Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wann Bewegungsmuster Gefahr bedeuten

18.04.2006
Schauen Sie auf Füße anderer ...
Wann Bewegungsmuster Gefahr bedeuten
RUB-Biopsychologen in Current Biology
Warum hat ein Reh weniger Angst vor einem Auto als vor einem Menschen, der zu Fuß geht? Warum ist es so viel leichter wilde Vögel und andere Tiere zu beobachten, wenn man sich in einem Boot oder auf einem Fahrrad fortbewegt? Die Mechanismen, die Flucht und andere basale soziale and kommunikative Verhaltensweisen auslösen, müssen schnell und zuverlässig die Anwesenheit eines anderen Tieres detektieren. Zwei Studien, die am 17.4.2006 in der Zeitschrift Current Biology erschienen, darunter eine von Biopsychologen der Ruhr-Universität Bochum, implizieren, dass ein solcher Mechanismus auf einem visuellen Filter beruht, der sich an den Bewegungen der Füße eines sich bewegenden Tieres orientiert.

Vom Kopf auf die Füße gestellt

Die Untersuchungen von Nikolaus Troje and Cord Westhoff vom BioMotionLab, das sowohl an der Ruhr-Universität Bochum als auch an der kanadischen Queen’s University angesiedelt ist, machen sich den so genannten Inversionseffekt zunutze. Dieser besteht darin, dass manche visuellen Reize nur sehr viel schwerer verarbeitet werden können, wenn man sie auf dem Kopf stehend zeigt. Dies gilt insbesondere für die Wahrnehmung von Gesichtern, aber eben auch für die Wahrnehmung von biologischer Bewegung. Forschung auf dem Gebiet der Wahrnehmung von Gesichtern hat gezeigt, dass bei der Inversion vor allem die Erkennung der räumlichen Anordnung von Augen, Nase, Mund und anderen Merkmalen gestört wird, nicht jedoch deren individuelle Ausprägung.

Mit kleinen Lichtpunkten ...

Bei der Untersuchung der Wahrnehmung biologischer Bewegung arbeiteten die Bochumer Wissenschaftler mit so genannten Punktlicht Displays. Das sind Videos, die eine Reihe von Lichtpunkten zeigen, die sich so bewegen, als wären sie einem sich stationär auf einem Laufband gehenden Menschen oder einem Tier auf den Körper geklebt (Beispiele gibt es unter http://www.biomotionlab.ca/Demos/trojeCB06.html). Die Aufgabe von Versuchspersonen bestand nun darin, anzugeben, ob ein solcher Punklicht-Läufer nach links oder nach rechts orientiert ist. Das geht leicht, solange dieser aufrecht gezeigt wird, wird aber deutlich schwieriger, wenn man ihn auf den Kopf stellt, und bestätigt damit den schon oft beschriebenen Inversionseffekt.

... zu aufregenden Erkenntnissen

Das Aufregende an den Arbeiten der Bochumer Wissenschaftler war nun, dass man die Richtung, in der sich das Punktlicht Display zu bewegen scheint, auch dann noch leicht erkennen kann, wenn man die sich bewegenden Punkte zufällig versetzt. Das entstehende so genannte "scrambled" Display lässt sich zwar nicht mehr als Mensch (oder Taube, oder Katze) erkennen, aber trotzdem kann man ihm leicht die richtige Bewegungsrichtung zuordnen - allerdings nur solange es aufrecht gezeigt wird. Stellt man es auf den Kopf, antworten die Versuchspersonen nur noch zufällig. Dieser Befund ist nicht vereinbar mit der Theorie, dass der Inversionseffekt alleine mit einer gestörten Wahrnehmung der Anordnung von Bildelementen zu tun hat. Die Anordnung der Lichtpunkte beim "scrambled" Läufer ist völlig zufällig und enthält damit keinerlei Information. Der Inversionseffekt, zumindest im Fall von biologischer Bewegung, muss also noch eine andere Ursache haben, die irgendetwas mit der lokalen Bewegung der einzelnen Punkte zu tun hat.

Bewegungsmuster signalisieren Information

In zwei weiteren Experimenten fanden Troje und Westhoff, dass die entscheidende Information in der Art steckt, mit der sich die Füße bewegen. Wir leben in einer Welt, in der uns Gravitation auf dem Boden hält. Ein sich bewegendes Tier muss seine Extremitäten vom Boden abstoßen und sie dann wieder unter dem Einfluss der Gravitation zurückfallen lassen. Wenn man das energieeffizient tut, resultiert ein Bewegungsmuster welches typisch genug ist, um als universelles Signal die Anwesenheit eines anderen Lebewesens signalisieren zu können. Zumindest in der nicht-technologischen Welt, die für den Zeitrahmen, in dem die Evolution unseres visuellen Systems stattgefunden, hat charakterisiert, ist es nur schwer vorstellbar, wie ein solches Bewegungsmuster entstehen kann, ohne dass dabei ein Lebewesen im Spiel ist.

Von italienischen Kollegen bestätigt

Die Wissenschaftler des BioMotionLab vermuten, dass der Mechanismus, den sie mit ihrem am Menschen durchgeführten Experiment gefunden haben, evolutionär alt ist und sich bei anderen Tieren in ähnlicher Form wieder findet. Eine zweite Studie, die in der gleichen Ausgabe von Current Biology erscheint, bestätigt diese Vermutung. Giorgio Vallortigara und Lucia Regolin von der Universität Triest zeigen, dass gerade erst geschlüpfte Hühnerküken auf Punktlicht Displays reagieren und sich parallel zu der vermeintlichen Mutter ausrichten. Dies ist allerdings nur der Fall, wenn das Punktlicht Display aufrecht gezeigt ist, nicht jedoch wenn es invertiert ist.

Endlich eine Antwort auf die Frage der 6-jährigen Tochter

Troje erinnert sich daran, wie er vor Jahren von seiner damals 6-jährigen Tochter gefragt wurde, warum sie sich den vielen Kaninchen, die es in den seinem Haus benachbarten Feldern gibt, auf dem Fahrrad so viel besser nähern kann, als zu Fuß. Damals wusste er diese Frage nicht zu beantworten. Heute glaubt er eine Antwort darauf zu haben. Vielleicht passt die gleiche Antwort auch auf die Frage nach der Funktion des schleichenden Ganges einer jagenden Katze. Will die wirklich nur jedes Geräusch vermeiden, oder ist es vielleicht ein Versuch, die typisch ballistischen Bewegungen, die den adäquaten Reiz für den hier vorgeschlagenen "life detector" darstellen, zu maskieren?

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Nikolaus Troje, Canada Research Chair in Vision and Behavioural Sciences, Department of Psychology and School of Computing, Queen’s University Kingston, Ontario, K7L 3N6, CANADA, phone: 613 533-6017, fax: 613 533-2499, email: troje@post.queensu.ca, Internet: http://www.bml.psyc.queensu.ca

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.bml.psyc.queensu.ca
http://www.biomotionlab.ca/Demos/trojeCB06.html

Weitere Berichte zu: Bewegungsmuster Display Füße Inversionseffekt Wahrnehmung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie
22.02.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Erster Atemzug prägt Immunsystem nachhaltig
22.02.2017 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt

22.02.2017 | Medizin Gesundheit

Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie

22.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Meeresforschung in Echtzeit verfolgen

22.02.2017 | Geowissenschaften