Wie das Gehirn Erwartungen nutzt, um Sprache zu verstehen und Gesichter zu erkennen

Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert UKE-Wissenschaftlerin mit knapp einer Million Euro.

Wie beeinflussen unsere Erwartungen, wie wir Gesichter wahrnehmen und Sprache verstehen? Mit dieser komplexen Frage beschäftigt sich ein Wissenschaftlerteam um Dr. Helen Blank aus dem Institut für Systemische Neurowissenschaften des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE). Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert die Gruppe im Rahmen des Emmy Noether-Programms in den kommenden drei Jahren mit 943.000 Euro und hat eine Anschlussförderung von 786.000 Euro für die folgenden drei Jahre in Aussicht gestellt.

Die Fähigkeit, erfolgreich mit anderen Menschen zu kommunizieren, ist für unseren Alltag von fundamentaler Bedeutung. „Daher ist es ein wichtiges wissenschaftliches Unterfangen, aufzuklären, wie das menschliche Gehirn aus akustischen Sprachsignalen eine Bedeutung ableiten und unsere Kommunikationspartner anhand ihrer Gesichter erkennen kann“, erläutert Blank.

Spracherkennung hänge sowohl von der Klarheit der akustischen Eingabe als auch von dem ab, was der Mensch zu hören erwarte, so die Arbeitsgruppenleiterin. Bei lauten Hörbedingungen, zum Beispiel in einer Videokonferenz mit schlechter Audioqualität, kann sich die Wahrnehmung dessen, was gesagt wurde, deutlich zwischen den Hörern unterscheiden, obwohl sie das identische Sprachsignal erhalten haben. „Auch bei der Gesichtserkennung hängen die Reaktionen des Gehirns auf Gesichter von Vorerwartungen ab und spiegeln nicht nur die dargestellten Gesichtsmerkmale wider.“ Diese Erkenntnisse unterstreichen, dass Wahrnehmung ein aktiver Prozess ist, bei dem eingehende sensorische Informationen im Hinblick auf Erwartungen interpretiert werden. „Die neuronalen Mechanismen, die eine solche Integration sensorischer Signale und Erwartungen unterstützen, müssen jedoch noch identifiziert werden“, erläutert Blank.

Mit technischer Unterstützung menschliche Kommunikation analysieren

Hier setzt die neue Forschungsgruppe (Projekttitel „Der Einfluss von Erwartungen auf die Wahrnehmung in menschlicher Kommunikation“) an. Sie wird im Rahmen des Emmy Noether-Programms von der DFG mit insgesamt bis zu 1,7 Millionen Euro gefördert. Ziel ist es, zu verstehen, wie das menschliche Gehirn Erwartungen und sensorische Informationen kombiniert, um zu kommunizieren. Mit Hilfe von funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) und EEG-Daten wollen die WissenschaftlerInnen aus dem UKE-Institut messen, wie Erwartungen während der Sprach- und Gesichtserkennung gelernt und genutzt werden. Dabei sollen neben gesunden Probanden auch hörgeschädigte Patienten getestet werden, um die Unterschiede in der Gewichtung von Erwartungen und sensorischen Signalen zu testen.