Über alles Mögliche habe ich in diesem Blog geschrieben, aber mein eigentliches Forschungsgebiet habe noch nie vorgestellt. Das möchte ich jetzt nachholen. Ich habe das Glück, ein wirklich faszinierendes Gebiet der Neurowissenschaft zu erkunden: die Störungen der Gesichtserkennung.

Die unmittelbare und sichere Erkennung von Gesichtern ist eine der erstaunlichsten Leistungen des menschlichen Gehirns. Für etwa 2,5% der Bevölkerung ist es allerdings nicht selbstverständlich: Sie leiden unter einer Gesichtserkennungsschwäche. Das zungenbrecherische Fachwort lautet Prosopagnosie (gesprochen Prosop-agnosie).

Das Gesicht liefert erstaunlich viele Informationen über unsere Mitmenschen. Ein Blick ins Gesicht zeigt uns als Erstes, ob wir den Gegenüber kennen. Und selbst wenn nicht, wissen wir immerhin sein Geschlecht, sein ungefähres Alter und seinen Gesundheitszustand. Gefühle lassen sich ebenfalls zuverlässig aus dem Gesichtsausdruck ermitteln. Die Augen zeigen mit einer Genauigkeit von 5° an, wohin jemand blickt. Selbst die Sprache ist besser verständlich, wenn wir dem Gegenüber ins Gesicht sehen. Erst im letzten Jahr hat eine Arbeitsgruppe unter der Leitung von Katharina von Kriegstein nachgewiesen, dass unser Gehirn die Vorstellung eines sprechenden Gesichts benutzt, um das Sprachverständnis zu verbessern.

Ganz nebenbei ist das Gesicht auch ein wichtiger Faktor der Attraktivität. Das Gesicht ist also der zentrale Angelpunkt für das soziale Leben der Menschen. So ist es kein Wunder, dass große Teile des Gehirns an der Auswertung der Gesichtsinformationen beteiligt sind.

Unser Gehirn sucht regelrecht nach Gesichtern, wie das Bild des italienischen Malers Guiseppe Arcimboldo hier beispielhaft zeigt.

Guiseppe Arcimboldo: Herbst

Mit bildgebenden Verfahren wie der funktionalen Magnetresonanztomographie (englisch fMRI für functional Magnetic Resonance imaging) lässt sich das Gehirn sozusagen bei der Arbeit beobachten. Dabei hat sich gezeigt, dass beim Betrachten von Gesichtern drei Gebiete besonders aktiv sind: Das Fusiform Face Area (FFA), das Occipital Face Area (OFA) und ein Bereich im Sulcus Temporalis Superior (STS). Fusiform heißt spindelförmig. Nicht der Bereich selbst hat dieses Aussehen, sondern die Gehirnwindung (der Gyrus) im Schläfenlappen, auf er liegt.

Das Occipital Face Area liegt im Hinterhauptslappen und den Gesichtsbereich des Sulcus Temporalis Superior (Sulcus: Einsenkung zwischen zwei Gyri) findet man am Übergang vom Schläfenlappen zum Seitenlappen. Was geschieht dort? Das wissen wir nicht so genau. Zumal diese Bereiche nicht bei allen Menschen gleich groß sind, und beispielsweise die FFA nicht bei allen Menschen überhaupt nachweisbar ist. Generell werden FFA und OFA eher mit der Gesichtserkennung in Verbindung gebracht, der Gesichtsbereich des STS mit der Gesichtsverarbeitung im sozialen Kontext.

Eine Metastudie hat gezeigt, dass die meisten Menschen mit einer Gesichtserkennungsstörung nach Schlaganfall einen Gewebsdefekt im Bereich des OFA zeigt. Allerdings sind die Funktionen verschiedenen Bereiche miteinander verschränkt wie die Zahnräder eines komplizierten Uhrwerks. Ein Schlaganfall wirkt etwa so, als würde man eine Ladung Schrot gegen das Uhrwerk schießen. Wenn ich auf eine bestimmte Stelle schieße, kann der entstehende Fehler immer ähnlich sein, wegen der vielfachen Rückwirkungen auf andere Bereiche weiß ich trotzdem nicht, welche Funktion tatsächlich gestört ist. Außerdem manchmal kann das Gehirns die Funktion ausgefallener Nervenzellen auf andere Bereiche verlagern und damit einen Ausfall langsam ausgleichen.

