Der ‘Zahlensinn’ in der Pupille des Auges

Die Magie der Augenpupille; mehr als nur Lichtdetektoren: Die Pupille reagiert spontan auf wahrgenommene Quantitäten

Der ‘Zahlensinn’ in der Pupille des Auges

25.10.2021 Die Mechanismen, mit denen wir Mengen (Quantitäten) wahrnehmen, befinden sich in unseren Pupillen. Dies ist das Ergebnis einer Studie, die vom Fachbereich Psychologie der Universität Sydney in Zusammenarbeit mit den Universitäten Pisa und Florenz durchgeführt und kürzlich in Nature Communications veröffentlicht wurde.

Wenn wir uns umschauen, nehmen wir spontan die Form, Größe, Bewegung und Farbe einer Szene wahr. Genauso spontan nehmen wir die Anzahl der Gegenstände vor uns wahr. Diese Fähigkeit, die wir mit den meisten anderen Tieren teilen, ist eine evolutionäre Grundlage: Sie verrät uns unmittelbar wichtige Größen, etwa wie viele Äpfel auf dem Baum hängen oder wie viele Feinde uns angreifen, sagte Koautor Professor David Burr.

‘Zahlensinn’

Informationen über Zahlen sind so wichtig, dass man davon ausgeht, dass die meisten Tierarten über einen speziellen “Zahlensinn” verfügen, sagt Burr.

In Anbetracht der Bedeutung der spontanen Mengenwahrnehmung fragten sich die Biopsychologen, ob sich diese durch eine primitive, automatische physiologische Reaktion offenbaren könnte.

Der Lichtreflex der Pupille ist wahrscheinlich die automatischste physiologische Reaktion: Sie verengt sich bei Licht und weitet sich bei Dunkelheit. Jüngste Forschungsergebnisse unseres Labors zeigen, dass die Pupillengröße auch durch kognitive und wahrnehmungsbezogene Faktoren gesteuert wird, sagt die Hauptautorin Professorin Paola Binda von der Universität Pisa.

Die Studie

Die vorliegende Studie machte sich diese Entdeckung zunutze. Die Psychologen präsentierten einer Gruppe erwachsener Teilnehmer Bilder mit einer unterschiedlichen Anzahl von Punkten (18 oder 24), die entweder isoliert oder durch Linien verbunden waren. Die Verbindung der zweier Punkte zu einer ‘Hantelform’ lässt die Punkte weniger erscheinen (obwohl sie gleich viele sind), eine bekannte Täuschung. Die Teilnehmer beobachteten die Muster passiv, ohne besonders auf die Anzahl der Objekte oder andere Merkmale zu achten.

Obwohl die Anzahl der Pixel (schwarz oder weiß) bei allen Mustern gleich war, variierte der Durchmesser der Pupillen der Teilnehmer in Abhängigkeit von der wahrgenommenen Anzahl der Punkte; er war am größten, wenn die wahrgenommene Anzahl hoch war, und am kleinsten, wenn sie niedrig war.

Dieses Ergebnis zeigt, dass numerische Informationen eng mit der Wahrnehmung verknüpft sind, sagt Koautorin Dr. Elisa Castaldi von der Universität Florenz. Dies könnte wichtige praktische Auswirkungen haben. Zum Beispiel ist diese Fähigkeit bei Dyskalkulie, einer Störung des mathematischen Lernens, beeinträchtigt, so dass das Experiment bei der frühzeitigen Erkennung dieser Störung bei sehr jungen Kindern nützlich sein könnte. Es ist sehr einfach: Die Versuchspersonen schauen einfach auf einen Bildschirm, ohne aktiv zu reagieren, und ihre Pupillenreaktion wird aus der Distanz gemessen, sagt sie.

© Psylex.de – Quellenangabe: Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-26261-4

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