Gibt es ein Zeitwahrnehmungszentrum im Gehirn?

Kürzlich wurde mir von meinem Freund Simon Grondin ein faszinierendes Forschungsthema vorgestellt: Die Zeitwahrnehmung. Was mich zuerst faszinierte, war ein exzellenter Artikel zu diesem Thema, den Simon in Attention, Perception & Psychophysics veröffentlichte (Grondin, 2010). Angesichts meiner Forschungsinteressen war ich natürlich vor allem von der Frage der Wahrnehmungsasymmetrien in der Zeitwahrnehmung und von der Möglichkeit, dass eine Gehirnhälfte bei der Zeitschätzung eine bessere Arbeit machen würde als die andere, fasziniert. Im Wesentlichen deuten Theorien der Zeitwahrnehmung darauf hin, dass es eine Art von Gegen- oder Schrittmacher gibt, der von einer Reihe von Faktoren wie Erregung und Aufmerksamkeit beeinflusst werden kann. Daher lautet meine Frage: Wird dieser Zähler im Gehirn lateralisiert?

Ich war überrascht zu entdecken, dass es wenig Forschung zu Wahrnehmungsasymmetrien gibt, die für diese Frage relevant sind. Nicholls (1996) überprüfte Literatur zu Aufgaben, die sich auf die Verarbeitung von temporalem Material beziehen, und wies auf das Vorhandensein eines Vorteils der linken Hemisphäre hin. Wenn Sie jedoch genau hinsehen, stellen Sie fest, dass das von Nicholls rezensierte Material wenig mit der Zeitschätzung zu tun hat und hauptsächlich relevant für die Fähigkeit ist, Diskontinuitäten in Reizen oder die Reihenfolge der Reize zu erkennen.

In Situationen, in denen eine direkte Zeitentscheidung erforderlich ist, sind die Daten überall! Grondin, Voyer und Bisson (2011) sowie Mills und Rollman (1979; Experiment 2) berichteten über einen Vorteil der linken Hemisphäre bei einer Aufgabe, die eine Beurteilung der relativen Dauer für zwei Reize erforderte, die in der sogenannten Konstantenmethode in Folge präsentiert wurden Stimuli. Brancucci, D'Anselmo, Martello und Tomasi (2008) fanden ebenfalls einen Vorteil in der linken Hemisphäre bei einer Aufgabe, die auf direkte Dauerdiskriminierung angewiesen ist. Im Gegensatz dazu berichteten Buchtel, Rizzolatti, Anzola und Bertoloni (1978), Grondin und Girard (2005) sowie Voyer und Reuangrith (2014) über einen Vorteil der rechten Hemisphäre.

Diese widersprüchlichen Ergebnisse können tatsächlich durch eine genauere Untersuchung der Aufgaben der verschiedenen Autoren erklärt werden. In allen Studien, die einen Vorteil für die linke Hemisphäre fanden, war eine Diskriminierung von kurzen Intervallen erforderlich, während bei denjenigen, die eine Spezialisierung der rechten Hemisphäre berichteten, eine globale Beurteilung der Dauer involviert war. Diese Interpretation passt sehr gut zur asymmetrischen Hypothese der zeitlichen Abtastung (Poeppel, 2003; Poeppel & Hackl, 2008). Gemäß dieser Hypothese hätte jede Gehirnhälfte ein optimales temporales Integrationsfenster, wobei die linke Hemisphäre die Informationsverarbeitung innerhalb eines kurzen (~ 25 ms) Fensters bevorzugt, wie es bei kurzen Intervallen erforderlich ist. Im Gegensatz dazu würde die rechte Hemisphäre Ereignisse in einem längeren Fenster (~ 200 ms) verarbeiten, wie dies bei Beurteilungen der globalen Dauer erforderlich ist. Aus dieser Perspektive würde die Zeitwahrnehmung keine besonderen Mechanismen erfordern, die sich von denen für die Sprach- und Prosodiewahrnehmung unterscheiden. Das asymmetrische Sampling-in-Time-Modell wurde ursprünglich entwickelt, um den Vorteil der linken Hemisphäre in der Sprachwahrnehmung (Wahrnehmung von akustischen Veränderungen über einen kurzen Zeitraum) und den Vorteil von Prosodie und Emotion (Wahrnehmung von akustischen Veränderungen über einen längeren Zeitraum) zu berücksichtigen Zeitraum). Kurz gesagt, könnte die Zeitwahrnehmung genauso funktionieren wie die Wahrnehmung von Sprache und Prosodie.

