Wie überwacht Ihr Gehirn bewegte Objekten

Trifft ein Baseball-Spieler einen Home Run off ein 100-km/h Fastball, wie verfolgen der Schläger Gehirn kann solch ein schnell bewegendes Objekt? Wissenschaftler haben jetzt die Antwort.

In einer neuen Studie entdeckten sie, wie das Gehirn den Weg eines sich bewegenden Objekts vorhersagen kann, sogar eine Reise so schnelle Menschen kann es kaum sehen.

Vision-Wissenschaftler an der University of California, Berkeley, studierte, wie das Gehirn visuellen Informationen verarbeitet und befindet sich die jeweiligen Region des Gehirns, die für die Berechnung, wo ein sich bewegendes Objekt am ehesten landen wird.

Wenn das menschliche Auge ein Objekt sehen, dauert es ein Zehntel einer Sekunde für das Gehirn, um diese Informationen zu verarbeiten, sagte Gerrit Maus, postdoctoral Fellow in Psychologie an der UC Berkeley und leitende Autor der neuen Studie detaillierte heute (8. Mai) in der Fachzeitschrift Neuron. Also wie ausgleichen das Gehirn für die leichte Verzögerung? [10 merkwürdige Fakten über das Gehirn]

"Das Gehirn denkt nicht, das Objekt ist in der Lage, wo das Auge erzählt [darauf] ist," Maus sagte LiveScience. "Das Objekt ist nach vorne verschoben in die Richtung, in der es sich bewegt, so dass wir tatsächlich Vorhersagen sind, wo Dinge sein werden."

Dies bedeutet, dass das Gehirn wahrnimmt, bewegte Objekte zu weiter entlang in ihre Flugbahn als was ein Mensch tatsächlich mit ihren Augen sieht, erklärt er.

"Das Grundproblem ist, dass unser Gehirn nicht Echtzeit arbeiten," sagte die Maus. "Das Gehirn arbeitet eigentlich ziemlich langsam im Vergleich zu einigen Elektronik oder Computer, die wir heute haben. Informationen, die das Gehirn aus dem Auge erhält ist schon mit der Zeit wird es zum visuellen Kortex veraltet."

Maus und seine Kollegen untersuchten die Gehirne von sechs Freiwilligen mit der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT), die indirekt Gehirnaktivität misst durch Messung der Durchblutung im Gehirn.

Die Freiwilligen Gehirne wurden als sie sahen eine Illusion genannt "Blitz-Drag-Effekt", in denen kurze Blitze helle Schicht über einen bewegten Hintergrund gescannt.

"Hintergrund geht zur gleichen Zeit, so dass wir erkennen, dass das Flash-Wesen durch die Bewegung mitgeschleppt," erklärt Maus. "Das Gehirn interpretiert den Blitz als Teil der bewegten Hintergrund und deshalb engagiert sich die Vorhersage-Mechanismus, um die Position des Blitzes zu verlagern."

In einem anderen Teil der Übung blinkt das Licht über einen noch Hintergrund. Als die Wissenschaftler die Muster der neuronalen Aktivität verglichen, fanden sie, dass in beiden Fällen die Aktivität aufgetreten, in einer Region namens V5 ist, befindet sich in der mittleren Schläfenregion des visuellen Kortex – eine Fläche am Hinterkopf und an der Seite.

Dies deutet darauf hin, dass die V5-Region, bei der Verfolgung bewegter Objekte beteiligt ist, schob sie entlang in ihre Flugbahnen, so dass eine Person, wie ein Baseball-Spieler in der Hoffnung, einen Fastball zu schlagen nicht ständig veraltete Informationen verarbeitet, sagten die Forscher.

"Was wir wahrnehmen, notwendigerweise nicht, dass viel zu tun mit der realen Welt, aber es ist, was wir wissen müssen, um mit der realen Welt interagieren", sagte Maus.

Denise Chow auf Twitter folgen @denisechow . LiveScience folgen @livescience, Facebook & Google +.