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Oculomotor function and self-motion perception in the elderly

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Wahrnehmung der Selbstbewegung bei Senioren

Optische Wahrnehmung ist eine wichtige Informationsquelle für die Steuerung der Selbstbewegung. Es wurden Modelle entwickelt, die die Eigenschaften von Neuronen mit der Bewegungserfahrung beim Laufen oder Autofahren verbinden, um unter Umständen zu Grunde liegende Kontrollmechanismen zu erkennen.

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Die Bewegung auf ein im Raum gelegenes Ziel erfordert einen immensen Informationsfluss, der analysiert werden muss, um möglichen Hindernissen auszuweichen. Dies ist keine triviale Aufgabe, wenn man bedenkt, dass Informationen vor Eintreffen im Sehzentrum des Gehirns in der innersten Schicht des Auges kodiert werden. Während der aktiven Erkundung einer Umgebung bewegen sich die Augen ständig und das Abbild jedes Objekts auf der Retina bewegt sich, trotzdem scheint das Objekt still. Die Frage, ob eine Bildbewegung auf der Retina allein dem Gehirn die Einschätzung der Richtung der Selbstbewegung ermöglicht, oder ob ein weiteres visuelles Signal erforderlich ist, wurde von den EUROKINESIS-Projektpartnern untersucht. Forscher der Philipps-Universität Marburg haben sich auf das Areal MST (Medial Superior Temporal) des menschlichen Gehirns konzentriert, dessen Haupteingang das Areal MT (Middle Temporal) ist. Weiterhin wurden die Reaktionseigenschaften bewegungsempfindlicher Neuronen im Areal VIP (Ventral Intrapariental) auf visuelle Stimulation mithilfe eines neuralen Netzes untersucht. Dieses Netzwerk bestand aus zwei Ebenen neuronenartiger Elemente und wurde auf die exakte Darstellung des visuellen Informationsflusses optimiert. Die Elemente der Ausgangsebenen haben Reaktionseigenschaften entwickelt, die mehreren Eigenschaften der MST- und VIP-Neuronen entsprachen. Zur Bestimmung altersbedingter Veränderungen bei der Selbstwahrnehmung wurden umfassende Simulationen mit verschiedenen Verlustraten neuraler Elemente durchgeführt. Diese biologisch plausible Annahme des altersbedingten Neuronenverlustes führte zu einer optimalen Übereinstimmung zwischen Ausgabe des neuralen Netzes und den Ergebnissen neurophysischer und neuroanatomischer Versuche. Mithilfe der Ergebnisse wird versucht, dem Rückgang der Fähigkeit zur Nutzung visueller Informationen bei Senioren durch die Entwicklung komplementärer sensorischer Verstärkung zu begegnen. Zudem wurden diese als Ausgangspunkt für die Entwicklung verwandter Schulungsprogramme zur Vermeidung von Stürzen und Verbesserung der Fahrkompetenz von Senioren identifiziert.

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