Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das räumliche Gedächtnis ist nicht wie eine "Karte im Kopf"

10.10.2018

Wie speichern wir räumliche Informationen unserer Umgebung ab?

Wenn Sie diesen Text lesen, sitzen Sie wahrscheinlich vor Ihrem Computer oder schauen auf Ihr Handy. Versuchen Sie aus Ihrer aktuellen Position heraus in einer geraden Linie direkt auf das Badezimmer zu zeigen, dass Ihnen am nächsten ist, als ob die Wände um Sie herum aus Glas wären.


Häufig sehen wir Modelle und Karten von navigierbaren Räumen. Mehr und mehr Forschungsergebnisse weisen allerdings darauf hin, dass unser Raumgedächtnis nicht in dieser Form aufgebaut ist.

Universitätsstadt Tübingen

Wie haben Sie diese Aufgabe gelöst? Sie müssen ein räumliches Gedächtnis Ihrer Umgebung aufgebaut haben, um die Position von Orten zu schätzen, die derzeit nicht in Sichtweite sind. Es wird allgemein angenommen, dass wir zur Lösung solcher Aufgaben auf eine kognitive Karte zurückgreifen, eine metrische mentale Version unserer Umgebung.

Ähnlich wie bei einer echten Papierkarte wird jedem Ort, den wir besuchen, jeder Straße, jedem Gebäude, eine eindeutige (vielleicht nicht 100% korrekte) Position in dieser kognitiven Karte zugewiesen und kann sofort von dieser mentalen Papierkarte abgelesen werden.

Eine neue Studie von Marianne Strickrodt, PD Dr. Tobias Meilinger und Prof. Dr. Heinrich H. Bülthoff wollte herausfinden, ob dieses Verständnis vom räumlichen Gedächtnis tatsächlich korrekt ist.

Die Teilnehmer/-innen lernten eine virtuelle Umgebung bestehend aus acht aneinandergereihten Korridoren. Die Hälfte dieser Korridore gehörte zur blauen Region, die Tiere als Landmarken enthielten, und die andere Hälfte zur roten Region, welche Werkzeuge als Landmarken enthielten.

Die Umgebung wurde den Teilnehmern/-innen über eine Virtual Reality Brille präsentiert, während sie sich in einer großen Laufhalle frei bewegen konnten. Nach intensivem Lernen wurden die Teilnehmer/-innen an verschiedene Orte innerhalb der Umgebung teleportiert. Von dort aus mussten sie aus dem Gedächtnis zu den zuvor gelernten Landmarken in gerader Linie zeigen.

Die Zielorte konnten entweder im benachbarten Korridor, zwei Korridore entfernt, drei Korridore entfernt usw. liegen. Außerdem konnten sich die Zielorte entweder in der gleichen Region wie die Teilnehmer/-innen befinden (z.B. neben der Kuh im blauen Korridor stehend war die Aufgabe zur Giraffe in einem anderen blauen Korridor zu zeigen) oder in der anderen Region (z.B. neben der Kuh im blauen Korridor stehend mussten die Teilnehmer/innen zum Hammer in einem der roten Korridore der anderen Region zeigen).

Unsere Wissenschaftlerin Marianne Strickrodt erklärt: "Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die Teilnehmer/-innen nicht einfach Informationen aus einer einzigen kognitiven Karte ausgelesen haben. Stattdessen lassen die Ergebnisse den Schluss zu, dass unser Gedächtnis vom navigierbaren Raum vielschichtig ist." Sie geht davon aus, dass "die Teilnehmer/-innen scheinbar lokale, regionale und globale kognitive Karten aufgebaut haben.

Das heißt, sie nutzen kognitive Minikarten, die nur auf einen einzigen Korridor beschränkt sind, begrenzte Karten, die eine Region umfassen (also mehrere Korridore), und eine kognitive Karte, die die gesamte Umgebung abdeckt". Diese Auswahl an räumlichen Gedächtnisinhalten wird nicht ständig vollumfänglich genutzt. Stattdessen scheint je nach aktuellem Standort und gewünschtem Ziel nur der relevante Gedächtnisinhalt ausgewählt zu werden.

Diese flexible Nutzung impliziert, dass unser Gedächtnis für den navigierbaren Raum hierarchisch sein könnte. Überdies war der Prozess der Richtungsschätzung in allen Fällen an die Lernreihenfolge gebunden, also die Lauferfahrung von Korridor-zu-Korridor. Dies ist ein Prozess, der sich klar unterscheidet von dem reinen Auslesen relationaler Informationen von Ort A und Ort B aus einer kartenartigen Gedächtnisstruktur.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Idee eines kartenartigen, mentalen Bildes der Umgebung aus der Vogelperspektive nicht der tatsächlichen Gedächtnisstruktur wie wir sie in unseren Köpfen abspeichern, entspricht. Lokal begrenzte Orte wie Räume und Korridore scheinen eine große Rolle zu spielen, womöglich als einzelne Erinnerungseinheiten, wie Teile eines Puzzles.

