Wissenschaftler an der Universität Tübingen haben bemerkenswerte Fortschritte in der Erforschung der Farbwahrnehmung im menschlichen Gehirn erzielt. In einer bahnbrechenden Studie, die von Dr. Michael Bannert und Professor Andreas Bartels am Centrum für Integrative Neurowissenschaften durchgeführt wurde, konnten die Forscher erfolgreich Aktivitätsmuster aus der Sehrinde von Probanden bei der Farbwahrnehmung auf neue Individuen übertragen. Dies könnte die Art und Weise revolutionieren, wie wir Farbsehen verstehen.
Mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomografie (fMRT) wurden die Gehirnaktivitäten der Teilnehmer aufgezeichnet, während sie unterschiedliche Farbreize betrachteten. Es wurden spezifische Signale für die Farben Rot, Grün und Gelb identifiziert. Bemerkenswert ist, dass die Muster der Hirnaktivität bei nicht beteiligten Probanden ähnlich waren, was eine Vorhersage der gesehenen Farbe lediglich über den Vergleich mit Aufnahmen anderer Teilnehmer ermöglichte. Diese Erkenntnis widerspricht den bisherigen Annahmen, dass Farbwahrnehmungen stark individuell geprägt sind.
Einheitliche Farbwahrnehmung im Gehirn
Die Studie legt nahe, dass Farbwahrnehmungen im Gehirn einheitlicher sind als bisher angenommen. In der Vergangenheit konnten fMRT-Messungen die gesehene Farbe nur am selben Gehirn auslesen. Die Forschungsgruppe entwickelte Klassifikationsalgorithmen, um neuronale Signale je nach Farbe zu unterscheiden. Im Experiment kamen schwarz-weiße Muster zum Einsatz, um Verzerrungen zu vermeiden.
Die Ergebnisse zeigen, dass die räumliche Farbkodierung im Gehirn gebietsspezifisch und über die Individuen hinweg ähnlich organisiert ist. Die Wissenschaftler vermuten, dass ein evolutionärer Druck für diese einheitliche Entwicklung verantwortlich ist. Diese These wird durch eine weitere Untersuchung gestützt, die am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Zusammenarbeit mit der Universität Tübingen durchgeführt wurde.
Neue Erkenntnisse und Ausblick
Zusätzlich zu den bereits genannten Ergebnissen wurden in der zweiten Studie charakteristische Aktivitätsmuster beim Betrachten verschiedener Farben beobachtet. Diese Muster waren bei allen Testpersonen ähnlich und weisen darauf hin, dass im visuellen Kortex für jede Farbe eigene räumliche Karten des Sehfelds existieren. Diese Karten unterscheiden sich zwar von Hirnareal zu Hirnareal, zeigen jedoch ein gemeinsames Grundmuster.
Die Forscher haben ein computergestütztes Auswertungsverfahren entwickelt, das es ermöglicht, Farben und Helligkeiten aus den fMRT-Aufnahmen herzuleiten. Die Messdaten wurden zunächst mit standardisierten Schwarz-Weiß-Mustern kalibriert. Dies führt zu der Erkenntnis, dass Farbverzerrungen bei allen Menschen ähnlich sind, was auf vergleichbare Organisationsprinzipien im Sehsystem hinweist.
Die Ergebnisse dieser Studien wurden im Journal of Neuroscience veröffentlicht. Die Wissenschaftler planen, in Zukunft weitere Erkenntnisse über das Zusammenwirken der am Sehen beteiligten Hirnregionen zu gewinnen, um ein noch tieferes Verständnis für die Komplexität der Farbwahrnehmung zu entwickeln.
Insgesamt eröffnet diese Forschung bedeutende Perspektiven auf die Funktionsweise unseres visuellen Systems und könnte dazu beitragen, bestehende Theorien zur Farbwahrnehmung weiter zu verfeinern. Die Erkenntnisse aus Tübingen könnten auch praktische Anwendungen in der Neuropsychologie oder der künstlichen Intelligenz finden.
