Wenn sich die Wahrnehmung eines zweideutigen Bildes ändert, erweitert sich die Pupille.
Zu den unverzichtbaren Illustrationen der Psychologie-Lehrbücher gehören die Kippbilder: die Vase, die man auch als zwei Gesichter sehen kann; die alte Frau, die plötzlich zur jungen Frau wird; der Hügel, der sich in einen Krater verwandelt; und, am einfachsten, der Necker-Würfel. In ihm kann man entweder das Quadrat links unten oder das Quadrat rechts oben als Vorderfläche sehen. Zwischen diesen beiden Sichtweisen gibt es keinen allmählichen Übergang, sondern ein Kippen: Das Hirn springt von einer dreidimensionalen Interpretation der zweidimensionalen Zeichnung jäh in die andere.
Diese Kippbilder haben Forscher, die dem Rätsel des Bewusstseins auf der Spur sind, schon immer fasziniert, den radikalen Materialisten Francis Crick etwa (in dessen Buch „Was die Seele wirklich ist“ der Necker-Würfel schon auf Seite50 auftaucht), auch seinen Schüler Christof Koch. „Es ist ein tiefes Mysterium der Neurowissenschaften, wie das Gehirn eine ,interne‘ dauerhafte Erfahrung aus der verfügbaren ,äußeren‘ sinnlichen Information machen kann“, mit diesem Satz beginnt eine neue Arbeit von Koch und Kollegen (Pnas, 105, S.1704).
Signal aus dem Hirnstamm
Sie haben dabei ein ganz altertümliches Maß der Sinnespsychologie verwendet: den Durchmesser der Pupille. Die Pupille vergrößert sich bei Lichteinfall, Erregung – und eben auch, wenn ein Kippbild kippt. Das zeigten die Forscher um Koch an mehreren Arten von Kippbildern, darunter natürlich der Necker-Würfel, und auch an einem sozusagen akustischen Kippbild: zwei schnell abwechselnde Tönen, die man als einen Klang oder als zwei Klänge hören kann.
In allen Fällen vergrößerte sich die Pupille der Testpersonen, knapp bevor sie berichteten, dass das Bild in ihrer Wahrnehmung gekippt sei. Mehr noch: Das Ausmaß der Vergrößerung der Pupille ist direkt proportional zur Zeitspanne, die das „neue“ Bild nach dem Kippen anhält.
Gesteuert wird die Erweiterung der Pupillen von einem Zentrum im Hirnstamm: vom Locus caeruleus, von dem man glaubt, dass er Aufmerksamkeit und Orientierung steuert. Er tut das durch Ausschüttung von Neurotransmittern, vor allem Noradrenalin, das dem Adrenalin ganz ähnlich ist und umfassende Erregung bewirkt, darunter auch die Erweiterung der Pupillen. (Die freilich auch, und zwar viel stärker, durch Lichteinfall bewirkt wird, das läuft aber über einen anderen Neurotransmitter, Acetylcholin.)
Koch & Co. glauben, dass die Noradrenalin-Ausschüttung im Locus caeruleus auch für das Verhalten eines Menschen oder Tiers eine Rolle spielt, indem sie das Gleichgewicht zwischen Weitermachen und Suche nach Neuem optimiert. Und zwar indem sie eine bereits getroffene Entscheidung konsolidiert. Das passt gut zum neuen Befund: Ausschüttung von Noradrenalin (erkennbar an der Erweiterung der Pupillen) konsolidiert das soeben gekippte Bild.
Faszinierend: Ein chemisches Signal von tief unten, aus dem „primitiven“ Hirnstamm, reguliert zugleich direkt Körperliches (wie die Pupille) und eine ziemlich „hohe“ Funktion wie die Interpretation von Bildern, die Entstehung einer Wahrnehmung. Die „Entscheidung“ für eines der beiden Bilder kann dabei als Testfall für das Phänomen der Aufmerksamkeit dienen: für den Mechanismus, der bestimmt, was und wie etwas ins Bewusstsein kommt.
("Die Presse", Print-Ausgabe, 06.02.2008)