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Jäncke

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Completed research project

Title / Titel The neural underpinnings of spatial presence
PDF Abstract (PDF, 14 KB)
Summary / Zusammenfassung Unter dem Begriff „Spatial Presence“ wird eine bestimmte Form der subjektiven Empfindung während der Präsentation von virtuellen Umgebungen aufgefasst. In solchen Situationen kann in Abhängigkeit der Güte der virtuellen Realitäten bei den Versuchspersonen das Gefühl entstehen, sie befände sich nicht in der virtuellen Realität, sondern in der Realität. Dieser Gefühlswechsel ist für die moderne Computerindustrie ein wesentlicher Mechanismus, zur Erklärung des „Erfolges“ von virtuellen Realitäten. Mittlerweile werden virtuelle Realitäten auch für psychotherapeutische und neuropsychologische Therapien erfolgreich eingesetzt. Dass bestimmte virtuelle Realitäten erfolgreich das Gefühl auslösen können, sich in der Realität zu befinden, ist mittlerweile sehr gut nachgewiesen. Auffallend sind allerdings die erheblichen interindividuellen Unterschiede „Spatial Presence“ zu empfinden. Dies wird derzeit mit interindividuell unterschiedlich wirksamen Inhibitionsmechanismen zu erklären versucht, die vorwiegend über Frontalkortexstrukturen vermittelt werden. Aktuelle und aussagekräftige neurowissenschaftliche Befunde diesbzgl. fehlen allerdings. Abgesehen von einer Publikation aus unserer Arbeitsgruppe.

Diese Wissenslücke zu schliessen, ist das wesentliche Ziel des vorliegenden Projektes, welches als Teil eines grösseren Forschungsprojektes (gefördert durch die EU mit mehreren europäischen Partnern) bearbeitet wird. Ziel ist es einerseits, die neuronalen Grundlagen zu ergründen, die der Spatial-Presence-Empfindung zu Grunde liegen. Darüber hinaus soll überprüft werden, ob interindividuelle Unterschiede der Spatial-Presence-Empfindung durch Unterschiede in der kortikalen Aktivierung (insbesondere im Frontallappenbereich) zu erklären sind. Ein weiterer Problembereich, der untersucht werden soll, ist wie das menschliche Gehirn den Zusammenhang zwischen dem „Selbst“ und der Körperrepräsentation lernt, abspeichert und erfährt. Zur Untersuchung dieser Problembereiche ist eine Serie von Experimenten geplant, in denen die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI), elektroenzephalographische Verfahren (EEG) und die transkranielle Magnetstimulation (TMS) eingeetzt werden. FMRI und EEG werden eingesetzt, um jene Hirngebiete zu identifizieren, die während der Spatial-Presence-Empfindung und während Körpererfahrungen aktiv werden. Die TMS-Methode wird eingesetzt, um selektiv bestimmte Hirngebiete zu hemmen oder zu aktivieren, um die Spatial-Presence-Empfindung oder die Körpererfahrung zu beeinflussen.

Das Prinzip der Untersuchungen besteht darin, bei gesunden Versuchspersonen Spatial-Presence-Empfindungen oder Körpererfahrungen auszulösen, und die damit verbunden kortikalen und subkortikalen Aktivierungen zu quantifizieren und präzise zu lokalisieren. In einigen weiteren Versuchsreihen wird die Spatial-Presence-Empfindung und die Körpererfahrung durch selektive Stimulation oder Hemmung bestimmter Hirngebiete manipuliert. Zur Quantifizierung der subjektiven Spatial-Presence-Empfindung der Körpererfahrung werden die Versuchspersonen angehalten, in den experimentellen Situationen ihre Empfindungen mittels geeigneter Fragebogen zu quantifizieren. Diese subektiven Bewertungen sollen mit den kortikalen Aktivierungsmustern korreliert werden, um die Gehirngebiete zu identifizieren, die an der Generierung individueller Unterschiede der Spatial-Presence-Empfindung beteiligt sind.
Weitere Informationen
Publications / Publikationen Baumgartner, T., Speck, D., Wettstein, D., Masnari, O., Beeli, G., & Jancke, L. (2008). Feeling present in arousing virtual reality worlds: prefrontal brain regions differentially orchestrate presence experience in adults and children. Front Hum Neurosci, 2, 8.

Beeli, G., Casutt, G., Baumgartner, T., & Jancke, L. (2008). Modulating presence and impulsiveness by external stimulation of the brain. Behav Brain Funct, 4, 33.

Beeli, G., Koeneke, S., Gasser, K., & Jancke, L. (2008). Brain stimulation modulates driving behavior. Behav Brain Funct, 4, 34.

Baumgartner, T., Esslen, M., & Jancke, L. (2005). From emotion perception to emotion experience: Emotions evoked by pictures and classical music. Int J Psychophysiol.

Baumgartner T., Valco L., Esslen M. and Jancke L. (2006). Neural Correlate of Spatial Presence in an Arousing and Non-interactive Virtual Reality: An EEG and Psychophysiology Study. CYBERPSYCHOLOGY & BEHAVIOR, 9, 30-45.

Esslen, M., Metzler, S., Pascual-Marqui, R., & Jancke, L. (2008). Pre-reflective and reflective self-reference: a spatiotemporal EEG analysis. Neuroimage, 42(1), 437-449.

Jäncke, L. (2005). Wie unterscheidet das Gehirn zwischen Illusion und Realität? In S. Leutwyler & M. Nägeli (Eds.), Spiritualität und Wissenschaft (pp. 77-86). Bern: Forum für Universität und Gesellschaft, VDF Universität Bern.

Jancke, L., Brunner, B., & Esslen, M. (2008). Brain activation during fast driving in a driving simulator: the role of the lateral prefrontal cortex. Neuroreport, 19(11), 1127-1130.

Weitere Informationen

Keywords / Suchbegriffe spatial presence, illusions
Project leadership and contacts /
Projektleitung und Kontakte
Prof. Dr. Jäncke, L. (Project Leader) l.jaencke@psychologie.uzh.ch
Funding source(s) /
Unterstützt durch
EU
 
In collaboration with /
In Zusammenarbeit mit
several european universities
Duration of Project / Projektdauer Jan 2006 to Dec 2010