Die Wahrnehmung von Eigenbewegung wird am MPI für biologische Kybernetik in verschiedenen Forschungsprojekten untersucht. Das erste Projekt beschäftigt sich mit Eigenbewegungswahrnehmung im Kontext von multisensorischer Integration, wobei der Einfluss von visueller, vestibulärer und propriozeptiver Information untersucht wird. Ein zweiter Fokus liegt auf der Untersuchung der Illusion von Eigenbewegung - wie können wir Anwender in den Glauben versetzen, dass sie sich bewegen, ohne dass wir das mit Hilfe teurer Bewegungssimulatoren wirklich tun müssen? Ein drittes Projekt untersucht Eigenbewegungswahrnehmung beim Gehen - dabei verfolgen wir unter anderem das Ziel, ein omni-direktionales Laufband zu entwickeln und zu testen, mit dem Anwender beliebig grosse Räume explorieren können.

◘ Menschliche Fortbewegung und Gangeigenschaften
◘ Wahrnehmung der Eigenbewegung in Virtueller Realität
◘ "Spatial Updating" während der Bewegung in zwei und drei Dimensionen

“Spatial Updating” während  der Bewegung in zwei und drei Dimensionen

Beim Bewegen durch die Welt erneuern wir permanent unser Wissen darüber, wo wir uns momentan in Bezug zu den Gegenständen in unserem Umfeld befinden. Dieses Aktualisieren räumlicher Informationen, auch „Spatial Updating“ genannt, funktioniert überwiegend automatisch, da wir die Position von Objekten während der Bewegung mühelos verfolgen können. Erfolgreiches Spatial Updating erfordert akkurate Wahrnehmung der Eigenbewegung, vor allem dann, wenn wir Objekte lokalisieren müssen, dabei aber keine visuelle Rückmeldung bekommen.

Anhand eines experimentellen Paradigmas, in dem Personen ununterbrochen auf  ein gleichbleibendes Ziel zeigen müssen, wollen wir den Beitrag der einzelnen, verfügbaren Eigenbewegungsinformationen für das Spatial Updating zu erfahren. Unter Benutzung des modernen  Motion-Tracking System des Cyberneums beobachten wir die  Armbewegungen von Personen beim Gehen entlang zweidimensionaler Pfade.

Ein ideales Zeigeverhalten hat einen charakteristischen Bewegungsablauf und ein charakteristisches Geschwindigkeitsprofil.  Jede Abweichung von diesem idealen Verhalten gibt Hinweise auf inakkurates Spatial Updating, ohne dass man dabei auf verbale Beschreibungen angewiesen ist. Durch Analysieren des Zeigeverhaltens in Abhängigkeit von der Menge an verfügbaren Sinnesinformationen, z. B. bei passiver Bewegung, beim Laufen auf einem Laufband, und bei imaginiertem Laufen, hoffen wir die nicht-visuellen Faktoren besser zu verstehen, die es uns erlauben, unsere Eigenbewegung exakt wahrzunehmen.

Während der zweiten Phase des Projekts werden wir das TrackingLab-Paradigma auf die Nutzung des KUKA Bewegungssimulators anpassen. Die sechs Freiheitsgrade des Roboterarms erlauben uns, Personen auf einfachen und komplexen Bahnen in drei Dimensionen zu bewegen. Dies wird uns erstmals ermöglichen, Spatial Updating während Translationen in allen drei Dimensionen zu untersuchen.

REFERENZEN
◘ Loomis, JM, et al. 81992) : Visual space perception and visually directed action. Jouernal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 18(4):906-921

Dieses für das VICON Motion-
Capture System optimierte
Zeigegerät wird es uns erlauben,
das Zeigeverhalten der
Versuchspersonen kontinuerlich mit
einer hohen Genauigkeit zu messen.

Ein computergesteuerter Rollstuhl
wird die Versuchspersonen passiv
durch das TrackingLab
transportieren.

PROJEKTLEITER
◘ Josh Siegle
◘ Jenny Campos
◘ Jack Loomis