Visuelle Wahrnehmung

Wahrnehmung bezeichnet im Allgemeinen den Vorgang der Sinneswahrnehmung von physikalischen Reizen aus der Außenwelt eines Lebewesens, also die bewusste und unbewusste Sammlung von Informationen eines Lebewesens über seine Sinne. Auch die so aufgenommenen und ausgewerteten Informationen werden Wahrnehmungen (oder Perzepte) genannt. Diese werden laufend mit den als Teil der inneren Vorstellungswelt gespeicherten Konstrukten oder Schemata abgeglichen.

Der Inhalt und die Qualität der Sinneswahrnehmung (Perzeption), also deren Gerichtetheit und Schärfe, können bewusst durch gezielte Aufmerksamkeit gesteigert werden.

Formen der Wahrnehmung

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen der Extero- und der Interozeption. Exterozeption bezeichnet dabei allgemein die Wahrnehmung der Außenwelt; der Begriff Interozeption als Oberbegriff die Wahrnehmung des eigenen Körpers. Bei letzterem unterscheidet man Propriozeption (Wahrnehmung von Körperlage und -bewegung im Raum) und Viszerozeption (Wahrnehmung von Organtätigkeiten).

Die Wahrnehmung der Außenwelt bezieht sich insbesondere auf die "fünf Sinnne" (Riechen, Sehen, Hören, Schmecken und Fühlen). Das Fühlen (Tastsinn) wiederum kann einerseits nach der Wahrnehmung von Berührung, Schmerz und Temperatur (Oberflächensensibilität), andererseits aber auch in das aktive Erkennen (haptische Wahrnehmung) und das passive "berührt werden" (taktile Wahrnehmung) unterteilt werden.

Grundsätzlich ist es auch sinnvoll weitere "Sinne" wie Gleichgewichtssinn, Zeitsinn und Magnetsinn zu definieren.

Grundlegende Konzepte

In der Psychologie und der Physiologie bezeichnet Wahrnehmung die Summe der Schritte Aufnahme, Auswahl, Verarbeitung (z. B. Abgleich mit Vorwissen) und Interpretation von sensorischen Informationen – und zwar nur jener Informationen, die der Anpassung (Adaptation) des Wahrnehmenden an die Umwelt dienen oder die ihm eine Rückmeldung über Auswirkungen seines Verhaltens geben. Gemäß dieser Definition sind also nicht alle Sinnesreize Wahrnehmungen, sondern nur diejenigen, die kognitiv verarbeitet werden und der Orientierung eines Subjekts dienen. Wahrnehmung ermöglicht sinnvolles Handeln und, bei höheren Lebewesen, den Aufbau von mentalen Modellen der Welt und dadurch antizipatorisches und planerisches Denken. Wahrnehmung ist eine Grundlage von Lernprozessen.
In der Biologie ist der Begriff Wahrnehmung enger gefasst und bezeichnet die Fähigkeit eines Organismus, mit seinen Sinnesorganen Informationen aufzusuchen, aufzunehmen und zu verarbeiten.
In der Philosophie wird die Wahrnehmung von der Kognition (der gedanklichen Verarbeitung des Wahrgenommenen) unterschieden und bezeichnet das sinnliche Abbild der Außenwelt im Zentralnervensystem von Lebewesen. Sie beinhaltet auch die Beziehungen der erfassten Objekte.
In der Pädagogik spielen vor allem Wahrnehmungsstörungen und das Aufmerksamkeitsdefizitsyndrom (ADS) eine Rolle.
In der Theologie ist unter anderem die Existenz der „geistigen Sinne“ bekannt, als Wahrnehmungsorgane, die die Seele offenbaren oder das innere Selbst. Es handelt sich hier um innere oder inwendige Wahrnehmungen.

Wahrnehmungstheorie

Die Wahrnehmungstheorie will die Kluft zwischen subjektiv-psychologischem Erleben bei einer Wahrnehmung und objektiv-physiologischer Schilderung der Wahrnehmungsvorgänge im Organismus überbrücken, siehe psychophysisches Niveau.[3] Sie wird hier abgegrenzt von Wahrnehmungstheorien der Philosophiegeschichte und des sogenannten cartesischen Theaters.

