Sensorische Kopplung bei der Werkzeugbenutzung

• Antragsteller: Professor Dr. Herbert Heuer
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine, Kognitive und Mathematische Psychologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 252112694

Sinnesinformation über die Position der Hand ist normalerweise multimodal, nämlich visuell und propriozeptiv. Die sensorische Integration der verschiedenen Modalitäten führt zur Wahrnehmung einer einzelnen Hand in einer einzelnen Position. Bei der Werkzeugbenutzung beziehen sich visuelle und propriozeptive Sinnesinformation typischerweise nicht mehr auf ein einzelnes Objekt, die Hand, sondern auf verschiedene Objekte, nämlich den effektiven Teil des Werkzeugs und die Hand. Bewegungen des effektiven Teils des Werkzeugs sind durch die sog. kinematische Transformation an die Handbewegungen gekoppelt. Im populärsten experimentellen Paradigma für die Untersuchung der Anpassung an neue kinematische Transformationen ist die Bewegungsrichtung eines Cursors auf einem Computer-Bildschirm relativ zur Richtung der Handbewegung gedreht. Erste Untersuchungen mit einer Modifikation dieses Paradigmas haben eine sensorische Kopplung von Cursor- und Hand-Richtungen gezeigt, das heißt, ein wechselseitiges Bias der wahrgenommenen Richtungen von Hand- und Cursorbewegungen, obwohl es sich um verschiedene Objekte in verschiedenen Positionen handelte, die sich zudem in verschiedenen Ebenen bewegten. Das Ziel des geplanten Vorhabens ist es, die Kenntnisse über diese spezielle Form sensorischer Kopplung zu vertiefen.In einer ersten Versuchsreihe sollen Erweiterungen breit akzeptierter Modelle (fast) optimaler sensorischer Integration geprüft werden. Diese Modelle sind für Situationen entwickelt worden, in denen sich verschiedene Modalitäten auf eine einzelne Eigenschaft eines einzelnen Objekts beziehen. Sie sollen nun auf Situationen verallgemeinert werden, in denen sich verschiedene Modalitäten auf eine Eigenschaft unterschiedlicher Objekte beziehen, deren Bewegungen durch eine kinematische Transformation verknüpft sind. In weiteren Versuchsreihen sollen dann Faktoren identifiziert werden, die die Stärke und die Asymmetrie der sensorischen Kopplung bei der Werkzeugbenutzung bestimmen. In der ersten dieser Versuchsreihen werden verschiedene kinematische Transformationen verglichen. In der zweiten Versuchreihe geht es um den Einfluss des Erlernens der kinematischen Transformation, der wiederum von der Art der Übung abhängen kann. In der dritten Versuchsreihe werden weitere potentielle Einflussgrößen der Kopplungsstärke bestimmt. Zu ihnen gehören zeitliche Verzögerungen zwischen der propriozeptiven Information über die Handbewegung und der visuellen Information über die Cursorbewegung sowie die Korrelation zwischen den Geschwindigkeitsprofilen der Handbewegungen und den Geschwindigkeitsprofilen der gleichzeitigen Cursorbewegungen. Schließlich fallen als Nebenergebnis in einer Reihe von Experimenten Daten an, die es erlauben, die Schätzungen der Stärke sensorischer Kopplung auf der Grundlage expliziter psychophysischer Urteile mit Schätzungen auf der Grundlage spezieller indirekter Maße der gefühlten Richtung der Handbewegung zu vergleichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen