Voraussage der Eigenbewegung

Die visuell gestützte Kontrolle der Eigenbewegung ist eine anspruchsvolle Aufgabe, die – falls erforderlich – sofortige Anpassungen erfordert, um auf dem richtigen Weg zu bleiben. Dementsprechend wäre es vorteilhaft, wenn die Verarbeitung der Selbstbewegungsrichtung (Kurs) prädiktiv wäre, wodurch die Kodierung unerwarteter Änderungen beschleunigt würde und nicht durch Aufmerksamkeitsbelastung beeinträchtigt würde. Schmitt, et al. (2021) testeten diese Hypothese durch EEG-Aufzeichnungen bei Menschen und Makaken mit ähnlichen Versuchsprotokollen. Die Probanden betrachteten in einem Oddball-EEG-Paradigma ein zufälliges Punktmuster, das eine Selbstbewegung über eine Bodenfläche simulierte. Standard- und abweichende Versuche unterschieden sich nur durch die simulierte Bewegungsrichtung (vorwärts-links vs. vorwärts-rechts). Die ereigniskorrelierten Potenziale (ERPs) wurden verglichen, um auf das Auftreten einer visuellen Mismatch-Negativität (vMMN) zu testen, einer Komponente, die die präattentive und wahrscheinlich auch prädiktive Verarbeitung von Sinnesreizen widerspiegelt. Die Analyse der ERPs zeigte sowohl bei Menschen als auch bei Affen Anzeichen für eine Fehlanpassung der Vorhersage bei abweichenden Reizen. Beim Menschen wurde eine MMN beobachtet, die 110 ms nach Beginn der Eigenbewegung einsetzte. Bei Affen waren die Spitzenamplituden der Reaktion auf abweichende Stimuli bereits 100 ms nach Beginn der Selbstbewegung im Vergleich zum Standard erhöht. Wir betrachten unsere Ergebnisse als starken Beweis für eine präattentive Verarbeitung visueller Selbstbewegungsinformationen bei Menschen und Affen, die eine ultraschnelle Anpassung der Bewegungsrichtung ermöglicht.

Literatur

Schmitt, Constanze, Schwenk, Jakob C.B., Schütz, Adrian, Churan, Jan, Kaminiarz, André & Bremmer, Frank (2021). Preattentive processing of visually guided self-motion in humans and monkeys. Progress in Neurobiology, 205, doi:10.1016/j.pneurobio.2021.102117.