Um eine Richtungsabschätzung zu machen scheinen diese Einzelteile Schritt für Schritt mental aneinandergereiht zu werden bis zum Erreichen des Zielortes. Strickrodt betont, dass "mehr Forschung notwendig ist, um zu verstehen, ob und wie diese Einheiten mit zusätzlichen Informationen angereichert werden, zum Beispiel regionale Zugehörigkeit einzelner Korridore oder vielleicht ein imaginärer "mentaler Norden", der über mehrere Orte hinweg aufrechterhalten werden könnte, um das Verständnis dafür zu erleichtern, wie diese Orte relativ zueinander stehen".

Originalpublikation:
Strickrodt, M., Bülthoff, H. H., & Meilinger, T. (2018). Memory for navigable space is flexible and not restricted to exclusive local or global memory units. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition. Advance online publication. http://dx.doi.org/10.1037/xlm0000624

Interview mit Marianne Strickrodt über ihre Studie: hier
http://www.kyb.tuebingen.mpg.de/press-news-and-events/meet-your-scientist/marian...

Kontakt:
Marianne Strickrodt
Wissenschaftlerin
Tel.: 07071 601- 615
E-Mail: marianne.strickrodt@tuebingen.mpg.de

Marianne Strickrodt arbeitet am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in der Abteilung Wahrnehmung, Kognition und Handlung. In ihrem PhD-Projekt nutzt sie virtuelle Realitäten und ein großskaliertes Bewegungstrackingsystem in einer Laufhalle, welche es den Probanden ermöglicht sich auf natürliche Weise durch virtuelle Welten hindurchzubewegen und diese zu lernen. Sie untersucht wie Menschen komplexe räumliche Aufgaben lösen, zum Beispiel das Zeigen zu zuvor gelernten Landmarken, die sich außer Sichtweite befinden. Hieraus können Erkenntnisse über das menschliche Raumgedächtnis gewonnen werden. Im Speziellen interessiert Frau Strickrodt ob relative Position, Distanz und Richtung mehrere Orte in einem kartenähnlichen Format gespeichert sind oder nicht.

Beate Fülle
Leiterin Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation
Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik
Tel.: 07071 601 777
E-Mail: beate.fuelle@tuebingen.mpg.de

Druckfähige Bilder erhalten Sie von der Presse- und Öffentlichkeitsabteilung. Bitte senden Sie uns bei Veröffentlichung einen Beleg.

Bildunterschrift: Häufig sehen wir Modelle und Karten von navigierbaren Räumen. Mehr und mehr Forschungsergebnisse weisen allerdings darauf hin, dass unser Raumgedächtnis nicht in dieser Form aufgebaut ist. Dieses Das Bronzemodell der Altstadt steht vor dem Tübinger Stadtmuseum.


Copyright: Universitätsstadt Tübingen

Das Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik beschäftigt sich mit der Signal- und Informationsverarbeitung im Gehirn. Die Wissenschaftler/-innen gehen der Frage nach, welche Signale und Prozesse notwendig sind, damit Menschen aus den vielfältigen Sinnesinformationen ein konsistentes Bild ihrer Umwelt und das dazu passende Verhalten erzeugen können. Mit unterschiedlichen Ansätzen und Methoden arbeiten unsere Forscher/innen aus drei Abteilungen und mehreren Forschungsgruppen an grundlegenden Fragen der Gehirnforschung.

Das Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik ist eine von 84 Forschungseinrichtungen, die die Max-Planck-Gesellschaft (MPG) im In- und Ausland unterhält und die alle Grundlagenforschung in den Natur-, Bio-, Geistes- und Sozialwissenschaften im Dienste der Allgemeinheit betreiben. Die MPG ist Deutschlands erfolgreichste Forschungsorganisation – seit ihrer Gründung 1948 finden sich alleine 18 Nobelpreisträger und Nobelpreisträgerinnen in den Reihen ihrer Wissenschaftler. Damit ist sie auf Augenhöhe mit den besten und angesehensten Forschungsinstitutionen und Universitäten der Welt.

www.kyb.mpg.de/de

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Marianne Strickrodt
Wissenschaftlerin
Tel.: 07071 601- 615
E-Mail: marianne.strickrodt@tuebingen.mpg.de

Originalpublikation:

Strickrodt, M., Bülthoff, H. H., & Meilinger, T. (2018). Memory for navigable space is flexible and not restricted to exclusive local or global memory units. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition. Advance online publication. http://dx.doi.org/10.1037/xlm0000624

Weitere Informationen:

http://www.kyb.tuebingen.mpg.de/de/presse-aktuelles-und-veranstaltungen/aktuelle...
http://www.kyb.tuebingen.mpg.de/de/presse-aktuelles-und-veranstaltungen/meet-you...

