Visueller Cortex

Autor: Leandro Alegsa

03-11-2020

Der visuelle Kortex ist ein Teil des Gehirns, der das Sehen ermöglicht. Er ist relativ dünn - beim Menschen zwischen 1,5 mm und 2 mm. Bei Affen und Menschenaffen nimmt die Sehrinde einen großen Teil ihres Gehirns ein. Physisch gesehen befindet sich die Sehrinde im hinteren Teil des Gehirns im Hinterhauptslappen.

David Hubel und Torsten Wiesel haben viele Jahre lang über den visuellen Kortex geforscht. Für ihre Entdeckungen über die Informationsverarbeitung im visuellen System erhielten sie 1981 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.

Ihre Arbeit in den 1960er und 1970er Jahren befasste sich mit der Entwicklung des visuellen Systems. Sie arbeiteten an Teilen des visuellen Kortex des Gehirns, die Signale vom rechten oder linken Auge erhalten.
Ihre Arbeit beschreibt, wie Signale aus dem Auge vom Gehirn verarbeitet werden, um Kantendetektoren, Bewegungsdetektoren, stereoskopische Tiefendetektoren und Farbdetektoren zu erzeugen. Dies sind Bausteine der visuellen Szene.

Bei der Forschung am primären visuellen Kortex können Aktionspotentiale von Elektroden im Gehirn von Katzen, Frettchen, Ratten, Mäusen oder Affen aufgezeichnet werden. Alternativ können Signale außerhalb des Tieres mittels EEG, MEG oder fMRI aufgezeichnet werden. Diese Techniken sammeln Informationen, ohne in das Gehirn einzudringen.

Der dorsale Strom (grün) und der ventrale Strom (violett) sind dargestellt. Sie stammen aus dem primären visuellen Kortex

Primärer visueller Kortex

Der primäre visuelle Kortex (V1) ist das am besten untersuchte visuelle Areal im Gehirn. Hier kommen die Botschaften von den seitlichen Geniculatkernen an, die als Relaisstationen für Informationen aus der Netzhaut dienen. Jeder seitliche Genicularkern erhält Signale vom gegenüberliegenden Gesichtsfeld.

Jede V1 sendet Informationen an zwei primäre Bahnen, die als ventraler Strom und dorsaler Strom bezeichnet werden.

Der ventrale Strom beginnt mit V1, geht durch den visuellen Bereich V2, dann durch den visuellen Bereich V4 und zum inferioren temporalen Kortex (IP-Kortex). Der ventrale Strom, manchmal auch als "What Pathway" bezeichnet, ist mit der Formerkennung und Objektrepräsentation verbunden. Er wird auch mit der Speicherung des Langzeitgedächtnisses in Verbindung gebracht.

Der dorsale Strom beginnt mit V1, führt durch den visuellen Bereich V2, dann zum dorsomedialen Bereich (DM/ V6) und zum visuellen Bereich MT (mittel temporal/ V5) und zum posterioren parietalen Kortex. Der dorsale Strom, der manchmal auch als "Where Pathway" oder "How Pathway" bezeichnet wird, ist mit Bewegung, der Darstellung von Objektpositionen und der Steuerung der Augen und Arme verbunden, insbesondere wenn visuelle Informationen zur Steuerung von Augenbewegungen oder zum Erreichen von Zielen verwendet werden.

Fragen und Antworten

F: Was ist der visuelle Kortex?

A: Der visuelle Kortex ist ein Teil des Gehirns, der das Sehen ermöglicht. Er befindet sich im Okzipitallappen im hinteren Teil des Gehirns und ist relativ dünn, beim Menschen zwischen 1,5 und 2 mm.

F: Wer hat über den visuellen Kortex geforscht?

A: David Hubel und Torsten Wiesel haben viele Jahre lang über den visuellen Kortex geforscht. Sie erhielten 1981 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für ihre Entdeckungen über die Informationsverarbeitung im visuellen System.

F: Welche Art von Forschung haben sie betrieben?

A: In den 1960er und 1970er Jahren untersuchten sie, wie sich das visuelle System entwickelt. Sie arbeiteten an Teilen der Sehrinde des Gehirns, die Signale von beiden Augen erhalten, und beschrieben, wie die Signale dieser Augen vom Gehirn verarbeitet werden, um Randdetektoren, Bewegungsdetektoren, stereoskopische Tiefendetektoren und Farbdetektoren zu erzeugen - Bausteine einer visuellen Szene.

F: Wie können Forscher die Aktivität des primären visuellen Kortex untersuchen?

A: Die Erforschung der Aktivität des primären visuellen Kortex kann die Aufzeichnung von Aktionspotentialen über Elektroden im Gehirn eines Tieres (Katzen, Frettchen, Ratten, Mäuse oder Affen) beinhalten. Alternativ können Signale auch außerhalb des Tieres mit EEG-, MEG- oder fMRI-Techniken aufgezeichnet werden, die Informationen sammeln, ohne in das Gehirn des Tieres einzudringen.

F: Wie dick ist der visuelle Kortex des Menschen?

A: Der visuelle Kortex des Menschen ist relativ dünn - zwischen 1,5 und 2 mm dick.

F: Welche Auszeichnung haben Hubel und Wiesel für ihre Entdeckungen über die Informationsverarbeitung im visuellen System erhalten?

A: David Hubel und Torsten Wiesel erhielten 1981 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für ihre Entdeckungen über die Informationsverarbeitung im visuellen System.