Ein Team von Neurowissenschaftlern unter der Leitung von Daniel Anthes und Tim C. Kietzmann von der Universität Osnabrück hat gezeigt, dass die Art und Weise, wie unser Gehirn visuelle Informationen verarbeitet, dynamischer ist als bisher angenommen. Durch die gleichzeitige Aufzeichnung neuronaler Aktivität aus zwei wichtigen visuellen Arealen – V4 und dem inferioren temporalen (IT) Kortex – bei Makaken fanden sie heraus, dass die ersten 100 Millisekunden der visuellen Verarbeitung einen reichhaltigen Informationsaustausch beinhalten, der über die Zeit variiert, anstatt eines einfachen einstufigen Feedforward-Durchlaufs.
Die Forschung
Die Forscher implantierten mehrere Elektrodenarrays im ventralen visuellen Strom von Makaken und zeichneten Reaktionen auf verschiedene Bilder auf. Traditionelle Analysen mitteln die neuronale Aktivität über die Zeit oder betrachten Momentaufnahmen zu einzelnen Zeitpunkten. Stattdessen verwendeten Anthes und Kollegen zeitaufgelöste multivariate Analysen und rekurrente neuronale Netze (RNN) als Dekoder, die das gesamte zeitliche Muster neuronaler Entladungen berücksichtigen. Sie entdeckten, dass der Informationsfluss zwischen V4 und IT selbst innerhalb der ersten 100 ms zeitlich und semantisch variiert. Darüber hinaus konnten die RNN-Dekoder Kategorieinformationen aus der Dynamik neuronaler Muster extrahieren, die in keinem einzelnen räumlichen Muster zu einem bestimmten Zeitpunkt vorhanden war. Dies deutet darauf hin, dass neuronale Dynamiken selbst kategoriale Informationen weit über das hinaus tragen, was in statischen räumlichen Aktivierungsmustern verfügbar ist.
Warum es wichtig ist
Für alle, die sich für ihre eigene Kognition interessieren, stellt diese Studie die Vorstellung in Frage, dass visuelle Wahrnehmung ein einfacher, schrittweiser Prozess ist. Stattdessen scheint es, dass selbst die frühesten Momente des Sehens – wie das Erkennen eines Gesichts oder eines Objekts – ständige, dynamische Interaktionen zwischen Hirnregionen beinhalten. Das bedeutet, dass unser Gehirn Interpretationen basierend auf dem sich entwickelnden Muster neuronaler Aktivität ständig aktualisiert und verfeinert. Dies zu verstehen, könnte letztendlich zu besseren Gehirntrainingsübungen führen, die auf zeitliche Verarbeitungsfähigkeiten abzielen, wie schnelle Bildkategorisierung oder Mustererkennung unter Zeitdruck.
Was Sie tun können
Um die dynamische visuelle Verarbeitung Ihres Gehirns zu fördern, versuchen Sie Übungen, die schnelle Entscheidungen basierend auf kurzen oder sich ändernden visuellen Informationen erfordern. Beispielsweise fordern Apps, die schnelle serielle visuelle Präsentationen (RSVP) oder Schnelllesespiele anbieten, Ihren ventralen Strom heraus, Bedeutung aus schnellen Sequenzen zu extrahieren. Auf iqgenio können Sie mit Gehirntrainings-Levels üben, die darauf ausgelegt sind, die Verarbeitungsgeschwindigkeit und visuelle Aufmerksamkeit zu verbessern.
Quelle: arXiv q-bio.NC
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