Vestibuläre Psychophysik: Biologische Prinzipien der Sensorfusion zur Orientierung im Raum

(DFG-Projekt Be 783/3)

In diesem Projekt wird das Problem der Fusion unterschiedlicher biologischer Sensordaten zu einer einheitlichen Wahrnehmung am Beispiel der Richtungsorientierung (Selbstlokalisation) des Menschen während Drehung um die Körperlängsachse untersucht. Die verschiedenen Sinnes­modalitäten des Menschen machen von unterschiedlichen physikalischen Meßprinzipien Gebrauch und weisen dementsprechend spezifische Vor- und Nachteile auf. Durch geeignete Zusammen­fassung ("Fusion") dieser Modalitäten werden die Nachteile der einzelnen Messprinzipien kompensiert und die Zuverlässigkeit der Wahrnehmung erhöht. Unser Projekt versucht, vor dem Hintergrund ganz analoger Probleme in der Robotik das Wirkungsgefüge zu verstehen, das diese Leistung ermöglicht (frei fahrende 'intelligente' Roboter müssen fortlaufend ihre Raumposition bestimmen und dazu aus den Signalen von Ultraschallsensoren, Beschleuni­gungs­messern, Wegzählern u. ä. eine eindeutige Aussage über die augenblickliche Koordinatenposition gewinnen).

Die für das vorliegenden Teilprojekt notwendigen psychophysischen Experimente werden auf einer Drehplattform mit optokinetischer Trommel und verschiedenen Zusatzeinrichtungen durchgeführt, die beliebige Kombinationen von aktiver Selbstdrehung, passiver Drehung und optokinetischer und optomotorischer Reizung erlauben. Sie zielen auf eine quantitative Charakterisierung der wahr­genommen Winkeländerungen bei isolierter Reizung einzelner Sinneskanäle sowie kombinierter Reizung von 2 oder 3 Kanälen ab. Im Interesse der Analogie zu technischen Systemen wird besonderer Wert auf aktive Bewegungen gelegt. Die Versuche sind so gestaltet, daß vestibuläre,propriozeptive und optokinetische Sensorsignale entstehen, jedoch keine Landmarken benutzt werden können, so daß die Probanden auf Hochrechnung ('dead reckoning') angewiesen sind.


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