Presse- und Öffentlichkeitsarbeit | Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik

Weitere Berichte zu: Korridore Kybernetik Learning MPG Max-Planck-Institut Memory Psychology

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Soziale Netzwerke geben Aufschluss über Dates von Blaumeisen
19.02.2020 | Max-Planck-Institut für Ornithologie

nachricht Einblicke in den Ursprung des Lebens: Wie sich die ersten Protozellen teilten
19.02.2020 | Universität Augsburg

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: Fraunhofer IOSB-AST und DRK Wasserrettungsdienst entwickeln den weltweit ersten Wasserrettungsroboter

Künstliche Intelligenz und autonome Mobilität sollen dem Strukturwandel in Thüringen und Sachsen-Anhalt neue Impulse verleihen. Mit diesem Ziel fördert das Bundeswirtschaftsministerium ab sofort ein innovatives Projekt in Halle (Saale) und Ilmenau.

Der Wasserrettungsdienst Halle (Saale) und das Fraunhofer Institut für Optronik,
Systemtechnik und Bildauswertung, Institutsteil Angewandte Systemtechnik...

Im Focus: A step towards controlling spin-dependent petahertz electronics by material defects

The operational speed of semiconductors in various electronic and optoelectronic devices is limited to several gigahertz (a billion oscillations per second). This constrains the upper limit of the operational speed of computing. Now researchers from the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter in Hamburg, Germany, and the Indian Institute of Technology in Bombay have explained how these processes can be sped up through the use of light waves and defected solid materials.

Light waves perform several hundred trillion oscillations per second. Hence, it is natural to envision employing light oscillations to drive the electronic...

Im Focus: Haben ein Auge für Farben: druckbare Lichtsensoren

Kameras, Lichtschranken und Bewegungsmelder verbindet eines: Sie arbeiten mit Lichtsensoren, die schon jetzt bei vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken sind. Zukünftig könnten diese Sensoren auch bei der Telekommunikation eine wichtige Rolle spielen, indem sie die Datenübertragung mittels Licht ermöglichen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) am InnovationLab in Heidelberg ist hier ein entscheidender Entwicklungsschritt gelungen: druckbare Lichtsensoren, die Farben sehen können. Die Ergebnisse veröffentlichten sie jetzt in der Zeitschrift Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201908258).

Neue Technologien werden die Nachfrage nach optischen Sensoren für eine Vielzahl von Anwendungen erhöhen, darunter auch die Kommunikation mithilfe von...

Im Focus: Einblicke in die Rolle von Materialdefekten bei der spin-abhängigen Petahertzelektronik

Die Betriebsgeschwindigkeit von Halbleitern in elektronischen und optoelektronischen Geräten ist auf mehrere Gigahertz (eine Milliarde Oszillationen pro Sekunde) beschränkt. Die Rechengeschwindigkeit von modernen Computern trifft dadurch auf eine Grenze. Forscher am MPSD und dem Indian Institute of Technology in Bombay (IIT) haben nun untersucht, wie diese Grenze mithilfe von Lichtwellen und Festkörperstrukturen mit Defekten erhöht werden könnte, um noch größere Rechenleistungen zu erreichen.

Lichtwellen schwingen mehrere hundert Trillionen Mal pro Sekunde und haben das Potential, die Bewegung von Elektronen zu steuern. Im Gegensatz zu...

Im Focus: Charakterisierung von thermischen Schnittstellen für modulare Satelliten

Das Fraunhofer IFAM in Dresden hat ein neues Projekt zur thermischen Charakterisierung von Kupfer/CNT basierten Scheiben für den Einsatz in thermalen Schnittstellen von modularen Satelliten gestartet. Gefördert wird das Projekt „ThermTEST“ für 18 Monate vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Zwischen den Einzelmodulen von modularen Satelliten werden zur Kopplung eine Vielzahl von Schnittstellen benötigt, die nach ihrer Funktion eingeteilt werden...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Gemeinsam auf kleinem Raum - Mikrowohnen

19.02.2020 | Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage am 14. und 15. März 2020: „Mach es einfach!“

12.02.2020 | Veranstaltungen

4. Fachtagung Fahrzeugklimatisierung am 13.-14. Mai 2020 in Stuttgart

10.02.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Supercomputer „Hawk“ eingeweiht: Höchstleistungsrechenzentrum der Universität Stuttgart erhält neuen Supercomputer

19.02.2020 | Informationstechnologie

Soziale Netzwerke geben Aufschluss über Dates von Blaumeisen

19.02.2020 | Biowissenschaften Chemie

Gemeinsam auf kleinem Raum - Mikrowohnen

19.02.2020 | Veranstaltungsnachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics