Die unglaubliche Fähigkeit unseres Gehirns, eine dreidimensionale (3D) Darstellung aus der zweidimensionalen Projektion eines Objekts auf der Netzhaut zu erstellen, ist etwas, das wir für selbstverständlich h alten, aber der Prozess ist nicht gut verstanden und wahrscheinlich hochkomplex sein.
Nun liefern neue Forschungsergebnisse, die von Cell Press in der Ausgabe der Zeitschrift Neuron vom 12. Januar veröffentlicht wurden, den ersten direkten Beweis dafür, dass bestimmte Gehirnbereiche der Wahrnehmung verschiedener 3D-Strukturen zugrunde liegen, und geben Aufschluss darüber, wie das Primatengehirn die reale Welt rekonstruiert Objekte.
Die Hirnareale, die unserer Fähigkeit zugrunde liegen, Objekte als 3D wahrzunehmen, waren unbekannt, aber frühere Forschungen haben ergeben, dass bestimmte Regionen eine Rolle bei der 3D-Verarbeitung spielen."Ein Kandidat für einen Hirnbereich, der an der Wahrnehmung von 3D-Strukturen beteiligt sein könnte, ist der inferotemporale (IT) Kortex", erklärt der leitende Studienautor Dr. Peter Janssen von der Katholischen Universität Leuven in Belgien. "Der IT-Kortex enthält formselektive Neuronen, die Selektivität für relativ einfache 3D-Strukturen zeigen, wie z. B. konvexe (nach außen gekrümmte) oder konkave (nach innen gekrümmte) Oberflächen."
Dr. Janssen und Kollegen interessierten sich dafür, die spezifische Rolle von IT-Neuronen bei der 3D-Wahrnehmung zu untersuchen. Unter Verwendung von Rhesusaffen, die darauf trainiert worden waren, zu melden, welche 3D-Struktur sie wahrnahmen, stimulierten die Forscher elektrisch Cluster von IT-Neuronen, die eine bestimmte 3D-Strukturpräferenz (konvex oder konkav) hatten, während die Affen 3D-Strukturen entweder als konvex oder konkav kategorisierten. Bemerkenswerterweise konnte die Stimulation eines bestimmten Clusters von Neuronen die Affen veranlassen, die von diesen Neuronen bevorzugte 3D-Struktur zu wählen. Darüber hinaus beschleunigte die Stimulation die Zeit, die zum Auswählen der bevorzugten Struktur benötigt wurde, verzögerte jedoch die Auswahl der nicht bevorzugten Struktur.
Zusammengenommen zeigten diese Ergebnisse, dass die elektrische Stimulation bestimmter Cluster von IT-Neuronen tiefgreifend und vorhersagbar sowohl die Entscheidungen des Affen als auch die Zeit beeinflusste, die benötigt wurde, um diese Entscheidungen zu treffen. „Unseres Wissens nach liefern unsere Ergebnisse den ersten Beweis, dass ein bestimmter Gehirnbereich direkt mit der Wahrnehmung von 3D-Strukturen in Verbindung gebracht wird“, schließt Dr. Janssen. "Diese Beobachtungen fördern das Verständnis, wie das Gehirn die 3D-Welt rekonstruiert, indem sie eine kausale Beteiligung der IT an der Wahrnehmung verschiedener 3D-Strukturen demonstrieren."
