12.05.2022 Denn wir wissen, was wir tun – genaue Vorhersagemodelle im Gehirn

Publikation des Schwerpunktbereichs „Mechanismen der Wahrnehmung und Anpassung“ in der renommierten Fachzeitschrift PNAS

Bild: Elena Führer
Im Rahmen der Studie unter der Leitung von Prof. Dr. Katja Fiehler wurden die Probandinnen und Probanden gebeten, mit dem Finger über Oberflächen entlangzufahren.

Wie schwer wird das gefüllte Wasserglas sein, das wir in die Hand nehmen wollen? Wie glatt wird sich die Oberfläche anfühlen? Wie schnell werden wir mit der Hand die Flasche erreichen, um Wasser nachzugießen? Das menschliche Gehirn trifft ununterbrochen Vorhersagen über die sensorischen Effekte der eigenen Handlungen, um reibungslos mit der Umgebung zu interagieren. Stimmen die internen Vorhersagen mit den tatsächlich wahrgenommenen Konsequenzen überein, so werden diese deutlich schwächer empfunden als sie tatsächlich sind. Ungeklärt war bisher, wie spezifisch diese Vorhersagen sind. Forschende der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) konnten in einer Studie zeigen, dass es sich nicht um eine generelle Verschlechterung der Wahrnehmung von Tastempfindungen handelt, sondern um eine sehr spezifische Abschwächung des vorhergesagten Sinneneindrucks. Die Ergebnisse sind unter dem Titel „Tactile suppression stems from specific sensorimotor predictions“ („Taktile Unterdrückung beruht auf spezifischen sensomotorischen Vorhersagen“) jetzt in der renommierten Fachzeitschrift PNAS erschienen.

„Die selbst erzeugten Tasteindrücke kann das Gehirn korrekt vorhersagen; in der Folge werden die Tastempfindungen abgeschwächt. Das Phänomen der ,taktilen Unterdrückung‘ erklärt damit beispielsweise auch, warum wir uns selbst nicht kitzeln können“, erklärt Psychologin Prof. Dr. Katja Fiehler, Leiterin der Studie. „Diese Abschwächung ermöglicht es uns, selbsterzeugte Bewegungen von fremderzeugten Bewegungen zu unterscheiden.“ Es handelt sich um eine Fähigkeit, die beispielsweise bei Schizophreniepatientinnen und -patienten häufig beeinträchtigt sei, weiß die Expertin und stellvertretende Sprecherin des Schwerpunktbereichs „Mechanismen der Wahrnehmung und Anpassung“ der JLU.

In der experimentellen Studie wurden 32 Probandinnen und Probanden gebeten, über verschieden raue Oberflächen mit einem Finger entlangzufahren. Diese Oberflächen waren so gewählt, dass sie im Finger verschiedene Rezeptortypen der menschlichen Haut stimulierten. Bereits bevor die raue Oberfläche berührt wurde, zeigte sich eine stärker herabgesetzte Empfindlichkeit für genau den Rezeptortyp, der durch die Bewegung stimuliert werden wird. Auf diese Weise ließ sich zeigen, dass das menschliche Gehirn in der Lage ist, eine exakte Vorhersage über die zu erwartenden Tasteindrücke zu treffen und als Folge dessen die Empfindlichkeit der Haut anzupassen.

Publikation
Fuehrer, Elena; Voudouris, Dimitris; Lezkan, Alexandra; Drewing, Knut; Fiehler, Katja (2022). Tactile suppression stems from precise sensorimotor predictions. Proceedings of the National Academy of Sciences, 119(20), Article e2118445119.
DOI: 10.17605/OSF.IO/G5ZBJ (https://osf.io/g5zbj/)


Weitere Informationen
https://www.uni-giessen.de/fbz/fb06/psychologie/abt/allgemeine-psychologie/arbeitsgruppe/wh/Team/kfiehler
https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2118445119
https://osf.io/g5zbj/