Visuell-motorische Adaption unter optischen Transformationen Christian Kaernbach, Lutz Munka Institut für Allgemeine Psychologie Universität Leipzig Douglas W. Cunningham MPI für Biologische Kybernetik Tübingen

Repräsentation räumlichen Wissens Augenmuskeln perceptual learning °  °  °  Kopfstellung Zentrale räumliche Repräsentation ?   Körperhaltung Stift: 45 cm vor mir, 5 cm rechts von der Mitte 40 cm unter der Nase   Propriozeption Greifbewegung   Propriozeption alternative Greifbewegung

Gleicher Arm, gleicher Startpunkt, gleiches Ziel, verschiedene Trajektorien Touch screen, einfarbiges Zielkreuz Balken als Kinnstütze Ausgangslage: beide Hände auf Tastern auditive Instruktion, z.B. „links oben“. 72 Versuchspersonen, Zufallseinteilung in 4 Gruppen target-Position zentral (Block 2&4) oder zufällig seitlich versetzt (Block 1&3) Prismenbrille (Block 3) mit 16,7° horizontaler Verschiebung (Basis links) Block 1 „Eingewöhnung“ mit visuellem Voll-Feedback, 20 Einzelversuche (5 Wiederholungen  4 Trajektorien) Block 2 „Vortest“ ohne Feedback, 20 EV (54) Block 3 „Adaptation“ mit Brille und visuellem Voll-Feedback, 80 EV (801) adaptiert wird nur eine Trajektorie, jede Gruppe adaptiert zu einer anderen Trajektorie Block 4 „Nachtest“ ohne Feedback, 20 EV (54)

Ergebnisse passive Hand: Block 4 vs. Block 2 Block 4 minus Block 2 µ = 3 ± 1.8 mm µ = 1 ± 1.7 mm Zeitabhängigkeit µ = -46 ± 2.2 mm µ = -26 ± 2.3 mm PH passive Hand ST selbe Trajektorie AH aktive Hand AT alternative Trajektorie

geübte / ungeübte Bewegungen Ergebnisse Händigkeit oben/unten geübte / ungeübte Bewegungen Zeitabhängigkeit PH passive Hand ST selbe Trajektorie AH aktive Hand AT alternative Trajektorie

Diskussion Umlernen von motorischen Skripten kein Transfer der Adaptation auf die passive Hand ca. 50% Transfer auf andere Trajektorie der aktiven Hand passiver Zerfall der Adaptation ungeübte Bewegungen werden stärker affektiert  Modell (Mittelung zerfallender Gedächtnisspuren, Jostsches Gesetz) Adaptation ist nicht Umlernen der propriozeptiven Zuarbeit zu einer zentralen Repräsentation räumlichen Wissens da ansonsten 100% Transfer zu erwarten. Einwand: gleiche Ausgangsstellung, leicht verschiedene Endstellung, Endstellung von nicht geübter Trajektorie wurde nicht adaptiert. Pilotdaten: andere Ausgangsstellung, selbe Endstellung  unvollständiger Transfer Umlernen von motorischen Skripten

Zusammenfassung Zeigehandlungen beruhen nicht auf zentraler Repräsentation räumlichen Wissens. Räumliches (Handlungs-)Wissen liegt verteilt vor. Phänomenal erlebte Einheitlichkeit räumlichen Wissens ist nicht direkt handlungsrelevant, sondern evtl. spätes Evolutionsprodukt zwecks Planung von Handlungsalternativen. Stratton 1897, 180° Umkehrbrille: Handlungsfähigkeit in wenigen Tagen, aber erst nach einer Woche erste Ansätze einer phänomenalen Aufrichtung Warum ist Adaptation so schnell? Prismenbrillen für Vorlesungen oder Experimentalpraktika (ca. 25 €): www.prism-adaptation.de

Modell für Zeitverlauf Fragestellung: wie erklärt sich der passive Zerfall der Adaptation? Nebenfrage: wieso adaptieren weniger trainierte Bewegungen mehr als trainierte? Modell: kontinuierliches gewichtetes Mittel zerfallender Spuren hypothetischer „Koeffizient“, visuelles Feedback liefert ohne Brille den Wert: 6, mit Brille: 2 200 (trainiert) oder 100 (untrainiert) alte Spuren mit Wert 6 Effekt von 7 neuen Spuren mit Wert 2. °  Exponentieller Zerfall: alte und neue Spuren zerfallen mit gleicher Geschwindigkeit: kein passiver Zerfall Hyperbolischer Zerfall: Neue Spuren zerfallen schneller als alte (Jostsches Gesetz, 1897): passiver Zerfall