Ein Sinnesorgan (z. B. Auge) nimmt Reize bestimmter Modalitäten (hier: visuell) als Sinneswahrnehmung (hier: optische Wahrnehmung) auf, und leitet diesen an das zuständige sensorische Gehirnareal oder an einen anderen Komplex des Zentralnervensystems weiter, das den Sinneseindruck produziert. Dieser primäre Sinneseindruck wurde schon lange vor der Entdeckung der neuroanatomischen Grundlagen der Wahrnehmung als „Empfindung“ bezeichnet und damit von Wahrnehmung i.w.S. abgegrenzt. Wahrnehmung kommt damit erst durch einen zweiten Schritt der Abgleichung aller Sinnesempfindungen mit bereits vorhandenen Daten zustande, sozusagen durch eine Art von innerer ›Passkontrolle‹ (gnostische Hirnfunktionen in den sog. sekundären Assoziationszentren). Man spricht auch von sensorischer Integration. Erst mit dieser Leistung der Hirnzentren ist ein Sinn (beispielsweise Sehen) umgesetzt, der uns ›sinnvolle‹ Gegenstände erkennen lässt (z. B. Sehen und Erkennen von Schrift), vgl. auch die sprachliche Ableitung von Bewusstsein (lat. conscientia „Mitwissen“ und agr. συνείδησις syneidesis „Miterscheinung“, „Mitbild“, „Mitwissen“, συναίσθησις Mitwahrnehmung und φρόνησις von φρόνειν bei Sinnen sein, denken). Wahrnehmung stellt somit ein ›Für-wahr-Nehmen‹ dar. Die Summe aller Sinneswahrnehmungen entspricht der Wahrnehmung (Sensorik) als Ganzes. Auch z. B. die englische Sprache unterscheidet zwischen Empfindung und Wahrnehmung (engl. sensation und perception). Der englische Begriff awareness = Bewusstsein hängt sprachlich mit „Wahrnehmung“, „Gewahrwerden“, „wahren“ zusammen (aengl. warian).

Die Gesamtheit der Gehirnareale, die für die Sensorik zuständig sind, nennt man Sensorische Projektionszentren. Sie spielen eine wesentliche Rolle für das Bewusstsein, das sog. Sensorium. Im weiteren Sinne ist unter Sensorium auch die Gesamtheit der Sinnesorgane einschließlich der für Reizleitung und Verarbeitung zuständigen Nervenzellen zu verstehen.

Die Unterscheidung zwischen Empfindung und Wahrnehmung wurde in der Vergangenheit z.T. kontrovers behandelt. Heute werden die Sinne als Vermittler von Empfindungen angesehen. Empfindung ist streng physiologisch das „primäre unmittelbare psychische Korrelat einer Sinneserregung durch Reize“.

Am Beispiel des Sehens sei der heutige Kenntnisstand etwas konkreter dargelegt: Das optische Bild wird in der primär visuellen Rinde des Gehirns (Occipitale Brodmann-Area 17, Sulcus calcarinus) nach Art eines Projektionsvorgangs von der Netzhaut auf die Hirnrindenfelder erzeugt, siehe Abb. 1-2. Man spricht hier auch von Sehzentrum oder Hirnrindenfeld. Sensorische Zentren sind jeweils durch eine dort endende Neuronenkette bestimmt. Das in der Area 17 erzeugte „primäre Bild“ wird auch als visuelle Empfindung bezeichnet. Einseitige Läsion der Area 17 z. B. bewirkt halbseitigen Gesichtsfeldausfall auf der Gegenseite der Läsion (kontralaterale Hemianopsie). Eine doppelseitige Zerstörung der gesamten primär visuellen Rinde bedingt vollständige Blindheit (Amaurose). - Jedem primär sensorischen Areal (primäre Rinde) schließt sich ein sekundäres an, das darum auch Assoziationsgebiet genannt wird. Im Falle des Sehens befindet sich das sekundäre visuelle Assoziationsgebiet in den Feldern 18 und 19 des Occipitallappens, d.h. unmittelbar vor der Area 17. In diesen Assoziationsgebieten bzw. sekundären Sinneszentren werden die in den einzelnen primär sensorischen Rindenfeldern eingehenden Informationen miteinander integriert, mit früher gespeicherten Informationen (Erinnerungen) verglichen und so dem Verständnis zugeführt.

