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Abstract:
Verändert sich die visuell wahrgenommene Geometrie des Raumes, zum Beispiel durch das Aufsetzen einer optischen Brille, so müssen wir unser visuomotorisches System entsprechend anpassen, um erfolgreich mit Objekten in diesem Raum zu hantieren. Wir untersuchten Adaptionsprozesse des visuomotorischen Systems, indem wir mit Hilfe von virtuellen Umgebungen die Größe von Objekten manipulierten und das Greifverhalten der Versuchspersonen analysierten. Der experimentelle Aufbau bestand aus einem Computermonitor, der kopfüber befestigt war, und einem Spiegel. Die Aufgabe der Versuchspersonen bestand darin, reale Würfel verschiedener Größe (2, 3, 4 und 5 cm) zu greifen, während ihnen über den Spiegel dreidimensionale computer-generierte Bilder dieser Würfel (virtuelle Würfel) präsentiert wurden. Der Spiegel war so justiert, daß sich die Bilder der Würfel mit den realen Würfeln deckten und die Versuchspersonen keine andere visuelle Information als das Spiegelbild bekamen. Die Bilder waren zu Beginn eines jeden Durchgangs so lange sichtbar, bis die Greifbewegung begonnen wurde. Die gesamte Greifbewegung wurde mit einer Infrarot-Kamera [OPTOTRAK 3020] aufgezeichnet, die die Position von Markern, die auf der Hand befestigt waren, in allen 3 Dimensionen liefert. Während des Experiments veränderten wir die Größe der virtuellen Würfel um 1cm entweder in kleinen Schritten [1-2 mm] oder in einen großen Sprung und erzeugten damit einen Konflikt zwischen der visuellen und der haptischen Information.
Wird mit einer begrenzten Anzahl von Objekten experimentiert, wie es hier der Fall war, kann der Konflikt auf zwei Arten gelöst werden: Entweder durch eine Rekalibrierung des visuomotorischen Systems oder mit Hilfe einer gelernten Repräsentation der Objekte, wenn die Bilder den Objekten eindeutig zugeordnet werden können. Während im ersten Experiment alle Würfel das gleiche Aussehen hatten, waren die Würfel im zweiten Experiment je nach Größe verschieden farbig, um die Zuordnung des Bildes zu der Größe der Würfel zu erleichtern. Im dritten Experiment verwendeten wir zwei Gruppen von Würfeln, die sich in ihrer visuellen Textur unterschieden. Wir erzeugten den Größenkonflikt nur in einer der beiden Gruppen, um zu sehen, ob eine separate Adaption des visuomotorischen
Systems für die zwei Gruppen möglich ist.
Im ersten und zweiten Experiment stellte sich die Adaptation innerhalb weniger Griffe ein (vgl. Gentilucci et al.; Exp. Brain Res. 1995). Plötzliche Größenänderungen von 1 cm haben einen geringeren Einfluß auf die Griffe, wenn die Würfel farbig markiert und damit einfacher zu identifizieren sind. Im dritten Experiment zeigte sich, daß eine Adaption für eine separate Gruppe von Objekten nicht möglich ist. In keinem der Experimente wurde der Größenkonflikt von den Versuchspersonen bemerkt. Wir schließen aus den Ergebnissen, daß eine Adaption des visuomotorischen Systems schnell erfolgt, wobei die
Größenrepräsentation der Objekt eine Rolle spielt. Da allerdings eine separate Adaption für eine Objektgruppe nicht möglich ist, wird vermutlich das gesamte visuomotorische System rekalibriert. Diese Hypothese wird zur Zeit eingehender untersucht.
