Primate Gaze Behavior Reflects Change of Mind in a Naturalistic Navigation Task

Jeden Tag treffen unsere Gehirne unzählige Entscheidungen, oft während wir uns bereits in Bewegung befinden. Wir entscheiden, welchen Weg wir einen Flur hinunternehmen, welche Abbiegung wir beim Autofahren vornehmen oder welches Objekt wir aus einem Regal greifen. Diese Entscheidungen sind selten endgültig; wenn neue Informationen eintreffen, ändern wir häufig unseren Entschluss und passen unseren Kurs im laufenden Betrieb an. Wissenschaftler untersuchen schon lange, wie das Gehirn Entscheidungen trifft, aber die meisten Experimente zwingen Menschen dazu, stillzusitzen und auf einen festen Punkt zu starren, was ihre natürliche Fähigkeit einschränkt, umherzublicken und Informationen zu sammeln. Dies schafft eine Lücke zwischen dem, was wir über Entscheidungsfindung im Labor wissen, und dem, wie wir uns tatsächlich in der realen Welt verhalten, in der sich unsere Augen ständig bewegen, um unsere Umgebung zu erkunden und unser Verständnis darüber zu aktualisieren, wohin wir gehen.

Ein Forschungsteam der New York University und des Korea Brain Research Institute wollte diese Lücke schließen. Sie wollten herausfinden, ob die Art und Weise, wie sich unsere Augen bewegen, den verborgenen Prozess der Meinungsänderung offenbaren kann. Speziell stellten sie die Frage, ob die Präzision unseres Blicks während der Navigation zu einem Ziel vorhersagen kann, ob wir bei unserem ursprünglichen Plan bleiben oder zu einem neuen Plan wechseln würden, wenn eine bessere Option erscheint. Durch die Untersuchung von sowohl Menschen als sich Affen in einer virtuellen Welt entdeckten sie, dass unsere Augen mehr tun, als nur Dinge anzusehen; sie fungieren als ein Fenster in unsere internen Überzeugungen und zeigen uns genau, wann und warum wir unseren Kurs ändern.

Um dies zu untersuchen, schufen die Forscher eine virtuelle Umgebung, in der sich sowohl Menschen als auch Affen frei bewegen konnten. Die Teilnehmer nutzten einen Joystick, um sich durch einen dreidimensionalen Raum zu steuern, der wie ein flacher Boden mit blinkenden, dreieckigen Formen aussah. Diese Formen bewegten sich an ihnen vorbei und erzeugten ein Gefühl von Geschwindigkeit und Richtung, aber es gab keine festen Orientierungspunkte wie Bäume oder Gebäude, die ihnen bei der Orientierung helfen könnten. In dieser Welt erschien kurzzeitig ein „Glühwürmchen“ – ein kleiner, dunkler Kreis – auf dem Boden, blitzte für einen Bruchteil einer Sekunde auf und verschwand dann wieder. Die Aufgabe bestand darin, zu der Stelle zu navigieren, an der dieses Glühwürmchen gewesen war, und dort anzuhalten.

Das Experiment hatte zwei Hauptvarianten. In einigen Versuchen erschienen zwei Glühwürmchen gleichzeitig, und das Subjekt musste sich für eines entscheiden und dabei bleiben. In anderen Versuchen erschien das erste Glühwürmchen, und nach einer kurzen Verzögerung blitzte ein zweites ins Bild. Dieser zweite Aufbau war entscheidend, da er es den Forschern ermöglichte zu sehen, ob das Subjekt seine Meinung ändern würde. Wenn das neue Glühwürmchen an einem bequemeren Ort erschien, würde das Subjekt seinen ursprünglichen Pfad aufgeben und in Richtung des neuen Ziels steuern? Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl Menschen als auch Affen sehr gut in dieser Aufgabe waren und oft das Ziel wählten, das den geringsten Aufwand erforderte, wie etwa das nähere Ziel oder dasjenige, das weniger Drehungen erforderte. Wenn jedoch ein neues Ziel erschien, änderten sie häufig ihre Meinung und zeigten eine flexible Fähigkeit, die Kosten ihres aktuellen Pfades gegen das Versprechen einer neuen Option abzuwägen.

