Mechanismen der dreidimensionalen visuellen Konstanz bei Primaten

• Antragsteller: Dr. Baptiste Caziot, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 524696675

Wenn wir unsere Augen bewegen, nehmen wir unsere Umwelt dennoch als stabil wahr. Wie unser visuelles System diese perzeptuelle, räumliche Konstanz trotz ständig wechselnder Netzhaut-Inputs aufrechterhält, wurde bereits untersucht, ist aber bei weitem noch nicht verstanden. Überraschenderweise haben sich bisherige Studien fast ausschließlich auf 2D (flache) visuelle Szenen konzentriert, bei denen aber Tiefeninformationen vernachlässigt werden. Wir gehen jedoch davon aus, dass eine Theorie der Raumkonstanz auch für 3D-Szenen gelten muss, da wir uns in einer 3D-Welt entwickeln und bewegen. Eine Hypothese im Kontext von perzeptueller Stabilität und Augenbewegungen postuliert sogenannte attentional pointers. Doch auch diese Aufmerksamkeitsvektoren wurden bislang lediglich für 2D Szenen betrachtet. Wir möchten deshalb im vorliegenden Projekt zunächst Orientierung der Aufmerksamkeit in der Tiefe (3D) untersuchen, mit dem langfristigen Ziel, die Wahrnehmungsstabilität von 3-dimensionalen Szenen zu verstehen. In einer Reihe von psychophysikalischen Experimenten bei menschlichen Versuchspersonen werden wir systematisch die Orientierung der Aufmerksamkeit in 3D testen. Aufmerksamkeit wird oft als ein Scheinwerfer (engl.: Spotlight) beschrieben, der jedoch die Tiefeninformation vernachlässigt. In aufeinanderfolgenden Experimenten werden wir die Ausrichtung der Aufmerksamkeit in der Tiefe bei Abwesenheit von Augenbewegungen und anschließend während Augenbewegungen untersuchen. Schließlich werden wir die Neuzuordnung von 3-dimensionalen Informationen über Augenbewegungen hinweg betrachten. Diese psychophysikalischen Experimente bei menschlichen Versuchspersonen werden durch eine Reihe physiologischer Experimente an nicht-menschlichen Primaten (wache, sich verhaltende Makaken) ergänzt, um die möglichen physiologischen Grundlagen dieser Verhaltenseffekte zu untersuchen. Angestrebt werden neuronale Ableitungen in den lateralen und ventralen intraparietalen Arealen (Areale LIP und VIP) des posterioren parietalen Kortex (PPC). Funktionelle Äquivalente dieser Areale des Makaken sind bei Menschen identifiziert worden. Um die physiologischen Experimente eng mit den psychologischen Experimenten zu verknüpfen, werden wir Stimuli und Aufgaben verwenden, die denen der Versuchspersonen so ähnlich wie möglich sind. Wir erwarten zu zeigen, dass die bei Probanden/innen festgestellten Aufmerksamkeitseffekte sich in der Aktivität der Neuronen im PPC des Makaken widerspiegeln. Insgesamt wollen wir mit dieser Versuchsreihe zeigen, dass die Aufmerksamkeit auf eine dreidimensionale Repräsentation der Umgebung einwirkt und daher eine Rolle bei der 3D-Raumkonstanz spielen könnte, wie sie für 2D (flache) Szenen vermutet wird. Darüber erwarten wir, dass sich diese Effekte auf neuronaler Ebene in den Zielarealen des PPC des Makaken widerspiegeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Frank Bremmer
• Kooperationspartner: Professor Dr. Guillaume Masson, Ph.D.; Dr. Martin Szinte, Ph.D.