Gehirn sagt Ereignisse unterschiedlich genau voraus

Ist ein Ereignis zu einem bestimmten Zeitpunkt wahrscheinlicher, verfolgt das Gehirn die Zeit bis zum Eintreten präziser

Auf den Punkt gebracht

• Schnelle Reaktionsfägigkeit: Menschen reagieren unmittelbar auf Situationen, die sich unterschiedlich schnell verändern
• Vorhersage: Das Gehirn antizipiert, wann Ereignisse voraussichtlich geschehen werden. Dabei nutzt es eine einzige grundlegende Wahrscheinlichkeitsberechnung, unabhängig davon, ob ein Ereignis in wenigen hundert Millisekunden oder in mehreren Sekunden erwartet wird.
• Zeitgefühl: Wenn ein Ereignis zu einem bestimmten Zeitpunkt weniger wahrscheinlich ist, wird das Zeitgefühl ungenauer.

Menschen reagieren auf eine Umwelt, die sich fortlaufend und mit unterschiedlicher Geschwindigkeit verändert. Ein Videospieler etwa reagiert auf Ereignisse auf dem Bildschirm, die innerhalb von Millisekunden oder erst nach mehreren Sekunden eintreten. Ein Boxer wiederum antizipiert die Aktionen seines Gegners – selbst wenn dieser schneller oder langsamer agiert als frühere Kontrahenten. In all diesen Situationen sagt das Gehirn voraus, wann etwas geschehen wird, bereitet sich auf zukünftige Ereignisse vor und passt sich dadurch flexibel an die neue Situation an.

Eine neue Studie von Neurowissenschaftlern des Ernst Strüngmann Instituts der Max-Planck-Gesellschaft, der Goethe-Universität Frankfurt, des Max-Planck-Instituts für empirische Ästhetik und der New York University erklärt, wie das menschliche Gehirn den Zeitpunkt zukünftiger Ereignisse vorhersagt. Die Forschung zeigt, dass das Gehirn kontinuierlich einschätzt, wie wahrscheinlich es ist, dass etwas innerhalb der nächsten drei Sekunden passiert – und diese Einschätzung nutzt, um schnelle und genaue Reaktionen vorzubereiten.

Wie das Gehirn „weiß”, wann etwas passieren wird

Mithilfe psychophysischer Experimente haben die Forscher gemessen, wie schnell Menschen auf einfache visuelle und akustische Signale wie Blitze oder Töne reagierten, während sie sorgfältig kontrollierten, wann diese Signale wahrscheinlich auftreten würden. Aus diesen Experimenten haben sie zwei Schlüsselprinzipien identifiziert, die das Gehirn zur Vorhersage des Zeitpunkts von Ereignissen verwendet:

Das Gehirn verwendet dieselbe grundlegende Wahrscheinlichkeitsberechnung, unabhängig davon, ob ein Ereignis in wenigen hundert Millisekunden oder in mehreren Sekunden erwartet wird. Das bedeutet, dass das Gehirn die Zukunft über verschiedene Zeitspannen hinweg – bis zu mindestens drei Sekunden – auf konsistente Weise vorhersagt.

Gleichzeitig schärft die Wahrscheinlichkeit das Zeitgefühl. Denn wenn ein Ereignis zu einem bestimmten Zeitpunkt wahrscheinlicher ist, verfolgt das Gehirn die Zeit präziser. Ist es dagegen weniger wahrscheinlich, wird auch das Zeitgefühl ungenauer. Diese Erkenntnis stellt damit auch einen klassischen Erklärungsansatz in der Psychologie und Neurowissenschaft in Frage, die als Webersches Gesetz bekannt ist und besagt, dass die Genauigkeit des Zeitgefühls nicht von der Wahrscheinlichkeit abhängt.

Gehirn nutzt einfache Schlüsselprinzipien

Diese Erkenntnisse können helfen, viele Aspekte des menschlichen Verhaltens besser zu verstehen, darunter Aufmerksamkeit, Entscheidungsfindung oder auch Störungen, die das Timing und die Vorhersage beeinträchtigen. Die Studie beleuchtet, wie sich das Gehirn kontinuierlich auf die nahe Zukunft vorbereitet – Sekunde für Sekunde.