Psychologie Gedanken lesen mit dem Hirnscanner

Von Stephan Schleim

2. Teil: Ist die Mathematik überlegen? Warum die Hirnforscher schlechter abgeschnitten haben als die Programmierer


Und wo blieben die Hirnforscher, die für solche Aufgaben doch eigentlich prädestiniert sein müssten? Sie schnitten überraschenderweise weniger gut ab - wahrscheinlich weil sie allesamt weniger auf die Statistik als auf die Verarbeitung im Gehirn schielten. Die Sieger des Wettbewerbs hingegen wandten aufwändige mathematische Verfahren an, ohne sich darüber den Kopf zu zerbrechen, wie das Gehirn funktioniert.

Bietet das Wissen aus 20 Jahren bildgebender Neuroforschung also keinen Vorteil gegenüber der rein rechnerischen Mustererkennung? Fabrizio Esposito von der Universität Neapel: "Hirnforscher beschränken sich bisher hauptsächlich auf einfache Experimentalbedingungen, wie das Sehen von Gesichtern oder das Hören von Tönen. Für komplexe Sequenzen, in denen gleichzeitig viel Verschiedenes passiert, haben wir noch kein tragfähiges Modell."

Nach Mitorganisator Walter Schneider von der University of Pittsburgh, die zusammen mit der Darpa, der Forschungsagentur des US-Verteidigungsministeriums, das Preisgeld stiftete, war es gerade Zweck der Veranstaltung, mehr über das Gehirn zu erfahren: "Der Wettbewerb soll unser Verständnis verbessern, wie Handlungen im Gehirn gesteuert und bewusste Erlebnisse repräsentiert sind." Der preisgekrönte Spurenleser Olivetti räumt jedoch ein: "Wir haben keine neurophysiologische Interpretation der Daten." Zu groß sei der Sprung von der Statistik zur Hirnanatomie.

Doch auch wenn Hirnforscher beim jüngsten Wettbewerb leer ausgingen, waren sie bei der Dechiffrierung von Bewusstseinsinhalten bislang keineswegs untätig. Schon 2000 konnte Kathleen O'Craven, damals am Massachusetts General Hospital, gemeinsam mit Nancy Kanwisher vom MIT in Cambridge (USA) anhand von Hirnsignalen recht sicher angeben, ob sich ein Proband gerade ein Gesicht vorstellte oder ein Haus. Allein am neuronalen Aktivitätsmuster konnten uneingeweihte Gutachter dies in 85 Prozent der Fälle unterscheiden.

Von solchen Ergebnissen angestachelt, suchen heute immer mehr Hirnforscher nach Methoden, die Auskunft darüber geben, was Menschen gerade sehen oder denken. Zupass kommt ihnen dabei der Fortschritt bei der Auswertung bildgebender Daten: Neuere Ansätze dechiffrieren komplexe Muster in den Momentaufnahmen der Hirnaktivität. Diese Art der Analyse kann auch in relativ "verrauschten" und nicht sehr hoch aufgelösten Kernspindaten bestimmte Wahrnehmungsinhalte detektieren - selbst wenn diese dem Probanden unbewusst blieben.

So lasen etwa John-Dylan Haynes vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig und Geraint Rees vom University College London die Orientierung eines am Bildschirm präsentierten Gittermusters an der Hirnaktivität ihrer Versuchspersonen ab. In ihrem Experiment von 2005 kippten sie ein zunächst senkrecht stehendes Gitter um 45 Grad mal nach links und mal nach rechts. Die Hirnscans aus dem primären visuellen Cortex speisten sie in ein Programm ein. Dieses lieferte in acht von zehn Fällen die richtige Antwort. Bei immerhin 60 Prozent - und damit noch über Zufallsniveau - lag die Trefferquote selbst dann, wenn die Testpersonen die Bilder nicht bewusst wahrgenommen hatten, weil sie durch rasch folgende Reize überdeckt worden waren.

Noch erstaunlicher ist ein weiteres Studienergebnis derselben Forscher. Diesmal sahen die Probanden durch eine spezielle Apparatur auf dem einen Auge einen roten, auf dem anderen einen blauen Kreis. Diese "binokulare Rivalität" löst unser visueller Apparat, indem er mal die eine und mal die andere Farbe "einblendet" - nie jedoch beide gleichzeitig oder gemischt. Die meisten Menschen können dabei bewusst steuern, welche Farbe sie sehen. Wieder haben Haynes und Rees ihr Mustererkennungsprogramm mit den Signalen aus den visuellen Hirnarealen gespeist - und konnten so die jeweilige Wahrnehmung mit bis zu 90-prozentiger Trefferquote bestimmen.

Aber ist der Ausdruck "Gedankenlesen" nicht etwas hoch gegriffen für solche Ergebnisse? Die frühere Studie von O'Craven und Kanwisher etwa lieferte zwar zuverlässige Hinweise darauf, wann sich jemand ein Gesicht oder ein Gebäude vorstellte. Wessen Gesicht oder welches Gebäude, blieb dabei jedoch völlig offen. Auch Walter Schneider sieht hierin ein Manko des Wettbewerbs: "Wir wussten stets, was wir den Versuchspersonen gezeigt haben."

Dieser Einwand gilt freilich nicht für Haynes' Studie mit den blauen und roten Kreisen, denn die Versuchsleiter hatten keine Ahnung, welche Art von Reiz die Probanden wahrgenommen hatten. Alle Informationen mussten allein aus dem Gehirn der Versuchsteilnehmer gelesen werden. Nun sind bunte Kreise noch kein Paradebeispiel für tiefschürfende Gedanken - dennoch arbeiten Forscher heute eifrig daran, auch Absichten und verborgenes Wissen per Kernspin zu entschlüsseln.


Stephan Schleim studierte Philosophie und ist Doktorand im Labor für Social Cognitive and Affective Neuroscience an der Universitätsklinik Bonn.



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