Visuelles Hören

cepstrum2 Cochlearimplantate (Hörgeräte, die direkt einzelne Nerven stimulieren) aktivieren nicht die ganze Bandbreite der Nervenzellen, sondern lediglich eine Handvoll, so daß nicht der gesamte Frequenzbereich abgedeckt wird, sondern lediglich einige Stellen desselben. Das Gehirn reorganisiert die Verarbeitung dieser Daten, bis der Patient anstatt schauderhaften Gekratzes irgendwann meint, die ursprünglichen Klänge und Geräusche seiner Umwelt wahrzunehmen.
Wenn man ein Spiegelprisma in seiner Brille trägt und solcherart wochenlang die Welt auf dem Kopf stehend betrachtet, re-organisiert sich die visuelle Wahrnehmung irgendwann, bis man den neuen Modus als normal empfindet.

Beide Beispiele deuten an, daß das Nervensystem plastisch genug ist, um sich auf recht dramatische Variationen des Inputs einzustellen. Aber ist es auch plastisch genug, eine Sinnesmodalität durch eine andere zu ersetzen? Bekanntlich meinen die Verkündiger sensomotorischer "Contingencies" (Kevin O'Regan/ Alva Noe), daß genau das möglich sei. Was unterscheidet dann aber grundsätzlich Sehen vom Hören?

Ludwig Carnap hat seinerzeit vorgeschlagen, daß es auf die Dimensionalität des Inputs ankommt: Sehen hätte beispielsweise fünf Dimensionen (Farbe³ und Ort²) und unterscheidet sich darin in der Struktur der Hör-Daten. Um Carnaps Argument zu generalisieren: die Sinnesmodalitäten unterscheiden sich in der statistischen Grundstruktur der mit ihnen übertragenen Muster.

Das Gehirn hat möglicherweise aber auch noch eine andere Möglichkeit, rauszubekommen, wie es die einkommenden Daten am Liebsten verarbeiten möchte: es kann einfach schauen, über welchen Stecker sie einströmen (Seenerv, Hörnerv usw.).

Welche Theorie ist nun richtig: kommt es nur auf die Datenstrukturen an, oder ist die Zuordnung zu vor-verdrahteten Leitungen wichtig? Man könnte das herausfinden, wenn man es schafft, visuelle Daten in den Hörnerv zu schicken, ohne daß sie dabei in ihrer Struktur reduziert werden, oder umgekehrt auditorische Daten restlos sichtbar zu machen. Im ersten Falle müßten die Patienten z.B. eine Symphonie, die sie sehen, als gehört empfinden, im letzteren klappt das keinesfalls.

Bisherige Experimente zielten meist darauf ab, den Tastsinn mit visuellen Daten zu belegen, z.B. wurde Blinden ein grobes Bild der Umgebung in den Rücken massiert. Diese lernten tatsächlich, die Daten visuell zu interpretieren. Sahen sie diese Bilder auch?

Ich möchte vorschlagen, auditorische Daten über ein permanent herumgetragenes Head-Up-Display in eine Ecke des Gesichtsfeldes zu legen, z.B. indem man sie als mehrfarbiges Spektrogramm ("Cepstrum") visualisiert. Das müßte problemlos klappen, weil auditorische Daten viel ärmer sind als visuelle. Wenn die Versuchsperson (die natürlich ihre Ohren sorgfältig verstopft oder ihr vorher benutzes Hörgerät ausschaltet) damit nach ein paar Wochen hören kann, dann haben wir etwas über Wahrnehmung gelernt und ganz nebenbei eine neue Klasse genialer Hörgeräte geschaffen.
Köppnick - 27. Jan, 17:52

Anmerkungen

1. Im Tierversuch hat es das schon gegeben, dass die Nerven von einem Input auf die Gehirnareale für einen anderen umoperiert wurden. Ich habe es, so glaube ich, bei Libet gelesen. Ich kann mich aber leider nicht mehr erinnern, wie herum "verdrahtet" wurde (optisch auf akustisch oder umgekehrt). Ich erinnere mich, dass die Ergebnisse gezeigt haben, dass sich die Hirnregionen nicht vollständig an die neuen Signale anpassen konnten, die alte "Aufgabe" war noch erkennbar.

