Perceiving Complex Objects. A Comparison of the Visual and the Haptic Modalities (Mpi Series in Biological Cybernetics)

Das wichtigste Werkzeug des Menschen sind seine Hände. Obwohl dieses Sprichwort schon sehr alt ist, ist nur wenig darüber bekannt, wie und was der Mensch wahrnimmt, wenn er Objekte in die Hand nimmt und betastet. Wie wird die ertastete Form eines Objektes im Gehirn abgespeichert? Ist die haptische Repräsentation ähnlich zu der, der visuellen Wahrnehmung? Entsteht sogar eine multisensorische, und somit gemeinsame, Repräsentation? Diese fundamentalen Fragen bilden den Hintergrund der vorliegenden Dissertation. Die hier dargestellten Experimente zeigen, dass der Mensch sehr ähnliche perzeptuelle Räume generiert, wenn komplexe Formen eines parametrisch definierten Objektraumes visuell oder haptisch exploriert werden. Um dies zu zeigen, wurde zuerst ein dreidimensionaler Objektraum muschelähnlicher Objekte generiert, welche in drei Formparametern variieren. Versuchspersonen wurden in den visuellen Versuchen Fotos oder virtuelle Rekonstruktionen der Objekte gezeigt, während in den haptischen Versuchen 3D Plastikmodelle der Objekte, generiert mit einem 3D Drucker, mit verbundenen Augen betastet wurden. In einer ersten Reihe von Experimenten bewerteten die Versuchspersonen die Ähnlichkeit zweier, nacheinander gezeigter, Objekte. Mit diesen Ähnlichkeitsbewertungen und mit Hilfe des Verfahrens der multidimensionalen Skalierung wurden die perzeptuellen Räume beider Modalitäten visualisiert. Überraschenderweise konnten die Versuchspersonen die Topologie des Objektraumes korrekt nachbilden, unabhängig davon, ob sie die Objekte gesehen oder betastet hatten. Weiterhin zeigten die Ergebnisse, dass der visuelle und der haptische perzeptuelle Raum fast identisch waren. Als nächstes wurden drei Kategorisierungsexperimente durchgeführt. Obwohl Kategorisierung allein durch den Tastsinn eher eine ungewöhnliche Aufgabe ist, konnte sie genauso gut gelöst werden, wie wenn die Versuchspersonen die Objekte sehen konnten. A