Je nach Art des Vorbilds können prinzipiell 2 Formen der Adaptation beobachtet werden: Schwellenerhöhung und Änderung der Wahrnehmungsform überschwelliger neutraler Reize.

Die im Gehirn ablaufenden visuell-sensorischen Verschmelzungs- und Hemmungsvorgänge können in relativ engen Grenzen elektroenzephalografisch durch Untersuchung der visuell evozierten Potenziale (VEP) objektiviert werden. Da die an der Kopfhaut ableitbaren elektrischen Reaktionen auf einen visuellen Reiz nur sehr schwach sind, müssen die Reize mehrfach dargeboten und die reizspezifischen Potenziale mithilfe der Signalmittelung rechnerisch aus der unspezifischen Gehirnaktivität herausgefiltert werden. Der Reiz kann z. B. ein Lichtblitz (Blitz-VEP) oder eine Kontur sein. Der methodisch notwendige Wechsel bei der Konturenstimulation erfolgt üblicherweise durch rhythmischen Austausch der hellen und dunklen Anteile eines Reizmusters (schwarz-weißes

Schachbrett oder schwarz-weiße Streifen unterschiedlicher Ortsfrequenz) auf einem Bildschirm (Musterwechsel- oder Muster-VEP).

Sowohl Blitz- als auch Muster-VEP haben bei Personen mit normalem Binokularsehen größere Amplituden, wenn der Reiz binokular angeboten wird (binokulare Summation oder Addition; Literaturübersicht in [30]), wobei das Ausmaß der Summation stark von den Reizbedingungen abhängt. Die binokulare Summation des Muster-VEP verschwindet, wenn der binokulare Reiz durch ein Vertikalprisma in Doppelbilder zerfällt [30], [165] oder die beiden Augen dargebotenen Muster in der Größe um mindestens 5 % unterschiedlich sind [62].

Eine Aniseikonie von 5 % führt dabei zur Verminderung der binokularen Summation, durch Bildgrößenunter-schiede von 7–17 % wird die Summation aufgehoben [99], [105]. Nach Schmidt et al. [165] findet sich nicht bei allen Personen mit normalem Binokularsehen eine binokulare Summation der VEP bei Schachbrettmuster-Umkehrreizung. Unter Darbietung rein fovealer Reize vermindere sich jedoch die Amplitude der VEP, wenn ein Auge durch Vorsetzen eines Prismas keine foveale Stimulation mehr erhält. Diese Amplitudenverkleinerung war bei Normal-personen deutlicher als bei Schielenden, wodurch eine Differenzierung der binokularen Sensorik möglich sei.

Neben der Amplitudensummation im VEP ermittelte Keller [101] in Analogie zur binokular kürzeren Reaktionszeit im psychophysischen Versuch auch eine Latenzverkürzung im VEP für den P1-Gipfel (den ersten positiven Gipfel der Reizantwort). Wie schon Apkarian et al. [5] beobachtete auch er unter günstigen Reizbedingungen eine Potenzierung (Summationsindex > 2) des VEP bei binokularer Darbietung.

Ein weiterer Nachweis kortikaler Binokularität im VEP ist durch die haploskopische Reizung mit Random-Dot- Mustern möglich [176]. Der Phasenwechsel erfolgt entweder durch Alternieren von korrelierten und unkorrelierten Arealen (Korrelogramm) oder durch Alternieren der Querdisparation in umschriebenen Arealen (Stereogramm). Damit die Musterumkehr monokular unsichtbar bleibt, müssen die Einzelelemente zusätzlich hochfrequent oszillieren (dynamisches Random-Dot-Muster). Die so abgeleiteten binokularen VEP beweisen die binokulare Integration im visuellen Kortex. Ohne sensorische Fusion ergibt die Signalmittelung kein reizspezifisches Potenzial. Mit diesen relativ aufwendigen Untersuchungsmethoden konnte der psychophysisch erbrachte Nachweis für die Entwicklung des Binokularsehens im 3.–4. Lebensmonat [7], [57] objektiviert werden (Korrelogramm: Braddick et al. [24]; Stereogramm: Petrig et al. [142]). Nach Skarf et al. [171] kann mit Korrelogrammen schon in einem Alter von 5 Wochen binokulare Fusion nachgewiesen werden, während Stereogramme erst nach der 11. Lebenswoche reizspezifische VEP ermitteln ließen. Für die klinische Anwendung kann mit Random- Dot-Stereogrammen unter Darbietung verschiedener Querdisparationen das stereoskopische Auflösungsvermögen von Personen mit normalem und eingeschränktem Binokularsehen qualitativ durch die Ableitung der VEP bestimmt werden [187].

Während das VEP keine genauere Lokalisation der Reizverarbeitung im visuellen Kortex erlaubt, können mittels der funktionellen Magnetresonanztomografie (fMRT) so-wohl die Grenzen der visuellen Areale als auch deren Aktivierung dargestellt werden. Hierbei wird die Kopplung der lokalen Durchblutung mit der neuronalen Aktivität genutzt und die Änderung des kernspintomografischen Signals durch Veränderung der Oxy- und Desoxyhämoglobin-Konzentrationen erfasst [115]. Im ersten Schritt werden zur Identifikation der visuellen Areale durch das Gesichtsfeld wandernde Schachbrett-Musterreize dargeboten, die zu einer Wanderwelle von Aktivität im visuellen Kortex führen und dadurch die kortikale Repräsentation des Gesichtsfelds markieren. Wird im zweiten Schritt die Aktivierung durch stereoskopische Reize aufgezeichnet, kann diese den zuvor bestimmten visuellen Arealen zugeordnet werden. Erstmals konnten Backus et al. den Zusammenhang zwischen Aktivierung der visuellen Areale und Stimulusdisparität zeigen, wobei V3A die größte Antwort zeigte [13]. Nachfolgende Untersuchungen zeigten eine besondere Empfindlichkeit für stereoskopische Reize in den Arealen V3A, V7, V4d-topo sowie in einem Areal, welches als kaudale parietale Disparitätsregion (CPDR) bezeichnet wird [178]. Die Untersuchungen tragen nicht nur zum Verständnis des normalen, sondern auch des pathologischen Binokularsehens bei. So konnten Jurcoane et al. das Fehlen interokularer Adaptation bei alternierender Fixation und fehlendem Stereosehen zeigen [95].

Die meisten Untersuchungen wurden bislang mit Tomografen mit einer Feldstärke von 3 Tesla durchgeführt. Eine deutliche Verbesserung der Ortsauflösung wird durch eine neuere Gerätegeneration mit 7 Tesla erwartet. Hiermit konnten Goncalves et al. zeigen, dass die vorrangige Empfindlichkeit für Disparitäten in den visuellen Arealen, insbesondere in V3A, in Cluster angeordnet sind und dass höhere dorsale Areale (V3A, V3B/KO) für die Entfernungsschätzung charakteristische Eigenschaften zeigen [56].