Einfluß veränderter Schwerkraft auf die Körperwahrnehmung

Abstract

Einleitung: Das menschliche Gehirn entwickelt eine stabile Wahrnehmung seiner Umwelt durch eine effiziente Repräsentation und Interpretation der Sinneseindrücke. Die Interpretation wird dabei von zwei Faktoren beeinflusst, den bisherigen gelernten Erfahrungen und der Wahrscheinlichkeit, dass ein wahrgenommener Stimulus korrekt ist. Entscheidend für beide Faktoren ist die richtige Kodierung und Dekodierung der unterschiedlichen Sinneseindrücke, welche durch physiologische Störgrößen (Rauschen) beeinflusst werden. So erzeugen bspw. kurze visuelle Eindrücke in den beteiligten Nervenzellen nur wenige brauchbare Signale und damit eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass der visuelle Eindruck korrekt ist. Dies führt dazu, dass andere Sinneseindrücke die Wahrnehmung stärker beeinflussen. Durch eine Veränderung üblicherweise stabiler Umweltparameter wie der Gravitation kann so die Wahrnehmung verändert werden, was einen Einfluss auf Entscheidungen bspw. bei Piloten oder Astronauten haben kann. Fragestellung: Im Rahmen einer Studie wurde der Beitrag des Vestibularorgans auf die generelle räumliche Orientierung bei unzureichendem visuellen Input erforscht. Hierbei wurde die Hypothese hinterfragt, dass eine veränderte Schwerkraftumgebung einen Einfluss auf die räumliche Orientierung hat, wenn der visuelle Input unterrepräsentiert ist. Methodik: 10 Probanden führten eine Aufgabe im Sitzen jeweils unter Erdschwerkraft (Kontrolle) und bei +1 Gz auf einer Kurzarm-Humanzentrifuge (SAHC, DLR Köln) durch. Die Aufgabe bestand darin, anhand zweier visueller Szenen ihre Körperhaltung zu beurteilen. Beide Szenen wurden mit einem kurzen Abstand präsentiert, um einen unzureichenden visuellen Eindruck zu generieren. Szene B unterschied sich von Szene A in einer virtuell veränderten Betrachtungsposition insofern, als sich in Szene B entweder der Gierwinkel (Betrachtungswinkel wie bei einer Kopfdrehung nach rechts oder links) oder der Abstand (scheinbare Bewegung vor oder zurück) von dem Bild in Szene A unterschied. Ergebnisse: Im Vergleich zur Kontrolle schätzten die Probanden den Abstand in Szene B signifikant näher ein (t(9)=2.568, p=0.030). Es wurden keine signifikanten Unterschiede bei der Entscheidung des Gierwinkels gefunden. Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse deuten auf einen deutlichen Einfluss des Vestibularorgans auf die räumliche Orientierung bei unzureichenden visuellen Eindrücken hin. Die räumliche Wahrnehmung scheint damit dynamisch von der Schwerkraftwahrnehmung abzuhängen und kann, bei alternierenden Gravitationsbedingungen und unzureichenden visuellen Eindrücken, zu Fehleinschätzungen der eigenen Körperposition führen. Unspezifische Effekte, die auf die Zentrifugation im Allgemeinen zurückzuführen sind, können aufgrund des signifikanten Effekts in der Abstandseinschätzung gegenüber der Änderung im Gierwinkel als unwahrscheinlich zurückgewiesen werden.