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| Kybernetischer Ansatz zu Wahrnehmung und Handlung | ||||||||||||||
| Die Arbeitsgruppe CAPA ("Cybernetics Approach to Perception and Action") beschäftigt sich mit der Anwendung von Methoden aus der Informations- und Systemtheorie sowie der Signalverarbeitung, um Wahrnehmung und Handlung bei Eigenbewegungen zu verstehen und zu modellieren. Ein zentrales Ziel der Arbeitsgruppe ist es, zu einem tieferen Verständnis der Verarbeitung von Eigenbewegungsinformationen zu gelangen, indem das Gehirn als komplexes, hierarchisches Kontrollsystem aufgefasst wird, das individuelle Teilkomponenten hat, die wiederum Teil eines größeren Kontrollsystems sein können. ◘ Helikopterkontrolle mit Hilfe von Bewegungsinformation und visueller Information
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Kontrolle von Armbewegungen mithilfe des Gleichgewichtssinnes Gleichgewichtssignale spielen bei der Kontrolle von grundlegenden Bewegungsabläufen, wie z. B. beim Balancehalten oder bei der Blickstabilisation eine Rolle. Aktuelle Studien zeigen dass Gleichgewichtssignale auch zur Kontrolle von Greifbewegungen beitragen [1-4]. In diesen Studien lösten Veränderungen an den Eingangssignalen des Gleichgewichtsorgans, die entweder durch galvanische Stimulation oder durch passive Verschiebungen des Körpers hervorgerufen wurden, gleichzeitige Modulationen einer Greifbewegung zu einem visuellen Ziel aus. Die beobachteten Veränderungen der Armbewegungen waren nicht abrupt, traten mit relativ kurzen Verzögerungen auf und erlaubten es immer noch, die Greifbewegungen exakt auszuführen (Fehler kleiner als 4 Grad) - trotz Körperrotationen von bis zu 40°. Ähnlich wie die Kontrolle von Augenbewegungen durch den Gleichgewichtssinn kann auch die Kontrolle von Armbewegungen durch eine sensorimotorische Adaptation beeinflusst werden, aber nicht von einer Wahrnehmungsadaptation [3]. Darüber hinaus zeigt sie beim Messen von Muskelaktivität (Elektromyografie – EMG) nur kurze Latenzen und wird nicht beeinflusst von kognitiven Prozessen [4].Der Bewegungssimulator (Kuka) und die Bewegungsplattform erlauben es uns nun, verschiedene Translationen und Rotationsachsen zu benutzen und zu kombinieren, um die Kontrolle von Hand- und Armbewegungen mithilfe des Gleichgewichtssinnes detaillierter zu erforschen. Dabei kombinieren wir verschiedene Ansätze und Methoden (z. B. Psychophysik, EMG Aufnahmen, Nah-Infrarot-Spektroskopie (NIRS), Transcraniale Magnetstimulation (TMS)) um verschiedene Aspekte dieser Kontrollprozesse zu bestimmen – dazu gehören z. B. Latenzen, Adaptation, sowie eventuelle Einflüsse höherer Verarbeitungsprozessen oder eines internen Modells.
◘ Bresciani, J.-P., J. Blouin, F. Sarlegna, C. Bourdin, J.-L. Vercher, G.M. Gauthier: On-line versus off-line vestibular-evoked control of goal-directed arm movements. NeuroReport 13 (2002b) 1563-1566 ◘ Bresciani, J.-P., Blouin, J., Vercher, J.-L., Gauthier, G.M.: On the nature of the vestibular control of arm reaching movements during whole-body rotations. Experimental Brain Research 164 (2005) 431-441 ◘ Blouin, J., Guillaud, E., Bresciani, J.-P., Guerraz, M., , Gauthier, G.M., Simoneau, M.: Hand stabilization during body motion shares similar control processes with known vestibular-driven motor responses. Society for Neuroscience abstract 451.21 (2006)
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| PROJEKTLEITER ◘ Jean-Pierre Bresciani |
BETEILIGTE ◘ Karl Beykirch ◘ Heinrich Bülthoff |
EINRICHTUNGEN ◘ RoboLab ◘ MotionLab |
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