Lernen durch audio-visuelle Wahrnehmung
Zwei europäische und zwei US-amerikanische Einrichtungen arbeiten im Projekt "Perceptual, contextual, and cross-modal learning in hearing and vision" (LEARN 2 HEAR & SEE) zusammen. Die Forscher führten Verhaltensexperimente, Bildgebungsstudien und computergestützte Modellierung durch, um zu verstehen, wie Menschen Objekte und Entfernungen durch Sehen und Hören wahrnehmen.Mehrere Experimente und Modellierungsstudien wurden durchgeführt, wobei akustische Reize verwendet wurden, um Entfernungen abzuschätzen und Objekte wahrzunehmen. Die Forscher beobachteten über mehrere Tage hinweg eine sich verbessernde raumspezifische akustische Wahrnehmung der Entfernung bei hörenden Probanden, insbesondere dann, wenn sie sich auf Schallreflexionen konzentrierten. Ein einfacher Zusammenhang zwischen den akustischen Reizen und den Raumeigenschaften konnte den Lernvorgang sogar noch weiter beschleunigen. Mithilfe von funktioneller Magnetresonanztomografie (fMRT) und virtuellen akustischen Verfahren konnten die Wissenschaftler erfolgreich die Bereiche des Gehirns bestimmen, die an der Abschätzung der Entfernung aus akustischen Quellen beteiligt sind. Modellierungsstudien ergaben, dass Menschen die Entfernung in einem Raum mithilfe der Raumreflexion als einzelne Auslösereize bewerten, anstatt mit binauralen (d. h. mit beiden Ohren wahrgenommenen) Auslösereizen. Dies legt nahe, dass Menschen zwischen einzelnen Auslösereizen für die räumliche Wahrnehmung wechseln, wenn sie sich von Raum zu Raum bewegen. Experimente, in denen visuelle Reize eingesetzt wurden, zeigten, dass die Probanden schnell jedoch unbewusst lernen, Erwartungen aus visuellen Reizen zu entwickeln. Als Ergebnis laufen das Lernen und die Wahrnehmung schneller ab. Leider traten unter Verwendung anderer visueller Stimuli verzerrte Wahrnehmungen und Halluzinationen auf, da die Probanden diese Reize fälschlicherweise als den erwarteten Reizen ähnlich wahrnahmen. Weitere Studien ergaben, dass Menschen andauernde Erwartungen auf Basis der lebenslangen Einwirkung visueller Reize entwickeln, die zu verzerrter Wahrnehmung und Halluzinationen führen können. Diese Erwartungen können jedoch durch eine Reihe experimenteller Trainingseinheiten verändert werden. Simulationen zeigten, dass Teilnehmer über eine begrenzte Kapazität zum Lernen aus verschiedenen Sätzen visueller Reize mit komplexer Statistik verfügen.Durch die Projektarbeit wurde verdeutlicht, wie wir Informationen aus akustischen und visuellen Reizen verarbeiten und wahrnehmen. Diese Ergebnisse können eingesetzt werden, um innovative sensorische Prothesen und Technologien für virtuelle Realität zu entwickeln, sodass zur Rehabilitation blinder und tauber Menschen beigetragen werden kann.
