Das Gehirn verarbeitet schwache visuelle Reize in der Dämmerung besser als mittags

Das menschliche Gehirn reagiert auf die morgendliche und abendliche Dämmerung, indem es zu diesen Zeitpunkten die Ruheaktivität in der Sehrinde herunterfährt, damit schwache Sehreize nicht im Rauschen untergehen. Das berichten Neurowissenschaftler der Goethe-Universität in der Zeitschrift Nature Communications (2018; doi: 10.1038/s41467-018-03660-8).

Das visuelle System hat sich im Laufe der Evolution optimal an die Beleuchtungsbedingungen am Tag angepasst. Doch auch für die Dämmerung hat es eine Strategie entwickelt: Offenbar erlaubt es die innere Uhr, diese Zeiten vorherzusehen und das visuelle System auf Zeiten schlechter Signalqualität vorzubereiten.

„Während das Uhrwerk der inneren Uhr bereits gut untersucht ist, war bisher nicht bekannt, mithilfe welchen Mechanismus die visuelle Wahrnehmung zu Zeiten erwartbar schlechter Signalqualität optimiert wird“, erklärte Christian Kell vom Brain Imaging Center der Goethe Universität.

Sein Doktorand Lorenzo Cordani untersuchte deshalb mittels einer funktionellen Kernspintomographie-Studie an 14 gesunden Probanden, wie diese zu sechs verschiedenen Tageszeiten auf visuelle Reize reagierten.

Das internationale Team um Cordani, Joerg Stehle und Kell konnte zeigen, dass der Körper die Ruheaktivität in den sensorischen Arealen während der Morgen- und Abenddämmerung selbständig herunterreguliert. Je mehr die Ruheaktivität reduziert war, desto besser konnten die Probanden in einer nachfolgenden Messung schwache visuelle Signale wahrnehmen. Das bedeutet, dass Menschen schwache visuelle Reize zu Zeiten der Morgen- und Abenddämmerung besser als zu anderen Tageszeiten wahrnehmen können.

„Wer in vorindustrieller Zeit in der Dämmerung noch etwas erkennen konnte, hatte einen Überlebensvorteil, denn in der Dämmerung lauerte die Gefahr durch nachtaktive Raubtiere“, berichtet die Arbeitsgruppe. Da die Ruheaktivität zu Zeiten der Dämmerung nicht nur in visuellen, sondern auch in auditorischen und somatosensorischen Hirnregionen abnimmt, vermuten die Forscher, dass die Wahrnehmung nicht nur im visuellen System geschärft wird.