ELAPS: Embodied Latency Adaptation and the Perception of Simultaneity

• Antragstellerin: Dr. Marieke Rohde
• Fachliche Zuordnung: Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 191674407

Das menschliche Gehirn kompensiert ständig Zeitverzögerungen (Latenzen) zwischen den Sinnen und zwischen Handlung und Wahrnehmung. Das vorige Projekt "ELAPS: Embodied Latency Adaptation and the Perception of Simultaneity" untersuchte die Plastizität visuomotorischer Latenzkompensation. Dieses Thema ist relevant für das Design digitaler Technologie (virtuelle Realität, Interfaces), wo Feedbacklatenzen oft unvermeidlich sind. Die Projektergebnisse zeigen, dass bei richtigen Rahmenbedingungen (z.B. Vorhersagbarkeit der Umgebung) Menschen ihre Zeitwahrnehmung und Handlungssteuerung an zusätzliche Feedbacklatenzen im Subsekundenbereich anpassen können.Der Nachfolgeantrag "ELASTiC: Embodied Latencies in Agency, Space, Time and Causation" erweitert diese Ergebnisse durch gezielte zusätzliche Experimente zum besseren Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen. Dabei rückt das Konzept der Agenz (Handlungsurheberschaft) mit in den Vordergrund. Einerseits zeigen die Projektergebnisse, dass Agenz eine Voraussetzung für Latenzanpassung ist und deren Verarbeitung beeinflusst. Andererseits bestimmen sensomotorische Latenzen auch die Wahrnehmung von Agenz (eine Handlung muss z.B. vor einem Reiz erfolgen, damit dieser als durch die Handlung verursacht wahrgenommen wird). Das Projekt ELASTiC erforscht die Zusammenhänge zwischen Agenz und sensomotorischen Latenzen mit folgenden verhaltensexperimentellen Ansätzen.Experimente zur Verhaltenssteuerung in der geschlossenen Regelschleife.Zum einen wird die Handlungssteuerung in einfachen Aufgaben (manuelle Verfolgung) untersucht, um die Grundkomponenten von Latenzanpassung zu ergründen. Dieser minimale Ansatz wird durch ökologisch validere Experimente ergänzt, in denen Versuchspersonen sich frei bewegen können (mit Hilfe einer tragbaren Virtualitätsbrille). So kann Verallgemeinerung von Latenzanpassung erforscht werden; z.B.: Hilft Latenzanpassung in Hand-Auge-Koordination bei der Kompensation von Latenzen, die Bewegungen des gesamten Körpers betreffen?Experimente zur Wahrnehmung.Veränderungen der Zeit- und Agenzwahrnehmung werden mit den Methoden der multisensorischen Psychophysik untersucht. Umgebungsvariablen (z.B. visuomotorische Latenzen) werden kontinuierlich variiert und menschliche Wahrnehmungsurteile (z.B. über gefühlte Agenz oder zeitliche Abfolge) werden als Funktion dieser Umgebungsvariable beschrieben um die Parameter, die die Wahrnehmungswelt charakterisieren, zu erfassen.Insbesondere die Schnittstelle dieser Ansätze (perzeptuelles Lernen durch Anpassung der Handlungssteuerung; aktive Agenzwahrnehmung) dient dem besseren Verständnis neuronaler Lernprozesse in Wahrnehmung und Handlung. Die theoretische Einbettung der Ergebnisse (multisensorische Integration, Regelungstechnik) macht sie interessant für Anwendungen im ingenieurswissenschaftlichen Bereich (z.B. Interfacedesign, Mensch-Maschine-Interaktion), sowie in der Medizin (z.B. gestörte Agenzwahrnehmung bei Schizophreniepatienten).

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen