Was Sie im Moment sehen, ist die Vergangenheit, also sagt Ihr Gehirn die Gegenwart voraus.

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Wir spüren, dass wir in der Gegenwart leben. Wenn wir unsere Augen öffnen, nehmen wir die Außenwelt so wahr, wie sie gerade ist. Aber wir leben tatsächlich ein wenig in der Vergangenheit.

Es dauert eine gewisse Zeit, bis die Informationen aus unseren Augen in unser Gehirn gelangen, wo sie verarbeitet, analysiert und schliesslich ins Bewusstsein integriert werden. Aufgrund dieser Verzögerung sind die Informationen, die unserem bewussten Erleben zur Verfügung stehen, immer veraltet.

Warum bemerken wir also diese Verzögerungen nicht, und wie ermöglicht es uns das Gehirn, uns so zu fühlen, als würden wir die Welt in Echtzeit erleben?

Wir leben in der Vergangenheit.

Erwägen Sie, einen Ball zu fangen. Es dauert mehrere Dutzend Millisekunden, bis die Informationen aus dem Auge das Gehirn erreichen, und etwa 120 ms, bevor wir auf der Grundlage dieser Informationen Maßnahmen ergreifen können. Während dieser Zeit bewegt sich der Ball weiter, so dass die Informationen des Gehirns darüber, wo der Ball ist, immer hinter der tatsächlichen Lage des Balles zurückbleiben.

In Sportarten wie Tennis, Cricket und Baseball bewegen sich Bälle mit Geschwindigkeiten von weit über 100 km/h, d.h. der Ball kann sich während dieser Verzögerungszeit um mehr als 3 Meter bewegen. Wenn wir die Position des Balls auf der Grundlage der neuesten Informationen, die dem Gehirn zur Verfügung stehen, wahrnehmen würden, könnten wir ihn natürlich niemals mit irgendeiner Genauigkeit fangen oder schlagen. Wie lässt uns das Gehirn also erkennen, wo der Ball ist, und nicht, wo er war?

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Wir sind dieser Frage in unserer Studie nachgegangen, die heute in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde. Wir zeigten den Teilnehmern bewegliche Objekte und zeichneten ihre Gehirnaktivität auf. Wir vermuteten, dass das Gehirn sein Verzögerungsproblem durch Vorhersagen lösen könnte. Im Falle eines sich bewegenden Objekts könnte es die Position des Objekts entlang seiner wahrgenommenen Flugbahn nach vorne extrapolieren.

Wenn das zuträfe, so dachten wir, dann sollte es überhitzen, wenn ein Objekt plötzlich verschwindet. Schließlich würde es eine gewisse Zeit dauern, bis das Gehirn “entdeckt”, dass das Objekt verschwunden ist, und während dieser Zeit würde es die Extrapolation fortsetzen. Als Folge davon würde das Gehirn das Objekt kurz über den Punkt hinaus “sehen”, an dem es verschwunden ist.

Das Gehirn sagt voraus, bevor die Augen sehen

Genau das haben wir in unseren Gehirnaufzeichnungen beobachtet. Als ein sich bewegendes Objekt plötzlich verschwand (z.B. indem es sich im Uhrzeigersinn im Kreis bewegte und bei der 12-Uhr-Position verschwand), zeigten unsere Aufnahmen, dass sich das Gehirn unserer Teilnehmer eine Zeit lang genau so verhielt, als ob das Objekt noch da wäre und sich immer noch in der 1-Uhr-Position bewegte.

Mit anderen Worten, das Gehirn “sah” das Objekt auf der Grundlage der Stelle, an der es das Objekt erwartet, und nicht auf der Grundlage der tatsächlichen Informationen der Augen. Dieses Muster der Hirnaktivität verblasste erst, als die Informationen aus den Augen im Gehirn ankamen, um ihm mitzuteilen, dass das Objekt tatsächlich verschwunden war.

Wir haben auch untersucht, was passiert, wenn ein Objekt seine Richtung ändert, anstatt zu verschwinden. Wie zuvor kamen wir zu dem Schluss, dass das Gehirn erst dann von der Richtungsänderung erfährt, wenn es diese Information von den Augen erhält. Es sollte also wieder über den Punkt hinausschießen, an dem das Objekt die Richtung ändert. Wenn das Gehirn dann entdeckt, wohin das Objekt tatsächlich gegangen ist, müsste es aufholen.

Unser Gehirn schreibt unsere eigene Geschichte um

Unsere Aufnahmen zeigten wieder genau das. Als das Objekt plötzlich die Richtung änderte, dauerte es eine Weile, bis das Gehirn es herausfand. Während dieser Zeit fuhr es fort, die Position des Objekts entlang seiner ursprünglichen Flugbahn zu extrapolieren. Als die Information über die tatsächliche Position des Objekts schließlich eintraf, wurde die ursprüngliche Vorhersage schnell überschrieben. Das Gehirn verdeckte seine falschen Vorhersagen.

Diese Vertuschung ist faszinierend, weil das Gehirn im Wesentlichen seine eigene Geschichte neu schreibt. Es sagt “das Objekt war nie hier”, nachdem es selbst dort platziert wurde. Und die tägliche Erfahrung sagt uns, dass diese Vertuschung sehr effektiv ist. Denn wenn wir einen Ball auf den Boden springen sehen, sehen wir nicht, dass der Ball über den Boden hinausgeht.

Oder doch? Unsere Ergebnisse legen nahe, dass wir, vielleicht sehr kurz, bewegte Objekte in ihrer extrapolierten Position sehen, bevor unser Gehirn ihre Fehler entdeckt. Wir würden also für eine sehr kurze Zeit einen Ball durch den Boden hüpfen sehen. Aber wenn sich das als falsch herausstellt, verwischt unser Gehirn – im echten Orwellschen Stil – hastig seine Spuren und besteht darauf, dass es immer gewusst hat, wo das Objekt tatsächlich war.

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