Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Orientierung ohne Masterplan

07.09.2016

Das menschliche Ortsgedächtnis besteht aus vielen Einzelkarten

Im Alltag brauchen wir ein Ortsgedächtnis. Morgendlicher Kaffee? Dafür gehen wir zielsicher in die Küche und wissen genau, wo Kaffeemaschine und Tasse zu finden sind. Um das zu leisten, benötigen wir ein mentales Abbild unserer Wohnung und der Dinge darin. Hätten wir dieses Gedächtnis nicht, müssten wir jedes Mal die gesamte Wohnung von Neuem durchsuchen.


Im Versuch bewegen sich die Probanden durch virtuelle Korridore.

Matthias Hohmann / Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik, Tübingen


Probandin mit 3D Brille, Seitenansicht

Berthold Steinhilber / Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik, Tübingen

Wie dieses Ortsgedächtnis genau funktioniert, ist bislang nicht klar. Nutzen wir eine große mentale Karte für alle Objekte in unserer Wohnung oder haben wir vielmehr verschiedene kleine Karten - für jeden Raum eine? Dieser Frage gingen die Kognitionswissenschaftler Tobias Meilinger und Marianne Strickrodt vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen in einer Studie nach, die sie gerade im Fachjournal „Cognition“ veröffentlicht haben.

In der Studie testeten die Max-Planck-Forscher mithilfe einer 3D-Brille das Ortsgedächtnis von Versuchspersonen in einer virtuellen Umgebung: Mal in einem offenen, übersichtlichen Raum und mal in verschachtelten Korridoren.

In beiden Räumlichkeiten sollten sie sich ein Arrangement aus sieben virtuellen Objekten einprägen. Die Objekte waren in beiden Szenarien exakt gleich verteilt. Die verschachtelten Korridore, den sogenannten Navigationsraum, mussten sich die Teilnehmer erst zu Fuß erschließen, um alle Objekte zu sehen. Im offenen Raum, dem sogenannten Vistaraum, war alles auf einen Blick zu sehen.

Danach wurde abgefragt: Wo war der Teekessel, die Banane, der Hammer? Marianne Strickrodt und Tobias Meilinger prüften, wie schnell und wie gut sich die Personen an die Position der Gegenstände erinnern und in welcher Reihenfolge.

„Mit einer virtuellen Welt, wie der in unserer Studie, haben wir die perfekte Kontrolle über die Versuchsbedingungen. So können wir gezielt einzelne Parameter verändern und die Auswirkungen auf die Gedächtnisleistung messen“, erklärt die Forscherin Marianne Strickrodt.

Erinnerung soweit das Auge reicht

Die räumliche Gedächtnisspur für die Anordnung der sieben Objekte war davon abhängig, in welchem Raum die Versuchsteilnehmer sie gesehen hatten. Lernten sie in der verschachtelten Korridorumgebung, erinnerten sie sich sofort an Objekte, die sich im gleichen Korridor befanden wie sie selbst im Moment der Befragung. Sie brauchten allerdings länger, um sich Objekte aus dem Nachbarkorridor ins Gedächtnis zu rufen und wiederum noch länger für Objekte, die zwei Korridore entfernt lagen. Der Zugriff auf ihr Ortsgedächtnis verlief also nur schrittweise, Korridor für Korridor.

Personen, die im offenen Raum gelernt hatten, konnten sich hingegen an alle Objekte gleich schnell erinnern und waren flexibler bei der Nachbildung der Objektanordnung. Ein Kontrollexperiment zeigte, dass diese Unterschiede im Aufbau des Ortsgedächtnisses nicht daher rühren, dass die Personen durch den Navigationsraum laufen oder dass sie die Objekte nur nacheinander zu Gesicht bekommen. Sie kommen vielmehr durch die Verschachtelung und begrenzte Sichtbarkeit in den Korridoren zustande.

Für jeden Raum eine Extra-Karte

„Unsere Ergebnisse sprechen dagegen, dass wir eine große, allumfassende mentale Karte von der Umgebung aufbauen aus der wir schnell und flexibel alle Orte herauslesen können. Bildlich gesprochen umschließt unser Ortsgedächtnis für die Kaffeemaschine in der Küche also nicht zwingend den Ort für die Haarbürste im Bad, und umgekehrt. Wollen wir von der Küche aus zur Haarbürste im Bad zeigen, folgt der Zugriff auf unser Ortsgedächtnis Stück für Stück unserer tatsächlichen Lernerfahrung: Erst Küche, dann Flur, dann Bad“, fasst Marianne Strickrodt zusammen.

Es gibt einen grundsätzlichen Unterschied, ob wir die Lage von Objekten in offenen Räumen oder in Navigationsräumen lernen. In großen, offenen Räumen fällt es leicht, die Position vieler Objekte als eine Einheit zu erinnern. Gänge, Straßen oder Eingangsbereiche mit großer Übersicht erleichtern es daher, sich zurechtzufinden.