Man spricht bei Schädigungen der für das Sehvermögen zuständigen sekundären Hirnrindenfelder von optischer Agnosie (Seelenblindheit). Das Gesehene kann dann nicht mehr erkannt werden. Im Spezialfall kann durch eine solche Schädigung des sekundären optischen Assoziationsgebietes etwa keine Schrift mehr gelesen werden (Alexie), auch wenn das reine Schriftbild noch gesehen wird. - Entsprechend gibt es auch akustische, taktile, somatotopische (z. B. Autotopagnosie, Neglect, Rechts-Links-Desorientierung) und olfaktorische Agnosien. Sie werden verursacht durch Schädigung der jeweils sekundären Assoziationsgebiete für ein primäres spezifisches Sinneszentrum. Für jedes Sinnesgebiet bzw. für jeden Sinnesmodus gibt es im Gehirn ein - sowohl sinnesphysiologisch als auch anatomisch-topographisch unterscheidbares - jeweils spezifisches Sinneszentrum, das im hinteren Gehirnabschnitt gelegen ist und dort sozusagen eine eigene Vertretung (Repräsentanz) innehat. Der Begriff der sinnlichen Repäsentanz ist für die Qualität unseres Bewusstseins (Aufmerksamkeit bzw. Klarheit der Beobachtung) wichtig. Bewusstsein stellt immer etwas vor.

In der anatomischen und physiologischen Fachsprache ist der Begriff der Projektionszentren geläufig. Hiermit ist die Verlegung eines Sinnesreizes an eine bestimmte Stelle gemeint. Dieser Ort (grch. topos) kann auf einer Hirnrindenkarte anatomisch-topographisch genau festgelegt (bzw. lokalisiert) werden. Durch Fortleitung von Sinnesreizen an eine andere Stelle im zentralen Nervensystem wird jeweils eine neue Wahrnehmungsqualität ermöglicht. Sieht man nur mit einem Auge, so entfällt die Fähigkeit zum räumlichen Sehen. Einseitige Schädigung des primären visuellen Rinde führt wie schon gesagt zur Hemianopsie, Schädigung der sekundären und tertiären Projektionszentren zu sog. gnostischen Ausfällen (Agnosien). Durch die anatomisch-topographische Lokalisierung der primären Projektionszentren in den hinteren (parietalen, temporalen und occipitalen) Gehirnabschnitten, d.h. hinter dem Sulcus centralis wiederholt sich der Bauplan des Rückenmarks auch auf der Ebene des Gehirns, siehe den Begriff des Reflexbogens. Unser Bewusstsein gestattet daher in erster Linie ein kontrolliertes und überlegtes Handeln, d.h. eine Berücksichtigung unterschiedlichster Wahrnehmungen und Erinnerungen.

Die teriäre Hirnrinde ist zuständig für die Integration verschiedener Sinnesmodalitäten (Areae 39 und 40 - Gyrus angularis und Gyrus supramarginalis als Übergangsregion zwischen den sekundären visuellen, auditiven, taktilen und kinästhetischen Assoziationsgebieten). -

Apraxien können durch mögliche Störungen der sensorischen Projektionszentren hervorgerufen sein. Eine solche Störung hat notwendige Auswirkung auch auf die motorischen Zentren, die ja auf entsprechende Informationen (bzw. sensorische Afferenzen) angewiesen sind. Motorische Zentren wie z. B. das Sprachzentrum, können aber auch selbst durch eine Schädigung betroffen sein. Es ist daher zwischen einer sensorischen und motorischen Apraxie zu unterscheiden, siehe z. B. Aphasie und die Abgrenzung von motorischen und sensorischen Aphasieformen, siehe hierzu auch den unten erläuterten Begriff der Wahrnehmungskette.

