Warum du Gesichter in Häuserfassaden siehst

Jeden Freitag erzähle ich dir von Erkenntnissen aus Neurowissenschaft und Psychologie, die du kennen solltest. Heute geht es um betrunkene Waschmaschinen und kiffende Toiletten.

Neulich kam ich nach Hause und war mir sicher, dass meine Waschmaschine zu viel gesoffen hatte und sich nun übergeben musste. 

Meine Toilette hingegen sah eher so aus, als ob sie gerade erst einen Joint geraucht hätte und nun seelenruhig (und erstaunlich fröhlich) das Leben als Toilette genießt.

Ich schaute aus dem Wohnzimmerfenster und mal ehrlich: Dieses Haus führt doch irgendwas im Schilde, oder?

Ok, zugegeben, die Fotos stammen nicht von mir und meiner Waschmaschine und Toilette geht es gut. Sie zeigen aber etwas, das mir ständig passiert. Ich sehe in den normalsten Gegenständen (Wolken, Kissen, Türknäufe) Gesichter, wo eigentlich keine sind. Dieses Phänomen hat natürlich einen Namen: Pareidolie. Warum ist das Gehirn so töricht, überall Gesichter zu vermuten? Das schauen wir uns heute an. Und starten dafür mit der Frage, wie das Gehirn überhaupt Gesichter erkennt.

Dass unser Gehirn in der Lage ist, blitzschnell Gesichter zu erkennen, ist ziemlich nützlich. Wahrscheinlich war es ein großer evolutionärer Vorteil, fix zu erkennen, wenn ein Mensch vor dir stand. Oder ein anderes Lebewesen, das dich eventuell töten wollen würde. Man kann durchaus behaupten, dass Gesichter die wichtigsten visuellen Reize in unserem Leben sind. Das Gehirn durchläuft für das Erkennen von ihnen grob gesagt vier Schritte. 

1. Schritt: Da ist ja ein Gesicht! (0–130 ms)

Bevor wir erkennen können, wer jemand ist, muss das visuelle System zuerst mal feststellen, dass in einer Szene ein Gesicht zu sehen ist. Dabei nutzt das Gehirn zunächst einfache Faustregeln, um Gesichter von anderen Objekten zu unterscheiden. Entscheidend sind zum Beispiel grobe Kontrastverhältnisse: Die Stirnregion ist meist heller als die Augenpartie. War mir auch nie bewusst, aber das Gehirn verarbeitet solche Unterschiede, ohne dass wir etwas davon mitbekommen.

Die ersten Signale gelangen vom Auge in den frühen visuellen Kortex, also in die Areale V1 bis V3. Die liegen ganz hinten an deinem Hinterkopf. Dort werden grundlegende Merkmale wie Linien und Kanten verarbeitet. Schon nach etwa 100 bis 130 Millisekunden kann das Gehirn mithilfe eines breit abgestimmten Erkennungsmechanismus entscheiden, ob es sich um ein Gesicht handelt. 

2. Schritt: Gesichter sind nicht die Summe ihrer Teile (130–170 ms)

In dieser Phase beginnt die spezialisierte Verarbeitung im sogenannten Kernnetzwerk der Gesichtserkennung. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Occipital Face Area (OFA). Dieses Areal liegt am unteren Hinterhauptlappen, genauer im Gyrus occipitalis inferior, und übernimmt die erste Stufe der spezialisierten Analyse. Dort werden einzelne Gesichtsmerkmale ausgewählt.

Ziemlich genau 170 Millisekunden, nachdem ein mögliches Gesicht im Sichtfeld erscheint, zeigt sich im Gehirn ein typisches Reaktionsmuster: die N170. Das „N“ in N170 steht für negativ: Gemeint ist ein Ausschlag in der EEG-Kurve, der in der üblichen Darstellung nach unten geht. Die „170“ bezeichnet den Zeitpunkt, also ungefähr 170 Millisekunden nach dem Auftauchen des Reizes. Messen lässt sich das an Elektroden auf der Kopfhaut, besonders über seitlichen hinteren Bereichen des Gehirns. Die N170 zeigt, dass das Gehirn den Reiz jetzt als Gesicht verarbeitet.

