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Peripheres Sehen lässt sich trainieren

Studie von Regensburger Psycholog:innen lässt auf neuen Reha-Ansatz für Patientinnen und Patienten mit zentralem Sehverlust hoffen


28. September 2020


Eine Studie von Wissenschaftler:innen des Lehrstuhls für Allgemeine Psychologie I an der Universität Regensburg zeigt, dass gezieltes Training die Fähigkeit des Sehens im peripheren Gesichtsfeld verbessern kann. Die Erkenntnisse könnten zur Entwicklung neuer Reha-Methoden für Patientinnen und Patienten mit zentralem Sehverlust führen: Sie können Gegenstände oder ihre Umgebung nicht direkt fokussieren, sondern sind in der visuellen Wahrnehmung auf ihr peripheres Gesichtsfeld angewiesen. Die Studie ist in der Zeitschrift Translational Vision Science & Technology erschienen.

Menschen und andere Säugetiere zeichnen sich unter anderem dadurch aus, dass sie sich an Veränderungen in der Umwelt anpassen können. Ein glücklicher Umstand, den sie der erfahrungsabhängigen Plastizität ihrer Gehirne zu verdanken haben. In der Kindheit ist diese Plastizität am stärksten ausgeprägt, doch auch das Gehirn eines erwachsenen Menschen weist die Fähigkeit zur Formbarkeit noch auf. Psychologinnen und Psychologen der Universität Regensburg haben nun untersucht, inwieweit sich das Gehirn darauf trainieren – also „verformen“ – lässt, Objekte im peripheren Gesichtsfeld detaillierter wahrzunehmen. Eines der Probleme beim Sehen an den Außenrändern des Gesichtsfelds ist das sogenannte „Crowding“: Gemeint ist das Unvermögen, ein Objekt zu erkennen, wenn es von vielen anderen Objekten umgeben ist. Das Crowding macht sich zum Beispiel bemerkbar, wenn man mithilfe des peripheren Gesichtsfelds versucht zu lesen. Wie stark sich das visuelle Crowding negativ auswirkt, ist auch von der Anordnung der Objekte abhängig: Bei tangential, also an einer gedachten Kreislinie ausgerichteten Elementen ist die Unterscheidungsfähigkeit stärker ausgeprägt als bei radial. d.h. strahlenförmig gegliederten – der Fachausdruck hierfür lautet radial-tangentiale Anisotropie.




Für ihre Untersuchung trainierte das Team um Dr. Maka Malania 17 gesunde Freiwillige an vier aufeinander folgenden Tagen in einer Lückenerkennungsaufgabe. Wie in Abbildung 1B dargestellt, bestand die Aufgabe darin, den Blick auf das rote Kreuz zu fokussieren und gleichzeitig die Öffnungsrichtung des Buchstaben C im peripheren Gesichtsfeld zu erkennen. Es wird deutlich, dass dies bei radialer Ausrichtung der das C umgebenden Störreize (links) schwieriger ist als bei tangentialer Ausrichtung (rechts). Um den Einfluss des Trainings zu untersuchen, wurden vor und nach dem Training Aufnahmen des Gehirns mittels funktioneller Kernspintomographie an einem 3-Tesla-MRT-Scanner der Universität Regensburg gemacht. Im Vorher-Nacher-Vergleich zeigt sich, dass die Crowding-Zone infolge des Trainings deutlich geschrumpft ist (siehe Abbildung 1 A und C).





In den Lehrbüchern der Psychologie wird die Crowding-Zone meist als Ellipsoid dargestellt; die Achsen dieses Ellipsoids geben an, wie weit die Störreize vom zu erkennenden Objekt entfernt sein müssen, damit sie die Wahrnehmung gerade nicht mehr beeinträchtigen. Dieser Abstand war bei den 17 Probanden vor dem Training in der radialen Ausrichtung verhältnismäßig größer als in der tangentialen Ausrichtung (Abbildung 1C, grünes Ellipsoid). Nach dem Training hatte dieser Abstand insbesondere entlang der radialen Achse abgenommen (Abbildung 1C, rotes Ellipsoid). Das zeigt, dass die Anisotropie zwischen diesen beiden Bedingungen zurückging.

Darüber hinaus beobachteten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vor Beginn des Trainings, dass strahlenförmig angeordnete Objekte schwerer zu erkennen waren als gleich weit entfernte tangentiale Elemente. Nach Abschluss des Trainings machte sich dieser Effekt weniger stark bemerkbar, was darauf hinweist, dass das Gehirn gelernt hatte, radial angeordnete Objekte trotz der Störreize in der Umgebung besser zu erkennen.

Im Ergebnis zeigt die Regensburger Studie, dass gezieltes Training die Sehleistung in der Peripherie durch Förderung der neuronalen Plastizität verbessert. Dies motiviert zur Entwicklung geeigneter Rehabilitationsprotokolle für Patienten mit zentralem Sehverlust, die auf detailreicheres Sehen in ihrem peripheren Gesichtsfeld angewiesen sind.

Originalpublikation

Maka Malania; Maja Pawellek; Tina Plank; Mark W. Greenlee, Training-Induced Changes in Radial–Tangential Anisotropy of Visual Crowding. In: Translational Vision Science & Technology, August 2020, Vol.9, 25
DOI: https://doi.org/10.1167/tvst.9.9.25

Ansprechperson für die Medien

Dr. Maka Malania
Universität Regensburg
Lehrstuhl für Allgemeine Psychologie I
E-Mail: maka.malania@ur.de


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