Neurologische Forschung am beliebten Kinderspiel

Krabbelt ein Käfer langsam über die Haut, glauben wir auch mit geschlossenen Augen genau zu spüren, wo er sich befindet. Doch vielleicht ist diese Ortung nur eine Illusion! Wenn uns nämlich jemand auf der Innenseite des Arms sanft und ganz langsam vom Handgelenk zum Ellbogen streicht, haben wir das Gefühl, die Ellbogenbeuge sei schon erreicht, wenn die Berührung noch weit davon entfernt ist. Kinder spielen dieses Spiel oft in den Schulpausen. Der Neuropsychologe Peter Brugger und die Ärztin Rebekka Meier vom UniversitätsSpital Zürich haben dieses Phänomen wissenschaftlich untersucht.

 

Prof. Dr. Peter Brugger und Dr. Rebekka Meier testeten dafür in einer Studie neunzig Teilnehmende, davon siebenundvierzig Frauen, an beiden Armen. Ergebnis: Beim nicht dominanten Arm ist die Fehleinschätzung der Distanz zur Ellbogenbeuge grösser, also bei Rechtshändern am linken Arm, bei Linkshändern am rechten. Bei Frauen ist sie kleiner als bei Männern. Dies spricht für einen empfindsameren Hautsinn der Frauen.

Warum wird die Distanz falsch eingeschätzt? Die beiden Forscher haben dafür zwei Erklärungsansätze, einen kognitiven, der auf Wahrnehmungsprozessen im Gehirn beruht, und einen neurophysiologischen, der die Verarbeitung der Informationen der Hautrezeptoren verfolgt. Es könnte also sein, dass die Fehleinschätzung darauf beruht, dass unsere Alltagserfahrung an schnellere Bewegungen auf der Haut gewöhnt ist. Das Gehirn nimmt deshalb die Berührung der Ellbogenbeuge bei einer unerwartet langsamen Bewegung vorweg. Möglich ist auch, dass für die Täuschung eine bestimmte Klasse kortikaler Neuronen verantwortlich ist. Diese erhalten Informationen von Hautrezeptoren, die spezifisch auf langsame Bewegung reagieren und für ihre langen Nachentladungen bekannt sind. Solche den Reiz überdauernden Entladungen könnten der Illusion zugrunde liegen. Die beiden Erklärungen schliessen sich nicht aus bzw. ist möglicherweise sogar die Kombination beider für das Phänomen verantwortlich.

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 Abstract der Studie "A new illusion at your elbow", publiziert im "Perception".

A new illusion at your elbow
On experiencing distal-proximal tactile motion on the volar side of the forearm starting at the wrist, subjects significantly anticipate touch of the elbow crook (with closed eyes). This illusion, popular as a children's game, was quantified in ninety participants (forty-seven women) on both arms. As a top-down explanation of the illusion, we discuss a model of Bayesian inferences. As a bottom-up contribution, we consider afterdischarges of cortical neurons, which receive input from skin mechanoreceptors specifically driven by slow-motion tactile stimuli. Like previously described illusions, the elbow crook illusion is larger on the nondominant arm. Women showed a smaller illusion than men, giving testimony to their reportedly superior cutaneous sensitivity.