Gesichtserkennung: Warum Wissen über Personen entscheidend ist

Forschende der Universität Jena untersuchen die Bedeutung von Hintergrundwissen über eine Person bei der Gesichtserkennung.

Eine markante Nase, die Augenfarbe, ein fliehendes Kinn – es gibt viele hervorstechende Eigenschaften, anhand derer wir Gesichter erkennen. Doch nicht nur optische Merkmale helfen uns dabei, Menschen zu identifizieren. Auch biographisches Hintergrundwissen über eine Person spielt bei den Prozessen im Gehirn, die dem Abspeichern und Wiedererkennen von Personen zugrunde liegen, eine große Rolle. Das fanden Psychologinnen und Psychologen der Friedrich-Schiller-Universität Jena in einer neuen Studie heraus. Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler im Forschungsjournal „Cerebral Cortex“.

Aufschlussreiches Studiendesign

Um herauszufinden, wie vorher erhaltene Informationen zu einer Person die Gesichtserkennung beeinflussen, teilten die Forschenden die insgesamt 45 Studienteilnehmer in zwei Gruppen. Jede Gruppe lernte Gesichter und eine dazugehörige erfundene Biografie kennen. Alle Teilnehmenden machten sich so mit den gleichen Gesichtern vertraut. Die Gruppen unterschieden sich jedoch in der Zuordnung der jeweiligen personenbezogenen Kenntnisse. „Dasselbe Gesicht konnte somit beispielsweise für die eine Gruppe mit einem strengen Deutschlehrer verbunden sein und für die andere Gruppe mit einem charmanten französischen Koch“, erläutert der Studienleiter Prof. Gyula Kovács von der Universität Jena die Versuchsanordnung.

Im Anschluss betrachteten alle Teilnehmenden die Gesichter erneut. Das Jenaer Team beobachtete zeitaufgelöst mithilfe von Elektroenzephalografie (EEG), was währenddessen in ihrem Gehirn passierte. Für jedes Gesicht zeigte sich dabei ein individuelles Muster an Gehirnsignalen. Mit denen trainierten die Wissenschaftler ein Machine-Learning-Modell. „Durch dieses Studiendesign gelang es uns, den Einfluss von personenbezogenem Wissen von den rein visuellen Informationen, die das Gesicht selbst enthält, zu trennen“, erklärt Kovács.

Gesichtserkennung ist kein rein visueller Vorgang

Der Computer war zwar in der Lage, sehr schnell und akkurat anhand der Muster die entsprechenden Gesichter zu erkennen – allerdings nur innerhalb einer Gruppe. Wurde das Modell dagegen mit Mustern aus dem Identifikationsprozess der anderen Gruppe getestet, erkannte es die Gesichter deutlich schlechter.

„Auf diese Weise konnten wir zeigen, dass personenbezogene Kenntnisse die Identitätsrepräsentationen im Gehirn – also das neuronale Muster für eine Person – zwischen 250 und 350 Millisekunden nach dem Erscheinen eines Gesichts verstärken – ein Zeitfenster, das traditionell eher mit der visuellen Verarbeitung von Gesichtern in Verbindung gebracht wird.“ Die Hintergrundinformationen spielten also eine wesentliche Rolle bei der Identifikation der jeweiligen Person.

Die Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass das Erkennen eines Gesichts kein rein visueller Prozess ist, sondern dass unser Gehirn sehr schnell konzeptuelles Wissen über Menschen mit visuellen Informationen integriere, erläutert der Jenaer Psychologe. „Mit anderen Worten: Unsere Erinnerungen und unser Wissen über Personen können beeinflussen, wie wir ihre Gesichter wahrnehmen. Durch unsere Studie haben wir mehr darüber erfahren, wie das Gehirn Wahrnehmung und Erinnerung bei der sozialen Erkennung miteinander verbindet.“