Diese letzte Schlussfolgerung ist tatsächlich eine Übergeneralisierung, wenn wir über spezifische Gehirnstrukturen nachdenken. Was ich meine ist, dass die gesamten Wahrnehmungsasymmetrien die gleiche asymmetrische Abtastung in der Zeit widerspiegeln. Dies stellt jedoch wahrscheinlich nur die bevorzugte Art der Verarbeitung für eine gegebene zerebrale Hemisphäre dar, ohne zu implizieren, dass die gleichen Strukturen beteiligt sind. Beispielsweise verwendeten Gooch, Wiener, Hamilton und Coslett (2011) Neuroimaging mit hirngeschädigten Patienten und stellten fest, dass rechte Frontalbereiche unabhängig von der Intervalldauer (weniger oder mehr als eine Sekunde) an der Dauerdiskriminierung beteiligt sind. Die linken temporalen Bereiche waren jedoch auch mit Sub-Sekunden-Diskriminierung beteiligt. Diese Ergebnisse bieten eine gewisse Unterstützung für die asymmetrische Abtastung im Zeitverlauf. Die zerebralen Bereiche, die an der Zeitwahrnehmung beteiligt sind, unterscheiden sich jedoch von denen, die an der Sprach- und Prosodiewahrnehmung beteiligt sind.

Natürlich ist dieser Beitrag nur die Oberfläche dieser Frage, aber meiner Meinung nach deuten die Daten darauf hin, dass ähnliche Mechanismen wie die Sprachwahrnehmung für die Zeitwahrnehmung eine Rolle spielen. Wir benötigen jedoch viel mehr Verhaltens- und Neuroimagingforschung, um Kurzintervallurteile und globale Urteile zu untersuchen, um meine Schlussfolgerung zu bestätigen.

Verweise

Brancucci, A., D'Anselmo, A., Martello, F., und Tommasi, L. (2008). Spezialisierung der linken Hemisphäre für die Dauerdiskriminierung von Musik- und Sprachlauten. Neuropsychologia, 46, 2013-2019. doi: 10.1016 / j.neuropsychologia.2008.01.019

Buchtel, HA, Rizzolatti, G., Anzola, GP & Bertoloni, G. (1978). Die rechtshemisphärische Überlegenheit in der Unterscheidung von kurzer akustischer Dauer. Neuropsychologia, 16, 643-647.

Gooch, CM, Wiener, M., Hamilton, AC & Coslet, HB (2011). Zeitliche Diskriminierung von Sub- und Suprasekunden Zeitintervallen: Eine Voxel-basierte Läsion Mapping-Analyse. Grenzen in Integrative Neuroscience, 5, 59. doi: 10.3389 / fnint.2011.00059

Grondin, S. (2010). Timing und Zeitwahrnehmung: Ein Überblick über aktuelle verhaltens- und neurowissenschaftliche Befunde und theoretische Richtungen. Aufmerksamkeit, Wahrnehmung & Psychophysik, 72, 561-582.

Grondin, S., Voyer, D., & Bisson, N. (2011). Wahrnehmungsasymmetrien bei der Unterscheidung von kurzen Zeitintervallen, die durch auditive Signale markiert sind. Lateralität, 16, 513-527.

Grondin, S. & Girard, C. (2005). Über hemisphärische Unterschiede in der Verarbeitung von zeitlichen Intervallen. Gehirn und Erkenntnis, 58, 125-132.

Mills, L. & Rollmann, GB (1979). Selektivität der linken Hemisphäre für die Behandlungsdauer bei normalen Probanden. Gehirn und Sprache, 7, 320-335.

Nicholls, MER (1996). Zeitliche Verarbeitungsasymmetrien zwischen den Großhirnhälften: Evidenz und Implikationen. Lateralität, 1, 97-137. doi: 10.1080 / 713754234

Poeppel, D. (2003). Die Analyse der Sprache in verschiedenen zeitlichen Integrationsfenstern: Zerebrale Lateralisierung als "asymmetrische Abtastung in der Zeit". Sprachkommunikation, 41, 245-255. doi: 10.1016 / S0167-6393 (02) 00107-3

Poeppel, D., & Hackl, (2008). Die funktionale Architektur der Sprachwahrnehmung. In JR Pomerantz (Hrsg.), Themen in integrativer Neurowissenschaft (S. 154-180). Cambridge, Großbritannien: Cambridge University Press.

Voyer, D., & Reuangrith, E. (2014). Wahrnehmungsasymmetrien in einer Zeitschätzaufgabe mit emotionalen Lauten. Lateralität. doi: 10.1080 / 1357650X.2014.953956.