Anders als normale Objekte werden Gesichter aber nicht einfach als Summe einzelner Teile verarbeitet. Das Gehirn nimmt sie vielmehr holistisch wahr, also als Ganzes. 

3. Schritt: Dich kenne ich doch! (160–260 ms und später)

Gesichter sind etwas Besonderes, weil wir sie nicht einfach nur als Gesichter erkennen. Wir müssen innerhalb dieser Kategorie unterscheiden: Wer ist das genau? Bei vielen anderen Objekten reicht es erstmal, sie einer Kategorie zuzuordnen: Das ist ein Auto, das da auf mich zufährt. Beim Gesicht funktioniert das anders. Unser kognitives System ist darauf ausgelegt, genau in dieser Form der Unterscheidung besonders gut zu sein.

Es gleicht das wahrgenommene Gesicht mit gespeicherten Informationen ab, um die Identität festzustellen. Zentral dabei ist eine Region, die ich seit meinem ersten Studienjahr in Osnabrück nie wieder vergessen habe, weil ihr Name ziemlich cool ist: die Fusiform Face Area (FFA) im temporalen Kortex. Dieses Areal ist entscheidend für das Erkennen der Identität. 

Die Verarbeitung folgt dabei einer hierarchischen Integration. Entlang einer Achse von hinten nach vorne werden die Informationen immer komplexer. Hintere Areale kodieren eher Merkmale, die von der Blickrichtung abhängen. Weiter vorn liegende Areale, etwa der anteriore mediale Face Patch (AM), entwickeln dagegen eine blickwinkelunabhängige Repräsentation der Identität.

Außerdem ordnet das Gehirn Gesichter (so die Theorie) in einem mehrdimensionalen Face Space ein. Der Face Space ist um ein Zentrum organisiert, das Durchschnittsgesicht, also die Summe aller bisher gesehenen Gesichter. Jedes Gesicht nimmt dann eine einzigartige Position in diesem Raum ein, basierend auf einer Kombination verschiedener Merkmale wie das Seitenverhältnis des Gesichts, dem Augenabstand, der Form der Augen oder der Irisgröße. Die Distanz eines Gesichts zum Zentrum bestimmt seine Ähnlichkeit zum Durchschnitt. Gesichter, die sich an den Rändern des Raumes befinden, weichen stark ab und werden deshalb als markanter oder unverwechselbarer wahrgenommen.

4. Schritt: Sag mal, weinst du, oder ist das der Regen?

Parallel zur Identitätserkennung verarbeitet das Gehirn auch Informationen über Emotionen und Absichten. Hier ist vor allem der Superior Temporal Sulcus (STS) wichtig. Dieses Areal ist besonders aktiv, wenn wir dynamische Aspekte eines Gesichts wahrnehmen, also etwa Blickrichtungen, Mundbewegungen oder den Gesichtsausdruck.

Bei emotional bedeutsamen oder bedrohlichen Gesichtern reagiert außerdem die Amygdala mit einer schnellen Erregungsantwort, was dazu führen kann, dass wir schnell unsere Aufmerksamkeit diesem Gesicht widmen.

Wieso sehen wir nun Gesichter in Objekten? 

Wenn wir Gesichter in Häusern oder Waschmaschinen sehen, scheint unser Gehirn bei irgendeinem dieser vier Schritte zu denken: Ja gut, das ist zwar kein Mensch, aber das sieht ja trotzdem aus wie ein Gesicht, hehehe! Natürlich wollten Forschende wissen, was dahintersteckt, und haben Experimente gemacht. So wie eines von vier Wissenschaftler:innen aus den USA, das 2020 im Nature-Magazin veröffentlicht wurde. Das Experiment (Abre numa nova janela) war in mehrere klare Schritte unterteilt, um sowohl den Ort als auch den Zeitpunkt der Hirnreaktion zu bestimmen.