Rot entsteht im Gehirn und nicht auf der Tomate

Kommt dir das bekannt vor? Für eine Gartenparty bereitest du mittags einen Tomatensalat vor. Draußen scheint die Sonne und die Tomaten im Kühlschrank sehen richtig saftig rot und reif aus. Abends lässt du dir den Tomatensalat schmecken. Obwohl es schon dämmert, haben die Tomaten nichts an ihrer verführerischen roten Farbe verloren… nicht ungewöhnlich denkst du?

Wenn man genauer drüber nachdenkt, dann schon. Denn mit der Situation ändert sich auch die Zusammensetzung der Lichtwellen, die auf die Tomaten fällt und von ihnen abgegeben werden. Je nach Beleuchtung sollten die Tomaten dann doch einen ganz anderen Farbton bekommen. Dass sich auf diese Weise ihre Farbe ändert, ist uns aus dem Alltag aber nicht bekannt: Die Tomaten werden mitnichten plötzlich gelb, nur weil wir sie aus dem eher langwellig beleuchteten Kühlschrank hinaus an das eher nicht so langwellige Sonnenlicht eines neuen Tages bringen. Dieses Phänomen wird Farbkonstanz genannt und ist eines der Forschungsthemen, mit denen wir uns beschäftigen.

Wie aber erhält nun eine Tomate ihre gleichbleibend rote Farbe? Dafür muss man sich anschauen, wie sie das Licht verändert, das auf sie fällt: ihre Reflektanz. Licht verschiedener Wellenlängen wird von der Tomate unterschiedlich stark reflektiert.

Farbkonstanz

Designed by Freepik

Um die Reflektanz eines Gegenstandes zu bestimmen, muss man herausfinden, wie sich das Licht zusammensetzt bevor und nachdem es auf das Objekt gefallen ist. Unser Gehirn vergleicht dafür das Licht, das von einem Objekt kommt, mit dem, das aus der Umgebung kommt. Es ist dieser Wahrnehmungsprozess, der der Tomate eine gleichbleibende Farbe gibt: Das Rot entsteht im Hirn und nicht auf der Frucht!

Konstanzleistungen sind essentieller Bestandteil einer stabilen Objekterkennung. Sowohl die Farbkonstanz als auch ihre kleine Schwester, die Helligkeitskonstanz, beruhen darauf, dass Objekte in ihrem visuellen Kontext wahrgenommen werden. Ein einfaches Beispiel, in dem eine Rennmaus eine andere Rennmaus im Schatten anhand der Helligkeit des Fells erkennen soll, illustriert die biologische Bedeutung solcher Leistungen.

Farbkonstanz bei Rennmäusen

Credit: Association for Research in Vision and Ophthalmology, 2015

Die dunkelgraue Rennmaus (rechts oben) findet ihren dunklen Artgenossen, obwohl das Fell der hellbraunen Maus im Schatten (links unten) eine ähnlichere Lichtzusammensetzung aufweist. Dies wird deutlich, wenn man die Fellfarben vor einem einheitlich grauen Hintergrund betrachtet.

In unserem Labor haben wir vor kurzem in einer Verhaltensstudie untersucht, ob mongolische Rennmäuse (die in einem Beispiel wundervoller Sprach-Verwirrung zur Gattung der sogenannten Rennratten gehören, welche wiederum – um die Verwirrung komplett zu machen – in der Unterfamilie der Rennmäuse zu finden sind) Farbreize kontext-abhängig unterscheiden können. Wir konnten zeigen, dass sie dazu in der Lage sind, Verhaltensstrategien zu erlernen, welche das Identifizieren visueller Eigenschaften von Objekten relativ zur ihrer Umgebung voraussetzen. Solche Fähigkeiten sind bereits in Primaten und Fischen nachgewiesen worden. Unsere Studie ist allerdings die erste, die solche Fähigkeiten in Nagern aufzeigt.

Ob nun aber Tomaten auch für mongolische Rennmäuse rot sind, ist wiederum ein ganz anderes spannendes Thema…

Bernstein Autor

Christian Garbers, Bernstein Zentrum München

Veröffentlicht von

Bernstein Autor – das kann jeder werden, der mit dem Bernstein Netzwerk verbunden ist. Unter diesem Namen bloggen Studenten, Doktoranden, Postdocs, PIs und Projektassistenten. Sprich uns an, wenn auch du über deine Sicht des Bernstein Netzwerks berichten willst!

Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Selbst der gute alte RGB-Monitor lebt von den Farb-Rezipatoren … des Primaten.

    Farbe entsteht dem folgend im Gehirn, wichtich aber insbesondere auch die genannten Rezipatoren, denn auch das ‘Gehirn’ oder die ‘Tomate’ entsteht im Gehirn.
    Anzunehmenderweise.

    MFG
    Dr. W

    • Es handelt sich hier um Rezeptoren (vs. ‘Rezipatoren’), das ‘re’ und ‘capere’ bleibt aber drinnen.
      Einvernehmen über die Beschaffenheit von “Farbe” wird übrigens im allgemeinen und möglichst offenen Diskurs festgestellt, wobei in diesem oder medizinisch wohl u.a. zwischen Farbblindheit und Sehstörung unterschieden wird,
      MFG
      Dr. W (der ‘Rennmäuse’ immer schon cool fand)

  2. Pingback:So lief der Monat: Februar 2015 › HirnNetze › SciLogs - Wissenschaftsblogs

Schreibe einen Kommentar


E-Mail-Benachrichtigung bei weiteren Kommentaren.
-- Auch möglich: Abo ohne Kommentar. +