Unterscheidbare repräsentationen von Wahrnehmung und Konzepten natürlicher Handlungen entlang der lateralen und dorsalen visuellen Bahnen

Warum es wichtig ist, Handlungen zu beobachten

Jeden Tag verstehen wir mühelos, was andere Menschen tun — ob jemand einen Ball zuspielt, einen Freund tröstet oder sich die Haare bürstet. Diese Fähigkeit wirkt automatisch, doch im Hintergrund muss das Gehirn bewegte Bilder schnell in ein Verständnis dafür übersetzen, wer was mit wem macht. Diese Studie nutzt Gehirnbildgebung, um zu untersuchen, wie wir von der Wahrnehmung einfacher Körperbewegungen zur Erfassung tieferer Bedeutungen von Handlungen gelangen, etwa ob eine Handlung auf einen Gegenstand, eine andere Person oder auf uns selbst gerichtet ist.

Von kurzen Clips zu Hirnsignalen

Die Forschenden zeigten Probanden Dutzende zweisekündiger Videoclips alltäglicher Handlungen sowie kurze schriftliche Sätze, die dieselben Ereignisse beschrieben. Während die Teilnehmenden sahen oder lasen, zeichneten die Wissenschaftler die Gehirnaktivität mit EEG auf, das schnelle elektrische Signale erfasst, und mit fMRI, das abbildet, wo im Gehirn Aktivität auftritt. Jede Handlung wurde sorgfältig mit einer Reihe von Eigenschaften versehen, von niedrigstufigen visuellen Merkmalen wie Bewegungsstärke und beteiligten Körperteilen bis hin zu höherstufigen Eigenschaften wie der groben Kategorie der Handlung (z. B. Fortbewegung oder soziale Interaktion) und ihrem ‚Ziel‘ (ob die Handlung auf einen Gegenstand, eine andere Person oder das Selbst gerichtet war). Indem sie verglichen, wie ähnlich oder unterschiedlich die Hirnantworten zwischen Handlungen waren, konnten sie herausfinden, welche Merkmale am besten erklärten, wie das Gehirn sein Verständnis dessen, was es sieht, organisiert.

Schnelle Wege von Sehen zu Verstehen

Die EEG-Daten zeigten, dass das Gehirn zunächst sehr schnell grundlegende visuelle Informationen aus Handlungen registriert. Innerhalb von etwa einem Zehntel einer Sekunde spiegelten die Signale wider, wie viel Bewegung in den Clips vorhanden war. Einige Dutzend Millisekunden später begann das Gehirn zu unterscheiden, welche Körperteile verwendet wurden. Erst nach ungefähr 200 Millisekunden traten abstraktere Informationen zutage — Details, die eher mit dem zu tun hatten, worum es bei der Handlung ging, als damit, wie sie aussah. Unter mehreren höherstufigen Beschreibungen stach eine besonders hervor: Ob die Handlung auf einen Gegenstand, eine andere Person oder das Selbst gerichtet war, erklärte die meiste einzigartige Varianz in den elektrischen Mustern des Gehirns über die Zeit und legt nahe, dass das Gehirn sehr schnell auf das ‚Ziel‘ einer Handlung als Schlüssel zu ihrer Bedeutung fokussiert.

Unterschiedliche Hirnwege für Sehen und Verstehen

Die fMRI-Daten zeigten, wo im Gehirn verschiedene Arten von Informationen repräsentiert sind. Bereiche im hinteren Teil des Gehirns und entlang der unteren visuellen Bahn reagierten stark auf grundlegende visuelle Merkmale wie Bewegung und Formen. Weiter vorn entlang der Seite des Gehirns, in Regionen, die als lateraler okzipito-temporaler Kortex und in der Nähe der temporo-parietalen Übergangszone bekannt sind, spiegelten Aktivitätsmuster eher konzeptionelle Aspekte von Handlungen wider, besonders deren Ziele. Diese lateralen Regionen enthielten zudem Informationen, die beim Anschauen der Videos und beim Lesen der passenden Sätze geteilt wurden, was darauf hindeutet, dass sie allgemeinere, sprachunabhängige Repräsentationen von Handlungen halten. Im Gegensatz dazu waren Regionen weiter oben Richtung Scheitel- und Hinterhaupt — die sogenannte dorsale Bahn — weniger an spezifische Körperteile gebunden und reflektierten stattdessen weitere Handlungskategorien und -ziele, die stärker mit Planung und Interaktion mit der Welt zusammenhängen.

Zeitliche Karten des Aktionsnetzwerks im Gehirn

Indem die Forschenden die schnellen EEG-Signale mathematisch mit den räumlich detaillierten fMRI-Karten verknüpften, zeichneten sie nach, wie Informationen während der Handlungswahrnehmung durch das Gehirn fließen. Frühe visuelle Areale wurden bereits innerhalb von etwa 100 Millisekunden informativ. Kurz darauf leuchteten laterale Regionen auf, die an Bewegung und Körperwahrnehmung beteiligt sind, gefolgt von höherstufigen Arealen entlang des Parietallappens. Dieses Muster deutet auf eine Kaskade hin: Informationen bewegen sich von der grundlegenden visuellen Verarbeitung hin zu Regionen, die stärker an sozialer Bedeutung und Handlungsplanung interessiert sind. Laterale Regionen, die mit dem Verstehen von Menschen und sozialen Szenen assoziiert sind, wurden besonders schnell aktiviert, was darauf hindeutet, dass das Gehirn sozial relevantem Input Vorrang einräumt.

Was das für das alltägliche Verständnis bedeutet

Kurz gesagt zeigt die Studie, dass das Gehirn nicht nur verfolgt, wie sich Körper bewegen; es organisiert Handlungen vielmehr schnell um ihre Ziele und Adressaten — insbesondere darum, ob jemand auf Dinge, auf andere Menschen oder auf sich selbst wirkt. Diese zentrale Unterscheidung entsteht innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde und wird von unterschiedlichen Hirnpfaden unterstützt, die sich auf visuelle Details, soziale Bedeutung und Handlungsplanung spezialisieren. Indem die Arbeit diese Routen und ihre zeitliche Abfolge entwirrt, liefert sie ein klareres Bild davon, wie wir so rasch und zuverlässig Sinn aus dem reichen Strom menschlicher Handlungen ziehen, der unseren Alltag füllt.

Zitation: Dima, D.C., Culham, J.C. & Mohsenzadeh, Y. Distinct perceptual and conceptual representations of natural actions along the lateral and dorsal visual streams. Commun Biol 9, 577 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09834-1

Schlüsselwörter: Handlungswahrnehmung, soziale Kognition, visuelle Bahnen, Gehirnbildgebung, EEG fMRI