Aufgrund der komplexen Verknüpfung verschiedener Sinnesfunktionen im Gehirn ist Wahrnehmung als bewusster Vorgang im Gegensatz zu den einfacher strukturierten neurophysiologischen Abläufen auf der Ebene des Rückenmarks möglich. Der Begriff der Wahrnehmungskette ist daher dem Reflexbogen gegenüberzustellen, einem Organisationsprinzip, das eine automatische und unbewusste Verarbeitung von Reizen auf der Ebene des Rückenmarks ermöglicht. Der Reflexbogen stellt sozusagen den ‚kleinen Dienstweg‘ auf einer niedrigeren Organisationsstufe dar. K. Jaspers sprach im Zusammenhang der höheren cerebralen Organisation von „psychischem Reflexbogen“. In der Technik wird von diesem biologischen Organisationsprinzip Gebrauch gemacht durch das Modell des Regelkreises, vgl. Synergetik.

Die Wahrnehmungskette

Die Wahrnehmungskette als Modell der Wahrnehmung beruht auf der Gegenüberstellung von einem Wahrnehmungsapparat und einer Außenwelt. Die Kette besteht aus sechs Gliedern, die jeweils auf ihr Folgeglied Einfluss ausüben und an jeder Art von Wahrnehmung in genau dieser Reihenfolge beteiligt sind. Sie ist in sich geschlossen, d. h. das sechste Glied beeinflusst wiederum das erste Glied der Kette:

1. Reiz. Die Objekte in der Außenwelt emittieren Signale, z. B. reflektieren sie elektromagnetische Wellen oder sie vibrieren und erzeugen so Schall. Ein solches Signal, das auf Eigenschaften des Objektes beruht und keines Beobachters bedarf, nannte Gustav Theodor Fechner „Distaler Reiz“. Distale Reize sind i. A. physikalisch messbare Größen; Ausnahmen werden von der Parapsychologie unter dem Begriff Außersinnliche Wahrnehmung erforscht.
2. Transduktion. Ein Übertragungsmedium übermittelt den distalen Reiz an die Sinneszellen, wo er durch Interaktion mit diesen zum proximalen Reiz wird. Wenn z. B. bestimmte elektromagnetische Wellen auf die Photorezeptoren des Auges treffen, lösen sie dort eine zunächst chemische, dann elektrische Reaktion aus. Rezeptoren sind Zellen des Körpers, die spezifisch durch bestimmte Medien erregt werden. Sie verwandeln jede Art von Energie (z. B. Licht, Schall, Druck) in ein elektrisches Entladungsmuster, ein Vorgang, der Transduktion genannt wird. Löst ein Signal in einem Rezeptor eine Reaktion (Aktionspotenzial) aus, bezeichnet man es als Reiz. Rezeptoren sind meistens in ausgeprägte biologische Strukturen eingebettet, die Sinnesorgane (Rezeptororgane, z. B. das Auge) genannt werden.
3. Verarbeitung. Im Sinnesorgan findet bereits eine massive Vorverarbeitung der empfangenen Signale statt, ebenso wie in allen folgenden Kerngebieten des Gehirns, u. a. durch Filterung, Hemmung, Konvergenz, Integration, Summation und zahlreiche Top-down-Prozesse. Beispiel: Die Photorezeptoren des Auges sind nur für einen kleinen Ausschnitt des elektromagnetischen Spektrums empfindlich (Filterung); sie beeinflussen sich gegenseitig (z. B. bei der lateralen Hemmung); die 126 Millionen Rezeptorzellen konvergieren auf 1 Million Ganglienzellen; die erste Umschaltstation, das Corpus geniculatum laterale, bekommt mehr Input vom Kortex als vom Auge (Integration) usw.
4. Wahrnehmung. Der nächste Schritt ist die Bewusstwerdung des Perzepts (Kognition): Schall wird zum Geräusch, elektromagnetische Strahlung zu Licht usw.
5. Wiedererkennung. Prozesse wie Erinnern, Kombinieren, Erkennen, Assoziieren und Urteilen führen zum Verständnis des Wahrgenommenen und bilden die Grundlage für Reaktionen auf den distalen Reiz. Dabei müssen diese Prozesse keineswegs zu einem klar umrissenen gedanklichen Bild führen, auch Empfindungen wie Hunger, Schmerz oder Angst sind Ergebnis der Kognition. Worauf selten hingewiesen wird ist die Tatsache, dass die Neurophysiologie bisher noch keine Antwort auf die zentrale Frage des Bewusstseins geben konnte, bislang hat „niemand auch nur den Schimmer einer Idee, was die physikalischen Prinzipien sind, auf deren Basis das Gehirn psychische Phänomene hervorbringt“(Prof. Dr. Rainer Mausfeld, Direktor des psychologischen Institutes der Universität Kiel)
6. Handeln. Letztendliches Ergebnis der Wahrnehmung ist die Reaktion auf die Umwelt. Die Reaktion mag zunächst nicht als Teil der Wahrnehmung einleuchten, muss aber zumindest teilweise hinzugerechnet werden. Der Grund ist, dass viele Reaktionen darauf abzielen, den nächsten Durchlauf der Wahrnehmungskette zu beeinflussen, indem neue Eigenschaften der Umwelt für die Wahrnehmung zugänglich gemacht werden (z. B. Augenbewegung, Abtasten einer Oberfläche).

