Visuelle Stabilität durch Habituation an senso-motorische Kontingenzen

• Antragsteller: Professor Dr. Eckart Zimmermann
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 554022301

Obwohl die visuellen Rezeptoren sich durch die Bewegungen der Augen permanent in Unruhe befinden, nehmen die Außenwelt als stabil wahr. Visuelle Stabilität stellt eine besondere Herausforderung dar, wenn wir Sakkaden, also Blicksprünge, ausführen, die die Retina plötzlich mit hoher Geschwindigkeit versetzen. Wir haben die Theorie der intra-sakkadischen Habituation vorgeschlagen. Diese behauptet, dass das Gehirn während Sakkaden auf vorhersagbare Stimulation weniger stark reagiert. Visuelle Stabilität kann gewährleistet werden, weil das Gehirn die neuronale Antwort auf die erwartete visuelle Bewegung abschwächt. 
Im Antrag werden vier Experimente beschrieben, die die Theorie der Habituation mit konkurrierenden Theorien vergleichen. Die Theorie der sakkadischen Suppression nimmt eine kurzzeitige Unterbrechung der Verarbeitung im magno-zellulären Pfad an. Die Theorie der trans-sakkadischen Maskierung behauptet, dass der visuelle Eingang unmittelbar nach der Sakkade den intra-sakkadischen Bewegungs-Stimulus maskiert. Das Ziel von Experiment 1 soll zeigen, ob Vorhersagen über visuelle Stimulation in einer auszuführenden Sakkade bestimmen, ob intra-sakkadische Bewegung als stationär wahrgenommen wird oder nicht. Durch wiederholte Präsentation einer bestimmten Bewegungsgeschwindigkeit während eines bestimmten Sakkadenvektors sollte Habituation auch beobachtbar sein für künstliche intra-sakkadische Bewegung. 
Experiment 2 soll die Generalisierbarkeit der Habituation testen. Wird jeder vorhersagbare Stimulus während einer Sakkade abgeschwächt oder ist habituation spezifisch für visuelle Bewegung. In Experiment 2 werden intra-sakkadische Farbveränderungen gekoppelt an die Ausführung einer bestimmten Sakkade. Wenn Habituation über alle visuellen Merkmale generalisiert, sollten diese Farbveränderungen unsichtbar werden nach wiederholter Präsentation. 
In früheren Experimenten wurde derselbe Sakkaden-Vektor monoton über die ganze experimentelle Sitzung gestattest. Im Gegensatz dazu werden in der natürlichen Wahrnehmung unterschiedliche Sakkaden-Vektoren ausgeführt. In Experiment 3 soll getestet werden, ob visuelle Bewegung an spezifische Sakkadenvektoren gekoppelt werden kann, selbst wenn diese in zufälliger Reihenfolge ausgeführt werden. Experiment 4 wird die Habituation gegen die Theorie der trans-sakkadischen visuellen Maskierung testen. Intra-sakkadische Maskierung wurde bisher gesteht mit Stimuli, die nur kurzzeitig präsentiert wurden. In natürlicher Wahrnehmung jedoch, verschwindet die visuelle Szenerie nicht kurz nach der Ausführung einer Sakkade. Um herauszufinden welche Theorie unter den Bedingungen der natürlichen Wahrnehmung gilt, werden in Experiment 4 die trans-sakkadische Maskierung und die intra-sakkadische Habituierung gemessen, wenn Stimuli entweder kurzzeitig oder stationär präsentiert werden. Die Experimente dieses Antrags sollen bestimmen, ob die Theorie der intra-sakkadischen Habituierung die visuelle Stabilität während Sakkaden erklärt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen