Das Muster der Hirnaktivität spiegelt nicht nur die Wahrnehmung, sondern auch die Gedanken eines Menschen wider: Japanischen Forschern ist es gelungen, die Signale eines Hirnscans zu entschlüsseln und daraus auf die Überlegungen des Probanden im Moment der Untersuchung zurückzuschließen. Eine solche Methode könnte möglicherweise die Basis für die Entwicklung besserer Mensch-Maschinen-Schnittstellen sein, hoffen die Wissenschaftler.
Die Forscher zeigten vier Probanden Streifenmuster, die senkrecht, waagerecht oder diagonal in verschiedenen Winkeln angeordnet waren. Gleichzeitig bestimmten sie mithilfe der so genannten funktionellen Magnetresonanztomographie die Gehirnaktivität im Sehzentrum der Testteilnehmer. Dabei zeigte sich, dass sich das Aktivitätsmuster im Gehirn abhängig von der Orientierung der betrachteten Streifen veränderte. Aus diesen unterschiedlichen Messungen erstellten die Forscher eine Art Landkarte, in der jedem Streifenmuster eine bestimmte Aktivitätsverteilung zugeordnet war.
Anschließend ließen sie die Probanden ein Bild anschauen, in dem sich zwei Arten von diagonalen Streifen überkreuzten. Die Teilnehmer sollten sich jedoch nur auf eins der beiden Muster konzentrieren. Während dieser Übung fertigten die Forscher wiederum Gehirnscans der Probanden an und verglichen diese mit ihrer Aktivitätskarte. Das Ergebnis war eindeutiger als vermutet: Die Forscher konnten auf diese Weise zuverlässig bestimmen, welchem Muster der Proband mehr Aufmerksamkeit geschenkt hatte.
Bislang waren Wissenschaftler davon ausgegangen, dass die räumliche Auflösung der funktionellen Magnetresonanztomographie nicht ausreicht, um so feine Unterschiede in der Gehirnaktivität festzustellen wie sie durch das Betrachten verschiedener Muster entstehen. Dieses Problem konnten die Forscher jedoch umgehen, indem die Aktivitätsverteilung in einem genau abgegrenzten Gebiet bestimmten. Sie hoffen, mithilfe ihrer Ergebnisse genauere Einblicke in die Arbeitsweise des Gehirns zu erhalten. Ein ähnlicher Ansatz könnte ihrer Ansicht nach auch eingesetzt werden, um beispielsweise das Bewusstsein oder das Erinnerungsvermögen zu untersuchen.
Yukiyasu Kamitani, ( ATR-Labors, Kyoto), Frank Tong (Vanderbilt-Universität, Nashville): Nature Neuroscience, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1038/nn1444
ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