Die Wahrnehmung arbeitet im Allgemeinen veridikal, d. h. zwischen einem Reiz und seiner Repräsentation im Gehirn besteht ein kausaler, nachvollziehbarer Zusammenhang. Ist ein Glied der Wahrnehmungskette gestört, so kann es zu Widersprüchen zwischen dem Reiz und der durch ihn ausgelösten Wahrnehmung kommen und man spricht von einer gestörten Wahrnehmung. Entspricht das Ergebnis des Wahrnehmungsprozesses nicht der Realität, obwohl die Wahrnehmungskette störungsfrei arbeitet, so spricht man von einer Wahrnehmungstäuschung. Diese Täuschungen werden in der Psychologie ausgiebig erforscht, denn sie liefern direkte Hinweise auf die Funktionsweise des Wahrnehmungsapparates.

Der Zusammenhang der wichtigsten Begriffe soll an folgendem konkreten Beispiel verdeutlicht werden:

Ein Kaminfeuer übermittelt über die Medien Strahlung, Schall und chemische Stoffe (allesamt (physikalische Größen), für die wir Sinnesorgane besitzen, Eigenschaften; das Kaminfeuer ist also ein distaler Reiz. Da die ausgesandten Signale Rezeptoren, z. B. in der Netzhaut des Auges, zur Reaktion reizen, handelt es sich hierbei um die Reize Licht, Wärme, Geräusche und Gerüche. Die Gesamtheit dessen, was wir vom Kaminfeuer wahrnehmen, bildet den proximalen Reiz, der von unseren Sinnesnerven als Perzept wie „gelb bis rote Farben, flackernde Bewegung, mittlere Temperatur, Knistern, geruchswirksame Aromen x, y und z“ an die sensorischen Zentren weitergeleitet wird. Obwohl die Umrisse des Kamins auf der Netzhaut gekrümmt sind, wird er veridikal als rechteckig wahrgenommen. Zum Abschluss wird das Perzept durch die Kognition mit den Erinnerungen „Feuer“ und „Kamin“ verbunden, zum „Feuer im Kamin“ kombiniert, als „Kaminfeuer“ erkannt, mit „November 1968“ und „Lisa“ assoziiert und als „sehr angenehm“ beurteilt und bildet damit die Grundlage für unsere Reaktion: Wir schnurren behaglich und entkorken genüsslich den Bordeaux.

