#

Der Fisch, der nur aufrechte Gesichter erkennen kann

Der Oryzias latipes, sein gebräuchlicher Name ist Medaka, Japanischer Reisfisch oder Reiskärpfling, ist was seine Erscheinung angeht, ein recht wenig augenfällig wirkender Geselle, der außerhalb von Aquarien in Gewässern mit Süß- und Brackwasser von Japan bis Indonesien anzutreffen ist. Seinen Namen verdankt er seinem häufigen Auftreten in Reisfeldern.

Mit der Erkennung von Gesichtern sofern sie auf dem Kopf stehen haben wir Probleme. Zwar erkennen wir ein Gesicht als solches. Doch wer genau es ist können wir lediglich erraten(1).

Er verfügt hinsichtlich der Erkennung von Gesichtern seiner Lebensgenossen über die selbe Fähigkeit wie etwa ein Mensch. Und genau wie wir verliert er diese Fähigkeit wenn das Gesicht um die horizontale Achse gespielt wird, d. h. auf dem Kopf steht. Diese Erkenntnis impliziert, dass sich bei ihm – wie beim Menschen auch – eine einzigartige Fähigkeit zur Ablage von Gedächtnismustern einerseits sowie ein sonderbar verschlungener Pfad durch das Hirn entwickelt hat, um verschiedene Gesichter unterscheiden und erkennen zu können.

Während der Mensch in der Regel keine Mühe damit hat, Objekte ungeachtet ihrer Orientierung zu erkennen – ein Stuhl wird auch als Stuhl erkannt, wenn er auf dem Kopf steht – ist die Frage bei Gesichtern weniger klar. Wird ein Photo einer Person auf den Kopf gedreht hat man mit der Erkennung der Person plötzlich seine liebe Mühe.

Ein Flugzeug erkennen wir auch dann als Flugzeug, wenn es auf dem Kopf steht. Offensichtlich unterscheidet das menschliche Gehirn zwischen Objekten und Gesichtern

Mu-Yun Wang(4), Forscherin an der Universität von Tokyo und Leiterin eines Projektes, in dem die Fähigkeit von Reisfischen untersucht wurde, einander wieder zu erkennen(2) erklärt dies damit, dass wir bestimmte Hirnareale und einen besonderen Pfad durch das Hirn für die Verarbeitung und Erkennung von Gesichtern benutzen. Wenn ein solches auf dem Kopf steht benutzen wir hingegen den Pfad für die normale Objekterkennung. Dieses Phänomen konnte bislang ausschließlich bei Säugetieren wie Primaten oder Schafen beobachtet werden.

Der sehr soziale und die Gesellschaft seiner Artgenossen liebende Japanische Reisfisch ist bei der Auswahl seiner Partner recht umgänglich. Wie Wang während ihrer Forschungsarbeit bestätigen konnte verfügt er über die Fähigkeit ein Individuum wieder zu erkennen.

Bei regulärer Sicht auf das Gesicht des Männchens wählte das Weibchen das Männchen zur Paarung aus

Dafür hatte Wang jeweils ein Weibchen und Männchen miteinander vertraut gemacht und anschließend beobachten können, dass es sich genau mit dem Männchen paaren wollte, dass dem Weibchen wohl bekannt war.

Wird die Erscheinung des Männchen mittels eines Prismas verdreht konnte das Weibchen das bekannte Männchen nicht erkennen

Ebenso konnte beobachtet werden, dass das Weibchen einem Männchen gegenüber desinteressiert erschien, wenn dessen Gesicht verdeckt war und eine Gesichtserkennung nicht möglich war. Um herauszufinden, ob das Weibchen ein Männchen auch dann erkennt, wenn es um die vertikale oder horizontale Achse gespiegelt wird wurde das Antlitz des Männchen unter Zuhilfenahme eines Prismas verdreht. Wie sich herausstellte konnte das Weibchen das Männchen nicht wieder erkennen.

Wie jeder interessierte Aquariumbesitzer nachvollziehen kann und durch Forschungsarbeiten bestätigt wird, verfügen Fische über die Fähigkeit Gesichter unterscheiden und erkennen zu können. Durch die Forschungsarbeit von Wang wurde jedoch das erste Mal außerhalb der Säugetiere aufgezeigt, dass bei Fischen die Gesichtserkennung bei geometrischer Inversion versagt und der Schluss nahe liegt, dass Fische zur Gesichtserkennung ebenso einen besonderen zerebralen Mechanismus verwenden. Bei der Studie wurden 570 ausgewachsene Medaka-Exemplare zwischen 6 und 18 Monaten verwendet.

Gemäß des Neurobiologen und Verhaltensforschers Michael Sheehan(3) von der Cornell University, New York, kommt bei sozial zusammenlebenden Arten der Fähigkeit, Individuen anhand ihrer Gesichter erkennen und unterscheiden zu können eine wichtige Rolle zu, da Gesichter die vordere Seite, jenen Teil des Kopfes darstellen, auf dem sich  Augen und Zähne befinden. Das eigentlich Bemerkenswerte sieht Sheehan darin, das eine zunehmende Anzahl an Arten Schwierigkeiten damit hat, wenn sich die Orientierung der Gesichter ändert.

The information in an upside-down face is the same as the information in a right-side-up face, but our brains and those of other primates, and now fish, have difficulty in understanding social information if images are not in the expected orientation.          Michael Sheehan

Nach Sheehan sieht es so aus, als ob bei der biologischen Entwicklung der speziellen Kognitionsfähigkeit, Gesichter erkennen zu können, eine Art Kompromiss eingegangen wird, aufgrund dessen Gesichter ab einer bestimmten, unerwarteten Ausrichtung nicht mehr erkannt werden können. Der Grund für diesen Kompromiss ist bislang unklar. Doch wahrscheinlich ist dieser dem Umstand geschuldet, dass man nur sehr selten unaufrechte Gesichter zu sehen bekommt.

Um mehr darüber herauszufinden, sucht Wang bei den Medaka nach den Mechanismen, die bei der Gesichtserkennung eine Rolle spielen:

We are now looking for the genetic background for face processing, as well as how social experience influences the ability to recognise faces.          Mu-Yun Wang

 


(1) Auf dem Bild ist der Schauspieler David Duchovny zu sehen, vor allem bekannt aus den US-Serien Akte-X und Californication. Bildquelle. Wikipedia.
(2) https://elifesciences.org/articles/24728
(3) http://sheehanlab.weebly.com/ http://nbb.cornell.edu/michael-sheehan
(4) https://www.researchgate.net/profile/Mu_Yun_Wang