschieht wenige zehntel Millisekunden vor der Verarbeitung von unwichtigen Objektmerkmalen, zum Beispiel der nicht unmittelbar entscheidenden Farbe des Autos. Die zum einheitlich wahrgenommenen Objekt gehörenden Merkmale wurden sehr schnell bevorzugt verarbeitet. Dabei wurde die Reihenfolge der Objektmerkmale (Farbe und Bewegung) flexibel verarbeitet, je nach der relativen Wichtigkeit des Merkmals.

Die Magdeburger Forscher konnten mit ihren Arbeiten zum ersten Mal belegen, dass die integrative Bindung von Merkmalen wie Bewegung und Farbe zu einem einheitlichen Objekt geschieht. Und das dies als schnelle, flexible Aufeinanderfolge von verstärkter Aktivität in entsprechenden bewegungs- und farbsensitiven Hirnarealen realisiert wird. Die Untersuchungsergebnisse wurden jetzt im renommierten Fachjournal Nature Neuroscience publiziert.