Biomimetische sensorische Augmentation

• Antragsteller: Dr. Frank Schumann
• Fachliche Zuordnung: Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 395696283

Dieses Projekt untersucht die Integration eines künstlichen ‚magnetischen’ Sinnes in die menschliche Raumwahrnehmung. Wir haben kürzlich einen Apparat zur sensorischen Erweiterung entwickelt, der die Orientierung des Kopfes relative zu magnetischem Norden anzeigt. Der Apparat nutzt ein neues biomimetisches sensorischer Kodierungsprinzip welches die Ausgangssignale eine kopfbasierten Kompass auf die frühen sensorischen Eigenschaften richtungsspezifischer distaler auditorischer Ereignisse moduliert. Unsere vorhergehende Arbeit zeigt dass sich dieses Signal unter Laborbedingungen schnell in die vestibuläre Wahrnehmung des Raumes integriert. Allerdings kombiniert die räumliche Wahrnehmung unter natürlichen, ökologischen Bedingungen sowohl die Information von multiplen internen wie externen sensorischen Kanälen als auch Information die aus internen Modellen über die sensorischen Konsequenzen von Handlungen abgeleitet wird. Daher ist es möglich, dass, obwohl die Laborergebnisse einer Integration von magnetischen sensorischen Signalen in die vestibuläre Wahrnehmung vielversprechend sind, dies nicht ausreicht um die räumliche Wahrnehmung auch unter natürlichen Bedingungen perzeptuell zu beeinflussen. Das vorliegende Projekt untersucht daher (1) ob ein biomimetisches magnetisches Signal auch unter natürlicheren Bedingungen in die Wahrnehmung integriert werden kann, und (2) welche Mechanismen der Integration unterliegen könnten. Es ist geplant zu untersuchen ob die vestibuläre Integration, wie von Bayes Modellen vorhergesagt, auf Signalreliabilität beruht; ob eine perzeptuelle Integration in der Gegenwart von verlässlichen propriozeptiven- und Motorsignalen möglich ist; ob ein biomimetisches magnetisches Signal auch die räumliche Orientierung in ökologischen externen Umwelten beeinflussen kann; sowie, unter der Verwendung von bildgebendenVerfahren (fMRT), welchen neuronale Prozessen der Integration eines biomimetischen kodierten künstlichen Sensorsignales unterliegen könnten.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Gastgeber: Dr. Angelo Arleo; Professor Pascal Mamassian, Ph.D.