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Neural correlates of predictive mechanisms in multisensory perception

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Neues zur multisensorischen Integration

In vielen Situationen werden visuelle Informationen durch akustische Informationen überlagert und umgekehrt. Eine EU-finanzierte Studie untersuchte, wie multisensorische Wahrnehmung funktioniert.

Gesundheit

Das Projekt "Neural correlates of predictive mechanisms in multisensory perception" (PREDICTIVENEUROSENS) entwickelt Versuchsreihen, um herauszufinden, wie Menschen Informationen von verschiedenen Sinnesorganen integrieren. Die Arbeitshypothese lautete, dass das Gehirn visuelle und auditive Signale integriert, um künftige Ereignisse abzuschätzen. In einer früheren Studie wurde diese Fähigkeit in einem Experiment demonstriert. Es zeigte, dass ein visuelles Ziel besser erkannt wird, wenn es mit Tönen synchronisiert wird. Eine weitere Studie lieferte Hinweise zur multisensorischen Integration und funktionalen Flexibilität kortikaler Regionen. Auf diesen Erkenntnissen baute nun PREDICTIVENEUROSENS auf. Die Teilnehmergruppen mussten zwischen roten und grünen Random-Dot-Kinematogrammen unterscheiden. Eine Gruppe erhielt übereinstimmende akustische und visuelle Informationen, die zweite Gruppe nur visuelle, die dritte Gruppe nur akustische Informationen ohne visuelle Übereinstimmung. Die Ergebnisse zeigten, dass die erste Gruppe (übereinstimmende akustische und visuelle Informationen) deutlich besser abschnitt als die beiden anderen Gruppen. Belegt wurde auch, dass die Probanden, bei denen visuelle und akustische Informationen korrelierten, Informationen anders verarbeiteten und abspeicherten. Eine Auswertung von Gehirnaktivitätsmustern nach dem Experiment zeigte, dass diese Gruppe stärker integrierte Nervenbahnen nutzte als die anderen Gruppen. Daraus ergibt sich, dass das Gehirn Informationen über eine visuelle Aufgabe optimiert und speichert, indem es zusätzliche Gehirnareale aktiviert – ein neuer Beweis dafür, wie das Gehirn die gesamte Palette sensorischer Informationen nutzt, um seine Leistung zu optimieren. An der zweiten Studie war eine Gruppe von Schizophreniepatienten beteiligt. Bei einer nicht synchronisierten Präsentation von Sprache und Bild sollten sie das Gehörte wiedergeben und beurteilen, ob Laute und sprechende Person synchron waren. Wie sich herausstellte, war bei den Patienten das Timing der audiovisuellen Information, nicht aber die audiovisuelle Wahrnehmung beeinträchtigt. Die Ergebnisse legen nahe, dass das Timing zwar wichtig für die multisensorische Verarbeitung ist, die bewusste Wahrnehmung des Timings aber durch getrennte Mechanismen geschieht. Damit ist die Grundlage für weitere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten an Geräten für sensorische Substitution geschaffen, die sich multisensorische Karten im Gehirn zunutze macht.

Schlüsselbegriffe

Multisensorische Integration, multisensorische Wahrnehmung, Hirndynamik , neuronale Korrelate, prädiktive Kodierung, akustische Signale, visuelle Signale, Nervenbahnen, Timing, Gleichzeitigkeit, multisensorische Verarbeitung, MEG, Aufmerksamkeit, supramod

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