Aufmerksamkeit und sensorische Integration im aktiven Sehen von bewegten Objekten

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Rolfs
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine, Kognitive und Mathematische Psychologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 383514233

• Erstellungsjahr: 2023

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Das Sehen ist hoch selektiv – nur ein Bruchteil der Informationen, die die Netzhaut stimulieren, beeinflusst die Bewegungssteuerung oder erreicht die bewusste Wahrnehmung. Die Vorbereitung und Ausführung schneller Blickbewegungen (Sakkaden) beeinflussen diese Selektion stark, indem sie die visuelle Empfindlichkeit für das Ziel der Sakkade erhöhen, während sie für andere Ziele reduziert wird (präsakkadische Aufmerksamkeitsverschiebung). Ziel dieses Projekts war es, prädiktive präsakkadische Prozesse in dynamischen Szenen zu untersuchen. Vorhersagen sollten in dynamischen Szenen kritischer sein als in statischen: Um den Blick auf bewegte Ziele zu richten, muss das okulomotorische System die neuronalen Latenzen zwischen der Netzhaut und den Augenmuskeln berücksichtigen. Mit dem Projekt wurden drei Hauptziele verfolgt. Wir wollten verstehen, (1) wie das visuomotorische System in der Lage ist, Sakkaden auf sich bewegende Objekte auszuführen, (2) welche Rolle die präsakkadische Aufmerksamkeit dabei spielt und (3) wie wir bewegte Objekte verfolgen, wenn schnelle Augenbewegungen ihre Position auf der Netzhaut permanent radikal verändern. Wir haben diese Ziele in drei Unterprojekten verfolgt. Erstens werden Bewegungsinformationen bei der Sakkadenvorbereitung berücksichtigt: Die Wahrnehmung der Position eines Reizes wird durch die Latenzzeit einer sakkadischen Augenbewegung zu diesem Reiz vorhergesagt. Zweitens führt Bewegung am Sakkadenziel zu einer postakkadischen Folgereaktion, die bei Sakkadenlandung unmittelbar einsetzt. Präsakkadische Aufmerksamkeit spielt eine Schlüsselrolle bei der Steuerung dieser prädiktiven Blickbewegungen. Drittens werden definierende Merkmale eines Blickbewegungsziels im fovealen Sehen antizipiert, was eine kontinuierliche Wahrnehmung über Sakkaden hinweg ermöglicht. Dabei wird die foveale Auflösung von der Auflösung beeinflusst, die am Sakkaden-Ziel verfügbar ist. Zuguterletzt modulieren Bewegungssignale am Ziel der sakkadischen Augenbewegungen die präakkadische foveale Wahrnehmung und steuern prädiktive Blickreaktionen. Diese Ergebnisse decken die Schlüsselrolle von prädiktiven Prozessen beim aktiven Sehen von dynamischen Szenen auf.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Motion Extrapolation for Eye Movements Predicts Perceived Motion-Induced Position Shifts. The Journal of Neuroscience, 38(38), 8243-8250.
  van Heusden, Elle; Rolfs, Martin; Cavanagh, Patrick & Hogendoorn, Hinze
  
• Presaccadic motion integration drives a predictive postsaccadic following response. Journal of Vision, 19(11), 12.
  Kwon, Sunwoo; Rolfs, Martin & Mitchell, Jude F.
  
• van der Stigchel, S. How Attention Works. Perception, 49(7), 796-797.
  Kroell, Lisa M. & Rolfs, Martin
  
• Foveal vision anticipates defining features of eye movement targets. eLife, 11.
  Kroell, Lisa M. & Rolfs, Martin
  
• The peripheral sensitivity profile at the saccade target reshapes during saccade preparation. Cortex, 139, 12–26.
  Kroell, Lisa M. & Rolfs, Martin
  
• The magnitude and time course of pre-saccadic foveal prediction depend on the conspicuity of the saccade target. eLife Sciences Publications, Ltd.
  Kroell, Lisa M. & Rolfs, Martin