Visuelle Muster und Verabeitungsprozesse im Gehirn

Dieses Projekt beschäftigt sich damit, wie das menschliche Gehirn visuelle undgrammatikalische Strukturen verarbeitet. Wir werden neuartige Versuchsansätze anwenden, um kreative Prozesse mit fMRT und MEG Techniken zu untersuchen, und auch bereits etablierte Anwendungen wie "Artificial Grammar Learning" einsetzen, um zu erfahren, welche künstliche grammatikalische Regeln von gehörten oder gesehenen Sequenzen ohne explizite Anleitung abgeleitet werden können. Wir werden einen weiten Teilnehmerkreis für unsere Versuche rekrutieren, darunter Menschen mit Autism als auch gehörlose Menschen, die Gebärdensprache verwenden. Die visuelle Wahrnehmung von Individuen mit Autismus ist besonders interessant, da diese Menschen besonders auf lokale Details achten. In der Forschung gibt es eine Diskussion darüber, ob dies auf ein globales Defizit zurückzuführen ist, oder auf einen "local bias" (Tendenz zur lokalen Wahrnehmung) bei intakten globalen Wahrnehmungsfähigkeiten. Unsere Versuche mit einfachen geometrischen Mustern, die sich darin unterscheiden, wie sehr globale oder locale Abhängigkeiten darin bestehen, versuchen, diese Frage zu klären. Diese Versuche werden wir mit Kindern mit und ohne Autismus durchführen. Weiterhin werden wir auch kreative Tests mit Mustern durchführen, wo die Kinder selber Muster herstellen können. Damit wollen wir untersuchen, inwiefern der perzeptuelle "local bias" sich auf das aktive, schöpferische Herstellen überträgt. Gehörlose Menschen benutzen meist Gebärdensprache , während hörende Menschen meist mit gesprochener Sprache kommunizieren. Dieser Unterschied könnte zu interessanten Unterschieden in der Verarbeitung von visuellen künstlichen Grammatiken führen. Wir haben vor, sowohl hörende als auch gehörlose Menschen daraufhin zu testen, welche visuellen Strukturen sie verarbeiten können, und inwiefern es Unterschiede im Kurzzeitgedächtnis gibt. Die gleichen künstlichen Grammatiken werden auch mit Erwachsenen im fMRT Scanner eingesetzt, damit wir einkreisen können, welche Hirnareal mit dem Verarbeiten von Sequenzen unterschiedlicher grammatikalischer Komplexität und "long-distance dependencies" -Bezüge zwischen entfernten Elementen- (ein typisches Markenzeichen der menschlichen Sprache) assoziert sind. Schließlich werden wir das Gehirn von Teilnehmern scannen, die eine kreative Aufgabe mit geometrischen Mustern lösen, um zu untersuchen, welche Hirnareale während visueller Kreativität aktiviert sind.

Dieses Projekt basierte auf der Beobachtung, dass visuelle geometrische Muster weltweit in menschlichen Gesellschaften allgegenwärtig sind. Das Projekt wurde von der Hypothese geleitet, dass das Studium von visuellen Mustern tiefe Einsichten in die Strukturen und Funktionsweisen des menschlichen Verstandes bieten können, geleitet. Da Muster interessante strukturelle Eigenschaften aufweisen, wie etwa Combinatoriality, Symmetrie und weitere Regelmäßigkeiten, die mit mathematischer Präzision beschrieben werden können, entschied ich mich dafür, sie als Stimuli in meinen Versuchen zu benutzen. Dazu benutzte ich eine eigens programmierte Software namens FlexTiles, die es ermöglichte, die Interaktion mit Mustern im Labor mit Versuchspersonen durchzuführen. Diese Software wurde im Laufe des Projektes angepasst und weiterentwickelt. Ich benutzte ebenfalls die konventionellere Methode des "Artificial Grammar Learning", nur mit visuellen Mustern statt mit den sonst üblichen sprachlichen Stimuli. Ich testete Kinder im Alter von 8 Monaten bis 8 Jahren mit symmetrischen und asymmetrischen Stimuli. Weiterhin testete ich gehörlose Mensch, die Zeichensprache verwenden und verglich sie mit hörenden Individuen und fand, dass sie keinen nennenswerten Nachteil im Verarbeiten von visuellen Mustern haben.