Clevere Suchstrategie Hirn sucht gleichzeitig parallel und linear

Um einen Flaschenöffner schnell in einem Haufen anderer Küchenwerkzeuge zu finden, verwendet des Gehirn eine raffinierte Doppelstrategie: Es fokussiert sich grob auf alle in Frage kommenden Gegenstände und nimmt diese dann gezielt unter die Lupe.


Wie finden Sie? Klicken sie auf das Bild, um das Suchexperiment zu starten
Science

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Das schnelle und zuverlässige Finden von Dingen ist alles anderes als einfach. Suchmaschinenbetreiber können ein Lied davon singen. Dabei können sie immerhin auf riesige Textindizes und Linkstatistiken zurückgreifen, um Relevantes von weniger Relevantem zu unterscheiden.

Wenn wir auf einer Tastatur das Prozentzeichen suchen oder die weiße Kaffeetasse im Schrank, dann steht uns derartiges nicht zur Verfügung. Das Gehirn muss vielmehr eine komplexe Analyse durchführen, etwa im Küchenschrank in einem bunten Geschirrdurcheinander die gesuchte Tasse finden oder auf einer fremdsprachigen Tastatur das "%"-Symbol.

Ein Team amerikanischer Hirnforscher hat Suchstrategien nun in einem Experiment mit Makaken untersucht. Die Affen mussten auf einem Bild mit verschiedenen Symbolen bestimmte Elemente finden. Die Forscher maßen dabei Hirnsignale aus der Region V4, die im visuellen Kortex liegt.

Aus den aufgezeichneten Hirnsignalen konnte das Team von Narcise Bichot von den National Institutes of Health in Bethseda (Maryland) eindeutig schließen, dass die Makaken sowohl parallel als auch seriell suchen. Die Forscher stellten erhöhte Neuronenaktivitäten fest, wenn Objekte in Form oder Farbe mit dem Suchziel übereinstimmten. Ihre Entdeckung steht in Einklang mit bisherigen Überlegungen zur visuellen Aufmerksamkeit.

Das Gehirn filtere offenbar gezielt alle grob in Frage kommenden Gegenstände heraus, schreiben die Forscher im Wissenschaftsmagazin "Science" - eine parallele Suchtechnik, bei der keine Objekte einzeln, sondern nur ihre Gesamtheit erfasst und analysiert wird. Auf die parallele Suche folge eine serielle, bei der die herausgefilterten Gegenstände genauer unter die Lupe genommen würden, bis das Zielobjekt gefunden sei.

Die Forscher entwarfen auch eine einfache Grafik, an der jeder selbst testen kann, wie er gesuchte Objekte aus einer Vielzahl anderer Gegenstände selektiert - hier der Link zum Suchexperiment.

Die Experimente mit den Makaken dienen nicht allein der Grundlagenforschung. Die Wissenschaftler erhoffen sich von der Aufklärung menschlicher Suchstrategien, die denen der Affen stark ähneln dürften, beispielsweise auch Fortschritte in der Krebserkennung. So könnte die Analyse von Röntgenaufnahmen eventuell verbessert werden. Auch die Gepäckkontrolle in Flughäfen gilt als mögliches Anwendungsgebiet.

Viele derartige Suchaufgaben würden derzeit vom Menschen nur mäßig gut erledigt, schreibt Jeremy Wolfe von der Harvard Medical School in Cambridge in einem ergänzenden "Science"-Artikel. Zu verstehen, wie die Natur eine Vielzahl von Suchaufgaben meistere, könne künstliche Systeme verbessern helfen, von denen mitunter Menschenleben abhingen.



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