Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neurowissenschaften - Reale Folgen virtueller Bewegung

27.11.2014

Virtuelle optische Reize können unsere Bewegungswahrnehmung verändern. Dieser Effekt könnte auch für die Entwicklung neuer Technologien wie Virtual Reality-Brillen eine Rolle spielen.

Bewegte Bilder können Illusionen erzeugen – und das nicht nur im Kino: Wer länger eine gleichförmig gerichtete Bewegung, etwa einen Wasserfall, fixiert und anschließend eine ruhende Oberfläche betrachtet, für den bewegt sich diese scheinbar entgegengesetzt zum Wasserfall.

Dieser sogenannte Nacheffekt funktioniert auch über verschiedene Sinnessysteme hinweg, wie die LMU-Wissenschaftler Luigi Cuturi und Paul MacNeilage im Journal Current Biology berichten. „Solche optischen Täuschungen sind nicht nur Kuriositäten des Alltags, sondern sie geben auch wichtige Hinweise darauf, wie Sinneswahrnehmungen im Gehirn verarbeitet werden“, erklärt MacNeilage.

Nacheffekte entstehen, weil sich unser Wahrnehmungsapparat bei der Reizverarbeitung im Gehirn anpasst: Wenn ein Reiz längere Zeit besteht, „ermüden“ die an der Reizverarbeitung beteiligten Nervenzellen, sodass der vorangegangene Reiz die Verarbeitung des nachfolgenden beeinflusst. Ein Beispiel dafür ist die Empfindlichkeit für Licht:

Ein Raum erscheint dunkler, wenn man ihn nach einem Aufenthalt an der Sonne betritt, als wenn man aus dem Keller kommt. Meistens betrifft diese Anpassung dasselbe Sinnessystem, sodass etwa optische Reize auch optische Nacheffekte verursachen. „Wir haben nun experimentell untersucht, ob die Anpassung an einen visuellen Reiz auch einen anderen Sinn beeinflussen kann, und zwar den Vestibularapparat, der den Gleichgewichtssinn sowie die Orientierung und physikalische Bewegung im Raum koordiniert“, sagt MacNeilage.

Nacheffekt beeinflusst Ausgleichsbewegung

Für ihre Untersuchungen setzten die Wissenschaftler ihre Probanden auf eine bewegliche Plattform und zeigten ihnen schnell wechselnde Bildsequenzen, die entweder die Illusion einer vorwärts- oder rückwärtsgerichteten Bewegung vermittelten. Anschließend wurde der Raum verdunkelt und die Plattform bewegt. Die Probanden sollten diese Bewegung durch eine Ausgleichsbewegung wieder rückgängig machen.

Dabei zeigte sich, dass die Ausgleichsbewegung von dem zuvor gesehenen visuellen Reiz beeinflusst wurde, sodass es zu Fehleinschätzungen bezüglich der tatsächlichen Bewegung der Plattform kam. Dieser sogenannte crossmodale Nacheffekt – also ein Nacheffekt über verschiedene Sinnessysteme hinweg – zeigt, dass sowohl die visuellen als auch die vom Vestibularsystem kommenden Bewegungsinformationen durch gemeinsame neurale Mechanismen verarbeitet werden – und diese Mechanismen passen sich aneinander an.

„Unser Ergebnis hat auch Konsequenzen für die Entwicklung neuer Virtual Reality-Technologien wie etwa von Datenbrillen“, sagt MacNeilage. „Wenn visuelle Reize, die die Illusion von Bewegung erzeugen, Nacheffekte hervorrufen, die unsere tatsächliche Bewegung im Raum beeinflussen, wirft das Fragen auf, die beim Entwurf von Sicherheits- oder Gebrauchsanweisungen solcher Geräte berücksichtigt werden sollten.“
Current Biology 2014
göd

Publikation:
Optic flow induces nonvisual self motion aftereffects
L. Cuturi, P.R. MacNeilage
Current Biology 2014
Doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2014.10.015
http://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822%2814%2901291-3

Kontakt:
Dr. Paul MacNeilage
http://www.klinikum.uni-muenchen.de/Deutsches-Schwindelzentrum-IFB-LMU/de/Forschung_und_Wissenschaft/Forschungsprojekte_young_scientist_group/Projekt-YSG5/index.html

Tel. ++ 49 89 7095 7823
Fax ++ 49 89 7095 4801
E-Mail: paul.macneilage(at)lrz.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neue Materialchemie für Hochleistungsbatterien
19.09.2017 | Technische Universität Berlin

nachricht Zentraler Schalter der Immunabwehr gefunden
19.09.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

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: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Im Focus: Quantensensoren entschlüsseln magnetische Ordnung in neuartigem Halbleitermaterial

Physiker konnte erstmals eine spiralförmige magnetische Ordnung in einem multiferroischen Material abbilden. Diese gelten als vielversprechende Kandidaten für zukünftige Datenspeicher. Der Nachweis gelang den Forschern mit selbst entwickelten Quantensensoren, die elektromagnetische Felder im Nanometerbereich analysieren können und an der Universität Basel entwickelt wurden. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel sowie der Universität Montpellier und Forschern der Universität Paris-Saclay wurden in der Zeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Multiferroika sind Materialien, die gleichzeitig auf elektrische wie auch auf magnetische Felder reagieren. Die beiden Eigenschaften kommen für gewöhnlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungen

Biowissenschaftler tauschen neue Erkenntnisse über molekulare Gen-Schalter aus

19.09.2017 | Veranstaltungen

Zwei Grad wärmer – und dann?

19.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zentraler Schalter der Immunabwehr gefunden

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Materialchemie für Hochleistungsbatterien

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie