Wie das Gehirn unsere dreidimensionale Umgebung verarbeitet

Im letzten Jahrzehnt erlebten wir viele 3D-Trends, die kamen und gingen. So brachten beispielsweise Technologiekonzerne 3D-Fernseher 2010 3D-Filme nach dem Erfolg von Avatar , deren Popularität aber ebenfalls nachließ.

Da wir in einer dreidimensionalen Welt leben, war es für Unternehmen logisch, ihren Kunden ein realistischeres und immersiveres Seherlebnis zu bieten. Aber wussten Sie, dass alles, was wir sehen, zunächst zweidimensional in unserer Netzhaut aufgezeichnet wird?

3D-Bilder erleben

Forscher der Ohio State Universityhaben kürzlich eine Studie , um zu untersuchen, wie das Gehirn dreidimensionale Informationen verarbeitet. Anders ausgedrückt: Sie ermittelten, wie verschiedene Hirnregionen die Position eines Objekts in der Tiefe im Vergleich zu seiner zweidimensionalen Position repräsentieren.

Im Experiment betrachteten die Teilnehmer einfache Bilder mit 3D-Brillen, während sie sich in einem funktionellen Magnetresonanztomographen (fMRI) befanden. Sie wurden gebeten, sich auf einen Punkt in der Mitte des Bildschirms zu konzentrieren.

Während die Probanden den Punkt beobachteten, erschienen Objekte an verschiedenen Positionen im Umfeld des Punktes: links, rechts, oberhalb oder unterhalb des Punktes (horizontale und vertikale Dimension). Zusätzlich schien sich jedes Objekt in einer anderen Tiefe relativ zum Punkt zu befinden: dahinter oder davor (was für die Probanden sichtbar war).

Die fMRT-Untersuchung war hilfreich, um die Vorgänge im Gehirn der Teilnehmer während des Betrachtens dreidimensionaler Bilder sichtbar zu machen. Darüber hinaus konnten die Wissenschaftler vergleichen, wie sich die Aktivitätsmuster im visuellen Kortex unterschieden, wenn die Teilnehmer Objekte an verschiedenen Positionen wahrnahmen.

Bildverarbeitung in der Tiefe

Die Ergebnisse zeigten, dass das Gehirn beim ersten Auftreten eines Bildes im visuellen Cortexzunächst hauptsächlich die zweidimensionale Position erfasst. Im weiteren Verlauf der Verarbeitung verlagert sich der Schwerpunkt jedoch auf die Dekodierung der Tiefeninformation. Julie Golomb, die Hauptautorin der Studie, erklärte, dass die Repräsentationen dabei schrittweise von flach zu dreidimensional erweitert würden.

Die Ergebnisse überraschten Golomb und ihr Team, da viele Forscher davon ausgehen, dass Tiefeninformationen in den frühen visuellen Arealen und nicht in den späteren Bereichen des visuellen Cortex lokalisiert sind. Zudem scheinen einzelne Neuronen sie Tiefeninformationen enthalten, nicht in einem Muster oder einer Karte für die dreidimensionale Raumwahrnehmung organisiert zu sein.

Die Studie ist ein wichtiger Schritt zum Verständnis unserer Wahrnehmung unserer komplexen, dreidimensionalen Umwelt. Wissenschaftler haben bereits herausgefunden, dass das Betrachten und Spielen von Spielen in 3D das Gehirn besser stimuliert als 2D-Versionen. Dies liegt möglicherweise daran, dass das Gehirn die präsentierten Reize tiefergehend verarbeiten und entschlüsseln muss.

Stimulation des Gehirns mit 3D

Forscher des Goldsmiths College der Universität London stellten fest, dass das Betrachten von 3D-Inhalten die kognitive Leistungsfähigkeit im Durchschnitt um 23 % und die Reaktionszeit um 11 % verbesserte. Die Verbesserungen der Gehirnfunktion wurden gemessen, nachdem die Probanden die 3D-Inhalte betrachtet hatten, nicht währenddessen.

Diese Ergebnisse stehen in starkem Kontrast zu den 2D-Ergebnissen, bei denen lediglich eine Steigerung der kognitiven Leistungsfähigkeit und der Reaktionszeiten um 2 % festgestellt wurde. Obwohl die Vorteile von 3D noch erforscht werden, deuten beide Studien darauf hin, dass das Ansehen oder Spielen eines Spiels in 3D einen zusätzlichen Nutzen für das Gehirn bieten kann.