Sinneswahrnehmungen

Man unterscheidet folgende Sinneswahrnehmungen des Menschen:

Visuelle Wahrnehmung, auch Gesichtssinn oder Sehen: Dient der Wahrnehmung von visuellen Reizen wie z. B. Helligkeit, Farbe, Kontrast, Linien, Form und Gestalt, Bewegung und Räumlichkeit. Das zuständige Sinnesorgan ist das Auge. Besonders in künstlerischem Kontext bezeichnet man ein wahrgenommenes Bild oder eine Szene als Sehereignis.
Auditive Wahrnehmung oder akustische Wahrnehmung, auch Gehörsinn, Gehör oder Hören: Dient der Wahrnehmung von Schall, insbesondere von Geräuschen, Tönen und Klängen. Das zuständige Sinnesorgan ist in erster Linie das Ohr. Sehr laute Schallereignisse können jedoch auch mit dem ganzen Körper, insbesondere durch den Tastsinn wahrgenommen werden. Sehr niederfrequente Schallereignisse werden ebenfalls mit anderen Organen als dem Ohr wahrgenommen. Im Kontext der Psychoakustik wird ein wahrgenommenes Schallereignis Hörereignis genannt, dessen Richtung und Entfernung durch Richtungshören und Entfernungshören bestimmt wird.
Vestibuläre Wahrnehmung, auch Gleichgewichtssinn: Dient der Wahrnehmung von Lageveränderungen im Verhältnis zu einem Schwerefeld zur Wahrung des Gleichgewichts und der Kontrolle von Bewegungen, zusammen mit Augen und Muskelsinn. Das zuständige Sinnesorgan ist das Gleichgewichtsorgan im Innenohr. Wird aufgrund seiner Lage dem Gehörsinn zugeordnet
Sensibilität, auch Tastsinn, Gefühl oder Fühlen. Sie ist die Vereinigung von Taktiler Wahrnehmung und Tiefensensibilität und dient damit der Wahrnehmung von (körperlichen) Gefühlen wie beispielsweise Berührungen, Härte oder Hitze(s. auch Haptische Wahrnehmung). Zuständig für diese Sinneswahrnehmung ist die Gesamtheit aller Tast-, Wärme- und Kälte-Rezeptoren, die in den folgenden Untersystemen angeordnet sind:
Tiefensensibilität: Dient der Wahrnehmung der Stellung der Körperglieder zueinander und damit der Körperhaltung. Anstatt eines einzelnen Organs ist eine Vielzahl von Rezeptoren in Gelenken, Muskeln und Sehnen für die Reizaufnahme zuständig, die meistens unter dem Begriff Muskelsinn zusammengefasst werden. Zu diesem System wird außerdem die propriozeptive Wahrnehmung gerechnet, die die Wahrnehmungen der eigenen Organe umfasst.
Taktile Wahrnehmung: Dient der Wahrnehmung von Druck, Berührung und Vibrationen sowie der Temperatur. Das zuständige Sinnesorgan ist die Haut und zwar sowohl deren Tast- als auch Wärme- und Kälterezeptoren. Man unterscheidet Untersysteme.
Trigeminale Wahrnehmung: Dient der taktilen Wahrnehmung im Gesicht (beispielsweise des Windes) und unterstützt die olfaktorische und die gustatorische Wahrnehmung. Für diese Sinneswahrnehmung ist der Nerv Trigeminus zuständig, dessen freie Nervenenden in der Gesichtshaut und den Schleimhäuten der Nase, der Mundhöhle und der Augen enden.
Olfaktorische Wahrnehmung, auch Geruch oder Riechen: Dient der Wahrnehmung von Riech- und Duftstoffen. Das zuständige Sinnesorgan ist die Nase, genauer gesagt deren Riechschleimhaut. Geruchswahrnehmungen werden im Gedächtnis stark mit Emotionen assoziiert.

Gustatorische Wahrnehmung, auch Geschmack oder Schmecken: Dient der Wahrnehmung von chemischen Qualitäten von Nahrung. Das zuständige Sinnesorgan ist die Zunge mit ihren Geschmacksknospen.