Der aufschlussreichste Teil der Studie ergab sich aus der Beobachtung der Augenbewegungen der Teilnehmer. Die Forscher fanden heraus, dass die Augen nicht nur auf das reagierten, was sichtbar war; sie verfolgten das unsichtbare Ziel, das das Subjekt beabsichtigte zu erreichen. Wenn ein Subjekt entschied, beim ersten Ziel zu bleiben, blieb sein Blick stetig auf diesem erinnerten Ort fixiert, selbst nachdem das Ziel verschwunden war. Aber wenn ein Subjekt entschied, seine Meinung zu ändern und sich in Richtung des zweiten Ziels zu bewegen, verlagerte sich sein Blick sanft zum neuen Ziel, oft noch bevor die Körperbewegung oder die Joystick-Bewegung die Änderung vollständig widerspiegelte. Dies deutete darauf hin, dass das Gehirn den Plan bereits aktualisiert hatte und die Augen lediglich der neuen internen Richtung folgten.

Entscheidend war, dass die Forscher entdeckten, dass die Qualität dieses Eye-Trackings die Änderung der Meinung vorhersagen konnte, bevor sie eintrat. Wenn der Blick eines Subjekts wankte oder vom ersten Ziel wegdriftete, während es noch auf dieses zusteuerte, signalisierte dies, dass seine Überzeugung für diese Wahl wackelig war. Diese Unsicherheit machte sie viel wahrscheinlicher dazu, zum zweiten Ziel zu wechseln, sobald dieses erschien. Im Gegensatz dazu, wenn ihr Blick fest und präzise auf dem ersten Ziel gehalten wurde, waren sie viel wahrscheinlicher geneigt, die neue Option zu ignorieren und ihre ursprüngliche Reise zu beenden. Die Augen fungierten im Wesentlichen als Sender der Stärke ihrer Zuversicht: Ein steter Blick bedeutete eine feste Entscheidung, während ein driftender Blick bedeutete, dass der Geist noch offen für Änderungen war.

Um dies zu bestätigen, baute das Team ein Computermodell, das die Augenbewegungen und andere Daten wie die Geschwindigkeit der Bewegung und die Richtung, in die das Subjekt blickte, analysierte. Sie fanden heraus, dass sie allein durch die Betrachtung der horizontalen Position der Augen vorhersagen konnten, welches Ziel das Subjekt letztendlich wählen würde. Diese Vorhersage funktionierte sogar noch vor dem Erscheinen des zweiten Ziels, was bewies, dass die subtilen Bewegungen der Augen Informationen über die zukünftigen Handlungen des Subjekts enthielten. Das Modell zeigte, dass die Augen nicht nur ein passives Resultat einer Entscheidung waren, sondern ein aktiver Teil des Planungsprozesses, der die latenten Variablen der internen Karte des Gehirns trug.

Die Studie hob auch eine auffallende Ähnlichkeit zwischen Menschen und Affen hervor. Beide Arten zeigten dieselben Verhaltensmuster, bevorzugten nähere und zentralere Ziele und nutzten ihre Augen auf die gleiche Weise, um zu signalisieren, wann sie ihre Meinung änderten. Dies deutet darauf hin, dass der Mechanismus, der Augenbewegungen mit der Entscheidungsfindung verknüpft, ein fundamentaler Bestandteil dessen ist, wie Primaten in einer unsicheren Welt navigieren. Die Ergebnisse stellen die alte Vorstellung infrage, dass Augenbewegungen lediglich ein Nebeneffekt des Sehens sind. Stattdessen zeigen sie, dass unsere Augen tief in die komplexe Arbeit der Aktualisierung unserer Überzeugungen und der Planung unseres nächsten Schrittes involviert sind.

Letztendlich bietet diese Forschung eine neue Möglichkeit zu verstehen, wie wir Entscheidungen treffen. Sie legt nahe, dass der Akt des Sehens nicht getrennt vom Akt des Entscheidens ist; die beiden sind miteinander verwoben. Wenn wir einen Pfad betrachten, testen unsere Augen unsere Zuversicht in diesen Pfad. Wenn unser Blick stetig ist, sind wir entschlossen. Wenn unser Blick driftet, überlegen wir neu. Indem wir beobachten, wohin unsere Augen gehen und wie sie sich bewegen, können wir den unsichtbaren Prozess der Meinungsänderung in Echtzeit sehen und erkennen, dass der Pfad, den wir nehmen, oft schon lange vor dem ersten Schritt entschieden ist.