## Zyklusvorlesung "Sinnesphysiologie - vom Ionenkanal zum Verhalten"

### Sehen: Bilder im Gehirn
I. Die Sehbahn
II. Bildverarbeitung in der sekundären Sehrinde

Themen: | Das Gehirn interpretiert die Umwelt Sehen braucht eine Referenz Die sekundäre Sehrinde Elementares Sehen | Visuelle Objekterkennung Visuelle Raumerkennung Das Bindungsproblem Zusammenfassung 2

Elementares Sehen

| In der primären Sehrinde (V1) werden im wesentlichen Striche bzw Lichtbalken registriert. Dabei wird die Orientierung der Striche, ihre Farbe und ihre Herkunft aus dem rechten oder linken Auge aufgenommen. Die Neurone in V1 sind quervernetzt, so daß auch laterale Inhibition funktioniert. Das Organisationsprinzip der primären Sehrinde ist die Retinotopie: Lichtpunkte, die auf der Netzhaut nebeneinander abgebildet werden, werden auch in V1 nebeneinander verrechnet. Dabei ist die Projektion der Netzhaut auf die primäre Sehrinde aber nicht proportional. Die Fovea, die nur einen kleinen Teil der Netzhaut ausmacht, nimmt etwa die Hälfte der Sehrinde ein. Sie ist entsprechend ihrer Bedeutung als Ort des schärfsten Sehens (mit der höchsten Dichte von Ganglienzellen) kortikal überrepräsentiert.

| In V2 versucht das Gehirn, aus einzelnen Strichen eine Gestalt zu konstruieren. Hier ist das Strichmännchen nicht mehr nur eine Ansammlung von Strichen und Kreisen -es hat die Gestalt einer menschlichen Figur. Die Wahrnehmung einer Gestalt beruht darauf, daß das optische Signal mit einer bekannten Gestalt verglichen werden kann. Das Gehirn weiß: so sieht ein Mensch aus, und die Zeichnung sieht einem Menschen ähnlich. Bei diesem Verarbeitungsvorgang können auch Fehler passieren. Rechts ist das gezeigt anhand von Scheinkonturen. Die aufrechten Dreiecke in der Mitte der beiden Bilder existieren nicht wirklich. Sie werden nur wahrgenommen, weil das visuelle System die Aussparungen in den gezeichneten unvollständigen Dreiecken und Kreisen am einfachsten dadurch interpretiert, daß es die geschlossenen Dreiecke dazu"sieht".

Bewegungsanalyse kommt im Bereich V3 dazu. Hier werden Bewegungen einfacher Konturen und Objekte registriert. Eine besondere Leistung dabei ist es, eine Gestalt auch als solche zu erkennen, wenn sie sich bewegt - also, die Zusammengehörigkeit der einzelnen visuellen Komponenten zu einer Gestalt auch während einer Bewegung zu erkennen: Gestaltinvarianz bei Bewegung. Allerdings ist die Ortsbestimmung eines Objekts, die Analyse von Raumtiefe und von Entfernung nicht eine Funktion von V3 sondern von V5.

Stephan Frings, Uni Heidelberg, Abt. Molekulare Physiologie Januar 2005 s.frings@zoo.uni-heidelberg.de