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multimodale Wahrnehmung


Multimodale oder kreuzmodale Wahrnehmung bzw. Objekterkennung bezeichnet die Wechselwirkung und Integration verschiedener Sinnessysteme, also etwa der visuellen und der haptischen Wahrnehmung. Diese Möglichkeit der Integration multimodaler Sinnesreize in sinnvolle Einheiten bietet einem Lebewesen viele Vorteile, denn so kommt es etwa in einer lauten Umgebung zu einem verbesserten Verständnis von Sprache, wenn man gleichzeitig die Gesichts- und Lippenbewegungen der sprechenden Person erkennen kann. Man erinnere sich nur daran, wie irritierend etwa asynchrone Szenen bei einer Filmvorführung sein können.

Bei der multimodalen Integration wird dabei also die Wahrnehmung in einem Sinnesgebiet durch die Wahrnehmung in einem anderen beeinflusst bzw. ergänzt, sodass die beiden Merkmale in einer widerspruchsfreien Interpretation integriert werden können. Eine solche Verknüpfung visueller und auditiver Sinnesreize erfolgt jedoch nicht allein durch eine bewusste mentale Konstruktion, sondern es konvergieren die verschiedenen Sinnesreize bereits auf neuronaler Ebene in multimodalen Neuronen, d. h., die multimodale Integration kommt teilweise schon auf einer unteren Wahrnehmungsebene zustande, manchmal sogar noch vor der Objekterkennung.

Viele Gehirnforscher halten das Gewahrwerden mentaler Bilder von Objekten üblicherweise für eine mehr oder weniger mit Bewusstsein asso­ziierte Leistung, denn als Voraussetzung für eine multimodale Objekterkennung galt bisher ein komplex ausdifferenziertes Gehirn, das mentale Bilder eines gesuchten Objekts erzeugen kann. Bekanntlich haben Menschen ja kein Problem damit, einen Gegenstand, dessen Aussehen sie nur visuell kennen, mit Hilfe ihres Tastsinns zu identifizieren, denn so sie finden etwa in der Hosentasche auch ohne Blickkontakt den richtigen Schlüssel für ein Schloss. Solvi et al. (2020) haben nun gezeigt, dass diese Fähigkeit der multimodalen Objekterkennung nicht nur dem Menschen zu eigen ist, sondern dass das Zusammenwirken von Seh- und Tastsinn, das schon bei Primaten und Ratten nachgewiesen worden war, auch bei Insekten, im konkreten Fall der Hummel, funktioniert.

Die neuronalen Verschaltungen dieser Tiere waren übrigens schon in der Vergangenheit mehrfach für Über­raschungen gut, etwa hinsichtlich ihrer Wahrnehmung elektrischer Felder von Blüten. Man brachte in einem Experiment zwei Gruppen der Insekten mit Hilfe belohnenden Zuckerwassers bei, kleine Würfel von gleich großen Kügelchen zu unterscheiden, wobei die eine Gruppe in absoluter Dunkelheit nur mit Hilfe des Tastsinns zurechtkommen musste, während die andere die Objekte hingegen sehen, aber nicht berühren durfte. Tatsächlich konnten die Hummeln danach von ihrem rein haptisch beziehungsweise rein visuell erworbenen Wissen über den Unterschied zwischen Kugel und Würfel auch in der jeweils anderen Sinnesmodalität profitieren, d. h., das mit dem Tastsinn Erlernte übertrug sich auf später bloß optisch darge­botene Objekte und umgekehrt. Offensichtlich gelingt es den Tieren, von den jeweiligen Eindrücken zu abstrahieren und diese zu einem multimodalen Bild von kugelig versus würfelig zu vereinen.

Es gibt dafür zwei Erklärungen: entweder erzeugt das Hummel­gehirn aus relativ wenigen Sinnesdaten wirklich gleich eine mentale Gestalt von Würfel und Kugel, was man bisher nur höheren Wirbeltieren zugetraut hat, oder der kreuzmodale Transfer zwischen Tast- und Sehsinn findet schon wie beim Menschen auf einer sehr niederen Ebene von Nervenverbindungen statt. Auf Grund des geringen Organisationsgrades der Hummel­neuronen dürfte daher irgendeine Repräsentation von Objekteigenschaften vorliegen.

Literatur

Solvi, Cwyn, Gutierrez Al-Khudhairy, Selene & Chittka, Lars (2020). Bumble bees display cross-modal object recognition between visual and tactile senses. Science, 367, 910-912.
Stein, B. & Meredith, A. (1993). The Merging of the Senses. Cambridge.


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