Transsaccadic prediction of visual features: Weighting, scope and generalization
Final Report Abstract
Blickbewegungen stellen das visuelle System vor eine Reihe von Herausforderungen. So ändern Objekte durch Bewegungen der Augen ständig ihre Position auf der Netzhaut und damit den räumlichen Auflösungsgrad mit dem sie verarbeitet werden. In der ersten Projektphase sind wir der Frage nachgegangen, wie das visuelle System mit solchen Veränderungen bei zwei zentralen Aufgaben, dem Erkennen und dem Finden von Objekten in der Peripherie, umgeht. Ausgehend von der Hypothese, dass diese Aufgaben durch erfahrungsbasierte Vorhersagen von sensorischen Effekten von Blickbewegungen gelöst werden können, führten wir eine Reihe von Lernexperimenten durch. Hierbei wurden während der Blickbewegung zumeist unbemerkt visuelle Merkmale von Zielobjekten ausgetauscht. Beispielsweise änderten farbige Objekte über die Blickbewegung hinweg ihren Umriss von eher kreisförmig zu eher dreieckig. Anschließend wurde überprüft, inwieweit diese veränderten Seherfahrungen die Vorhersagen über periphere bzw. foveale Objektansichten beeinflussen. Einflüsse zeigten sich zum einen bei der Wahrnehmung peripherer Objekte, die sich der vorhergesagten fovealen Objektansicht annäherte. Zuvor veränderte kreisförmige Objekte wurden so beispielsweise als eher dreieckig wahrgenommen. Zum anderen zeigten sich Einflüsse der veränderten Seherfahrungen beim Suchen von Objekten, die häufiger den Blick auf sich zogen, wenn Sie den vorhergesagten peripheren Objektansichten entsprachen. Weiterhin konnten wir nachweisen, dass die zugrundeliegenden Seherfahrungen durch einen sehr robusten assoziativen Lernmechanismus erworben werden und für die Vorhersage einer Reihe von unterschiedlichen visuellen Merkmalen genutzt werden können. Damit stützen die erzielten Ergebnisse die Idee, dass Wahrnehmungs- und Handlungsprozesse zu bedeutenden Teilen durch Vorhersagen von Bewegungseffekten bestimmt sind. In der zweiten Projektphase wurden die Bedingungen und Mechanismen der transsakkadischen Vorhersage weiter spezifiziert. Hier konnten wir zeigen, dass selbst sehr große Objektänderungen (z.B. vom Quadrat zum Kreis) über die Sakkade gelernt werden, diese jedoch die periphere Wahrnehmung relativ gesehen zunehmend weniger stark beeinflussen. Weitere Untersuchungen zeigten, dass sich solche Vorhersagen auch auf periphere Objekte ausdehnen, zu denen keine Blickbewegungen ausgeführt werden. Abschließende Untersuchungen zeigten zudem, dass die Vorhersagen räumlich sehr spezifisch sind und auch bei der Wahrnehmung komplexer Objekteigenschaften eine Rolle spielen.
Publications
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