Eigenbewegungswahrnehmung während unabhängiger Objektbewegung und Objektbewegungswahrnehmung während Eigenbewegung: Experimente Untersuchung und Modellbildung visueller und nicht-visueller Informationen

• Antragsteller: Professor Dr. Markus Lappe
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine, Kognitive und Mathematische Psychologie ; Experimentelle und theoretische Netzwerk-Neurowissenschaften ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 469047940

Das geplante Projekt untersucht, wie wir unsere eigene Bewegung aus dem optischen Flussfeld wahrnehmen, wenn Objekte, die sich selbstständig bewegen, das Flussfeld verzerren und wie wir gleichzeitig die Bewegung dieser Objekte während unserer Eigenbewegung wahrnehmen. Obwohl beide Fragen für sich genommen im letzten Jahrzehnt zunehmend in den Fokus des wissenschaftlichen Interesses gerückt sind, gibt es kaum Studien, die beide Fragen gemeinsam untersuchen. Es hat sich mehrfach gezeigt, dass unabhängig bewegte Objekte im Flussfeld zu einem Richtungsfehler in der Einschätzung der Eigenbewegungsrichtung führen, obwohl Versuchspersonen die Objektbewegung für sich genommen klar erkennen können. Auf der anderen Seite hat sich gezeigt, dass die Fähigkeit, Objektbewegung aus dem Flussfeld zu separieren, nicht durch die Genauigkeit der Eigenbewegungsschätzung bestimmt wird. Diese beiden Befunde deuten darauf hin, dass die die Prozesse der Eigenbewegungswahrnehmung und der Bestimmung von Objektbewegung während Eigenbewegung auf getrennten Bahnen erfolgen, auch wenn sie initial auf gemeinsamen frühen und mittleren Verarbeitungsstufen von optischem Fluss beruhen müssen. Diese Hypothese ist bisher weder experimentell sorgfältig untersucht worden noch gibt es dazu neurokomputationale Modelle, die beide Sätze von experimentellen Daten gemeinsam erklären können. Außerdem befassen sich bisherige Untersuchungen und Modelle lediglich mit einem einzelnen bewegten Objekt, wohingegen natürliche Situationen oft mehrere bewegte Objekte enthalten. Im geplanten Projekt wollen wir zunächst untersuchen, unter welchen Bedingungen menschliche Beobachter Objektbewegung aus dem optischen Fluss segregieren können und gleichzeitig die Genauigkeit ihrer Eigenbewegungsschätzung messen. Danach wollen wir untersuchen, ob Betrachter mehrere bewegte Objekte im Flussfeld zu einem kohärenten Ensemble zusammenfassen können und welche Auswirkungen dies auf die Trennung von Objekt- und Eigenbewegung sowie auf die Genauigkeit der EIgenbewegungsschätzung hat. Schließlich wollen wir in Experimenten in virtueller Realität die Rolle nicht-visueller Informationen während des Gehens bestimmen. Parallel zu diesen Untersuchungen steht die Entwicklung eines neuartigen neurokomputationalen Modells zweier zunächst gemeinsamer und später getrennter Flussfeldverarbeitungsprozesse, das die experimentellen Untersuchungen anleiten soll und das durch die experimentellen Daten verifiziert werden soll. Unser Ziel ist es, eine umfassende Modellvorstellung zu entwickeln, wie unser Gehirn mittels multimodaler Information gleichzeitig Eigenbewegung und die Bewegung anderer Objekte wahrnimmt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Partnerorganisation: National Natural Science Foundation of China
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Li Li