„Die Ergebnisse sind für die Forschung zu den neuronalen Grundlagen der Navigation relevant. Viele bisherige Erkenntnisse wurden innerhalb von offenen Räumen gewonnen. Inwieweit diese auf Navigationsräume übertragbar sind oder ob nach ganz neuen Mechanismen gesucht werden muss, ist eine spannende Frage für zukünftige Studien“, sagt der Studienleiter Tobias Meilinger.

Originalpublikation:
Tobias Meilinger, Marianne Strickrodt, Heinrich H. Bülthoff; Qualitative differences in memory for vista and environmental spaces are caused by opaque borders, not movement or successive presentation; Cognition, 2016
Doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cognition.2016.06.003

Ansprechpartner:
Tobias Meilinger / Marianne Strickrodt
Tel.: 07071 601- 615
E-Mail: Tobias.meilinger[at]tuebingen.mgp.de

Presse- & Öffentlichkeitsarbeit
Tel.: 07071 601-777
E-Mail: presse-kyb[at]tuebingen.mpg.de

Weitere Informationen:

https://www.mpg.de/10723116/ortsgedaechtnis
http://www.kyb.tuebingen.mpg.de/research/dep/bu/social-and-spatial-cognition.htm...

Christina Bornschein | Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ulmer Forscher beobachten Genomaktivierung "live" im Fischembryo
18.12.2018 | Universität Ulm

nachricht Einheitliche Qualitätsstandards für die Virenforschung
18.12.2018 | Universität Wien

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: Wie Bakterien ein Antibiotikum ausschalten

Forscher des HZI und HIPS haben entdeckt, dass resistente Bakterien den Wirkstoff Albicidin mithilfe eines massenhaft gebildeten Proteins einfangen und inaktivieren

Gegen die immer häufiger auftauchenden multiresistenten Keime verlieren gängige Antibiotika zunehmend ihre Wirkung. Viele Bakterien haben natürlicherweise...

Im Focus: How bacteria turn off an antibiotic

Researchers from the HZI and the HIPS discovered that resistant bacteria scavenge and inactivate the agent albicidin using a protein, which they produce in large amounts

Many common antibiotics are increasingly losing their effectiveness against multi-resistant pathogens, which are becoming ever more prevalent. Bacteria use...

Im Focus: Wenn sich Atome zu nahe kommen

„Dass ich erkenne, was die Welt im Innersten zusammenhält“ - dieses Faust’sche Streben ist durch die Rasterkraftmikroskopie möglich geworden. Bei dieser Mikroskopiemethode wird eine Oberfläche durch mechanisches Abtasten abgebildet. Der Abtastsensor besteht aus einem Federbalken mit einer atomar scharfen Spitze. Der Federbalken wird in eine Schwingung mit konstanter Amplitude versetzt und Frequenzänderungen der Schwingung erlauben es, kleinste Kräfte im Piko-Newtonbereich zu messen. Ein Newton beträgt zum Beispiel die Gewichtskraft einer Tafel Schokolade, und ein Piko-Newton ist ein Millionstel eines Millionstels eines Newtons.

Da die Kräfte nicht direkt gemessen werden können, sondern durch die sogenannte Kraftspektroskopie über den Umweg einer Frequenzverschiebung bestimmt werden,...

Im Focus: Datenspeicherung mit einzelnen Molekülen

Forschende der Universität Basel berichten von einer neuen Methode, bei der sich der Aggregatzustand weniger Atome oder Moleküle innerhalb eines Netzwerks gezielt steuern lässt. Sie basiert auf der spontanen Selbstorganisation von Molekülen zu ausgedehnten Netzwerken mit Poren von etwa einem Nanometer Grösse. Im Wissenschaftsmagazin «small» berichten die Physikerinnen und Physiker von den Untersuchungen, die für die Entwicklung neuer Speichermedien von besonderer Bedeutung sein können.

Weltweit laufen Bestrebungen, Datenspeicher immer weiter zu verkleinern, um so auf kleinstem Raum eine möglichst hohe Speicherkapazität zu erreichen. Bei fast...

Im Focus: Data storage using individual molecules

Researchers from the University of Basel have reported a new method that allows the physical state of just a few atoms or molecules within a network to be controlled. It is based on the spontaneous self-organization of molecules into extensive networks with pores about one nanometer in size. In the journal ‘small’, the physicists reported on their investigations, which could be of particular importance for the development of new storage devices.

Around the world, researchers are attempting to shrink data storage devices to achieve as large a storage capacity in as small a space as possible. In almost...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Tagung 2019 in Essen: LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

14.12.2018 | Veranstaltungen

Pro und Contra in der urologischen Onkologie

14.12.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zu Usability und künstlicher Intelligenz an der Universität Mannheim

13.12.2018 | Veranstaltungen

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

Ulmer Forscher beobachten Genomaktivierung "live" im Fischembryo

18.12.2018 | Biowissenschaften Chemie

Notsignal im Zellkern – neuartiger Mechanismus der Zellzykluskontrolle

18.12.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Methode für sichere Brücken

18.12.2018 | Architektur Bauwesen

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