Sich bewegende Köpfe, stabile Welten: Schätzung, Kompensation und Kalibrierung während aktiver Eigenbewegung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Stefan Glasauer, seit 10/2016
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 276820109

Das Wissen über die eigene Bewegung relativ zur Umgebung ist bei allen Tieren grundlegend für eine normale kognitive Funktion. Dieses Wissen hängt weitgehend von Vorhersagen über Kopfbewegungen ab, die aus aktiven Motorbefehlen abgeleitet werden, den Kopf auf dem Körper und durch den Raum zu bewegen. Diese auf Motorik basierenden Vorhersagen liegen nicht nur in unserer Fähigkeit begründet, unsere Eigenbewegung wahrzunehmen, sondern auch in unserer Fähigkeit für räumliche Stabilität, d.h. unsere Fähigkeit, sich verändernde sensorische Stimulationen auszugleichen, um eine stabile Welt wahrzunehmen.Obwohl die aktive Kontrolle des Kopfes von enormer Bedeutung für die Einschätzung und Kompensation von Eigenbewegung ist, haben wir bislang noch keine vollständige Erkenntnis darüber, wie aktive Kontrollsignale mit eintreffenden visuellen und vestibulären Signalen interagieren. Daher stellt die aktive Kontrolle des Kopfes ein überaus wichtiges aber vernachlässigtes Modellsystem für Motorkontrolle dar. Das vorliegende Forschungsvorhaben untersucht dieses System unter der Verwendung von Spitzentechnologie, um sich mit folgenden wichtigen, offenen Fragen zu befassen: Wie werden sensorische und motorische Signale verglichen und integriert? Was sind die Folgen eines sensomotorischen Konflikts? Wie beeinflussen Motorsignale die Wahrnehmung?Mithilfe eines virtuellen Realitäts-Setups, das aus einer Hexapod- Motorplatform und einem visuellen Stereodisplay besteht, werden Psychophysik-Experimente durchgeführt. Aktive Bewegungen des Kopfes werden mit einem Gerät, das Bewegungen erfasst, aufgezeichnet und visuelle sowie vestibuläre Stimuli werden in Abhängigkeit von der Bewegung des Kopfes wiedergegeben. Die Experimente werden evaluieren, wie vestibuläre, visuelle und Efferenzkopie-Signale mit voraussichtlichen Bewegungen von Körper, Kopf und Umgebung verglichen und integriert werden. Probabilistisches Modellieren von sensomotorischer Kalibirierung wird verwendet, um vorherzusagen, wie sich das Nervensystem an persistierende Konflikte anpasst. Die Ergebnisse werden überaus relevante medizinische und technische Anwendungen erbringen, so zum Beispiel für die Behandlung von Schwindel und für Virtual Reality-Anzeigesysteme.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Paul MacNeilage, bis 9/2016