2. Überhaupt eine Dimensionsanzahl für einen Sinn anzugeben, halte ich für gewagt. Zum Beispiel könnte man für den Gesichtssinn mit gutem Gewissen noch eine weitere Dimension für die Zeit und eine halbe für die Tiefe aufgrund des binokularen Sehens hinzurechnen. Berücksichtigt man aber erstens die örtlich unterschiedliche Auflösung für Farbe, Helligkeit und Ort, und zweitens, dass spätestens nach der Erkennung von Mustern nur noch deren Relationen interessieren, dann macht eine Dimensionsangabe überhaupt keinen Sinn mehr.

3. Taubstumme können Worte von den Lippen ablesen, dort hast du also schon eine Verbindung zwischen Gesichtssinn und "Gehör". Aber sie "hören" nichts, sondern die Wörter werden bereits als solche wahrgenommen, d.h. auf einer viel höheren Erkennungsstufe.

Beim Sprechenlernen wiederum benutzt man eine Verbindung zwischen taktilem und akustischem Sinn: Die Taubstummen halten eine Hand an den Hals des Sprechers, fühlen wie er spricht, und versuchen das mit der Hand an ihrem eigenen Hals nachzuahmen.

gruber - 30. Jan, 21:26

Neuverdrahtung

1. Dann haben O'Reagan und Noe doch nicht recht? Find mal die Quelle, dann können wir Peter König ärgern.
2. Natürlich und trivialerweise hat Carnap im engen Sinne nicht recht. So trivial, daß er es vermutlich gar nicht so eng gemeint hat... Aber die Grundidee - daß statistische Eigenschaften sich in einer Dimensionalität der Daten niederschlagen - die scheint mir brauchbar.
3. Das Lippenlesen ist nicht das, was ich suche, da eine andere Modalität (mit anderer informationaler Struktur) verwendet wird - etwa so wie bei Lesen. Dementsprechend würde auch eine andere phänomenale Erfahrung erwartet werden. Es gibt auch bei Taubstummen Versuche, auditorische Reize zur Verbesserung der Aussprache visuell darzustellen (z.B. mit Lissajous-Figuren). Wenn wir den Informationsreichtum der auditorischen Daten behalten, dann könnte man damit ggf. viel bessere Ergebnisse erhalten als durch eine krude taktile Prüfung.
Köppnick - 30. Jan, 21:52

Quellen

Quelle für die Neuverdrahtung ist entweder Edelman oder Libet. Zu beiden habe ich eine kleine Rezension geschrieben:
Edelman: Das Licht des Geistes
Benjamin Libet: Mind Time
Dummerweise habe ich sie beide zusammen aus der Unibibliothek ausgeliehen und kurz nacheinander gelesen. Das Experiment war nur eines von vielen Details. Ich weiß also nicht, wer von den beiden von dem Experiment berichtet hat. Mich hat weniger verwundert, dass das vom Prinzip her geht, als dass man es praktisch (d.h. chirurgisch) hinbekommt.

Dass du etwas anderes gemeint hast mit deinem Einschleifen des Cepstrums, war mir schon klar, weil die Taubstummen ja nicht hören, sondern Sprache verstehen. Das ist zugleich weniger, weil Musik nicht wahrgenommen werden kann, als auch mehr, weil die Sprache bereits herausgearbeitet worden ist.

Und dann möchte ich dich bei der Gelegenheit noch auf eine andere Diskussion hier hinweisen, wo "Knödel", auch eine alte Bekannte, die Existenz des Unbewussten ganz bezweifelt. Ich habe mir Mühe gegeben und sie versucht (u.a. mit Libets Experimenten) vom Gegenteil zu überzeugen, aber bis jetzt ist mir das nicht gelungen.
nicht Ralph Wiechmann (Gast) - 18. Feb, 01:55

Chemische Hilfen

Ich mag mich täuschen, aber werden just diese Verdrehungen der Verdrahtung nicht Drogen wie Meskalin nachgesagt? Sozusagen ein alter Hut? Ich erinnere mich zumindest an Aussagen, das Musik als intensive Farbwahrnehmung erkannt wurde.

Die salvatorische Klausel bzgl. Drogenmissbrauch im Dienste der Wissenschaft bitte mitdenken.

gruber - 18. Feb, 12:08

Verdrehungen oder Vermischungen?

Wenn die Neurotransmitter so breit gestreut werden, dass in einer Art selektiven Kurzschlussgewitters Assoziationen auf abstrakter und sensorische Modalitäten auf "unterer" Ebene kreuz und quer verknüpft erscheinen, dann kommt es ja noch nicht unbedingt zu einer Vertauschung, und es erklärt auch noch nicht, wodurch die Modalitäten unterscheidbar sind.

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