Der Übergangsbereich zwischen Hinterhauptslappen und Schläfenlappen ist für eine intakte Gesichtserkennung sicherlich notwendig, aber wir wissen nicht sicher, welche Verarbeitungsschritte dort wirklich stattfinden. Es gibt aber nicht nur eine Prosopagnosie nach Gehirnschaden, die Gesichtserkennung kann auch von Geburt an gestört sein.

Kongenitale Prosopagnosie – Die angeborene Schwäche der Gesichtsverarbeitung

Wie Martina Grüter herausgefunden hat, ist diese Form der Prosopagnosie ausgesprochen häufig und zudem erblich. In einer Studie, an der ich auch beteiligt war, haben wir die Prävalenz zu etwa 2,5% bestimmt. Das war eine echte Überraschung, nicht nur für uns, sondern für die gesamte Fachwelt. Bisher galt die sogenannte kongenitale Prosopagnosie als absolute Ausnahmeerscheinung. Die Neurowissenschaft hatte also eine weit verbreitete Schwäche bei einer Gehirnfunktion übersehen, die für das menschliche Zusammenleben von geradezu einzigartiger Bedeutung ist. Kein Wunder also, dass wir zunächst auf Skepsis stießen.

Inzwischen besteht kein Zweifel mehr, dass die kongenitale Prosopagnosie tatsächlich eine häufige Wahrnehmungsschwäche ist. Die Betroffenen kommen damit aber erstaunlich gut klar. Sie verstecken ihre Schwäche meist so geschickt, dass ihre Mitmenschen tatsächlich nichts bemerken.

Die erbliche Variante hat eine Besonderheit, die sie für die Untersuchung der Gehirnfunktionen zur Gesichtserkennung besonders wertvoll macht: Sie hat einen einfachen Erbgang (autosomal-dominant) und beruht vermutlich auf einem einzelnen Gendefekt. Das Problem liegt also an einer ganz bestimmten, genau definierten Stelle. Bei der Schreib-Lese-Schwäche ist das zum Beispiel ganz anders: Sie kommt zwar in Familien gehäuft vor, aber der Erbgang ist komplex, sodass vermutlich eine Kombination verschiedenster Erbanlagen dafür anfällig macht.

Im zweiten Teil dieses Beitrags werde ich erläutern, welche Ergebnisse wir bei der Untersuchung der Symptome gefunden haben und warum die meisten Betroffenen ihre Gesichtserkennungsschwäche so gut verbergen können.

Ausgewählte Literatur

Behrmann M & Avidan G. (2005). Congenital prosopagnosia: Face-blind from birth. Trends in Cognitive Sciences, 9(4), 180–187.

Bouvier SE & Engel SA (2006). Behavioral deficits and cortical damage loci in cerebral achromatopsia. Cerebral Cortex, 16(2), 183–191.

Gobbini, MI & Haxby, JV (2007). Neural systems for recognition of familiar faces. Neuropsychologia, 45(1), 32–41.

Grüter M. (2004). Genetik der kongenitalen Prosopagnosie. Inauguraldissertation zur Erlangung des Doktorgrads. Medizinische Fakultät der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster.

Volltext

Grüter T. (2003). Ein Gesicht wie das andere. Gehirn & Geist 3/2003.

Grüter T. (2008). Betörender Anblick (Attraktivität von Gesichtern). Gehirn & Geist 9/2008.

Grüter T, Grüter M, Carbon C. (2008). Neural and genetic foundations of face recognition and prosopagnosia.
Journal of Neuropsychology 2:79-97.

von Kriegstein K, et al. (2008) Simulation of talking faces in the human brain improves auditory speech recognition. Proceedings of the National Academy of Science 105(18):6747-6752
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