Handlungsplanung und -Steuerung

• phsysiologischen Grundfunktionen

• Stabilisierung

• willkürliche Muskelbewegungen

• Koordination mehrerer Muskeln für komplexe Bewegungen

• Sprachproduktion

• Mimik, Gestik

• Willkürbewegung

  • geplant, oft zielgerichtet

  • e.g., Zeigen, Greifen nach Objekt

• Reflexbewegungen

  • reflexiv, automatisch

  • e.g. Hand wegziehen beim Schmerzen, Blinzeln, Schlucken

• Ryhtmische (automatische) Bewegungen

  • durch zentrale Muster-Generatoren getrieben

  • e.g. Gehen, Kauen, Atmen

-> Oft werden diese Kombiniert z.B. bei komplexen Handlungen, Sprache, usw.

• Auswahl von Handlungen / Handlungszielen

• Planung der Bewegung

• Ausführung der Bewegungen

• Kontrolle/ Steuerung/ Korrektur der Bewegung

• Erfasst elektrische Muskelaktivität

• Oberflächen- oder Nadelelektroden

• Zeitliche Auflösung im Milisekundenbereich

• Diskrete Bewegungen

  • Haben Start- und Endpunkt

  • Bsp: Tastendruck, Wurf, Zeigebewegung

  • Messungen: Start, Dauer, ggf. Genauigkeit, ggf. Trajektorien

• Serielle Bewegungen

  • Wiederholte diskrete Bewegungen

  • Bsp: Tippen, Nagel einschlagen

  • Messungen: Frequenz (Bewegungen pro Zeit), Variabilität

• Kontinuierliche Bewegung

  • Keine (bedeutsame) Start- und Endpunkte

  • Bsp: Lenken beim Autofahren, Tracking

  • Messungen: Abweichungen, Latenz

• Bei diskreter Bewegung

  • z.B. Darts, Ballwurf auf Ziel, etc.

  • AV-Fehler = Abweichung (z.B. in cm)

  • AV Genauigkei = Nähe zum Ziel

• z.B. Mit dem Finger/Blick folgen, via Joystick, usw.

• AV Kontaktzeit: “Time on Target”

• AV Abweichung: e.g. Mean Root Square Error

• AV Phasen-Verschiebung: Wie viel hinkt die Bewegung der VP der visuellen Darbietung hinterher?

Beschreibt, wie schnell und einfach eine Person auf einen Reiz reagieren kann, wenn die Merkmale des Reizes mit den Merkmalen der Reaktion übereinstimmen, im Gegensatz zu Situationen, in denen sie nicht übereinstimmen, was die Reaktionszeit verlangsamt.

• Simon-Effekt: Reagieren auf einen linken Reiz mit der linken Hand ist schneller (kompatibel), als auf einen linken Reiz mit der rechten Hand reagieren zu müssen (inkompatibel), da die falsche Reaktion vorab aktiviert wird. 

• Einfluss der Ortskompabilität, obwohl Ort nicht aufgabenrelevant ist

  • Auch wenn VP Hände über Kreuz auf Tasten legen

Kernidee: Handlungen werden durch die Antizipation ihrer sensorischen Effekte gesteuert

Effektvorstellung: “Finger bewegen sich nach links” - lösen die korrespondierende Bewegung aus

Wahrnehmung -> Aktion: Wahrnehmungen aktivieren Effektrepräsentation, die passende Aktionen anstoßen

Beispiel: Wenn man Ton einer Klingel mit dem Drücken eines Knopfes gelernt hat, löst die Vorstellung/der Klang der Klingel automatisch eine Tendenz zum Knopfdruck aus

Prinz, 1997

• Besagt, dass Wahrnehmung und Handlung dieselben mentalen Repräsentationen nutzen

  • Sehen einer Handlung aktiviert die motorischen Pläne, um Handlung auszuführen, und umgekehrt, was eine direkte Verbindung zwischen Wahrnehmung und Aktion herstellt

• Geteilte zentrale sensorische und motorische Kodierung (i.e. Repräsentation)

• Seperat auf peripherer Ebene -> Aktivierung der Rezirepräsentation kann die Motorik anstoßen

Hommel, 1993

• Aufbau:

  • Tiefe Töne (L) vs. hohe Töne (H) aus Lautsprechern von rechts oder Links

• Kontrollgruppe:

  • Tiefer Ton: Linke Taste / Hoher Ton: Rechte Taste

  • Ergebnis: Klassischer Simon-Effekt -> schnellere Reaktion bei kompatiblen Darbietung

• Experimentalgruppe:

  • Tiefer Ton: Schaltet rechte Lampe an (über linke Taste) / Hoher Ton: Schaltet linke Lampe an (über rechte linke Taste)

  • Ergebnis: umgekehrter Effekt -> Schnellere Reaktionen wenn Ort von Reiz und Effekt übereinstimmen

• Evidenz für Ideomotor-Theorien/Common Coding

Gibson, 1979

Definitionen: Affordanzen sind die Handlungsmöglichkeiten, die die Umwelt einem Organismus bietet

Kernidee: Objekte werden nicht nur als physische Dinge wahrgenommen, sondern als mögliche Aktionen (z.B. Sitzgelegenheit, Greifobjekte)

Direkte Wahrnehmung: Handlungsrelevante Informationen sind im Reiz selbst enthalten

Beispiel: Eine Tür mit Griff -> “kann geöffnet werden”, eine Treppe -> “kann erklommen werden”

Garrido-Vásquez & Schubö, 2014

Aufbau: Virtueller Tisch mit geifbaren Objekten, jeweils eins nah & fern, Objekte entweder greifbar oder nicht greifbar. Messung der Reaktiosnzeit, anhand “Probe-Detection-Aufgabe (Posner-Cuing)”

Ergebnisse: Schnellste Reaktion für Tasse im vorderen Bereich (Handlungsraum), Distanz/Handlungsraum nicht relevant für Kaktus

Cisek & Kalaska, 2010

• Handlungsmöglichkeiten stehen in Wettbewerb miteinander

• Modulation durch Aufmersamkeit, Relevanz

• Kontinuierliche Berechnung

Cisek & Kalaska, 2005

• Erst: Räumliche Cues zeigen beide möglichen Positionen an

• Dann: Farb-Cue signalisiert auf welchen Reiz die Handlung ausgeführt werden soll

• Ableitung von richtungsspezifischen Zellen im Premotor Kontext zeigen, wie zunächst beide und dann die Zielhandlung aktiviert werden

Woodworth, 1899

• Design:

  • Versuchspersonen zeichnen Linie zwischen zwei Zielbereichen

  • Tempo durch Metronom vorgegeben, Geschwindigkeit wird variiert

  • Augen geschlossen vs. Augen offen

• Ergebnis:

  • Augen geschlossen: Geschwindigkeit hat keinen Einfluss

  • Interpretation: Visuelles Feedback kann die langsameren Bewegungen verbessern -> Befund auch später repliziert

• Replikation

  • Bewegungskontrolle mit und ohne sensorisches Feedback möglich

  • Zwei Prozesse spielen Rolle:

    • Open-Loop, inital, ohne Feedback

    • Closed-Loop, Feedback während der Auflösung

Fitts, 1954

• Design

  • Versuchspersonen tippen mit Stylus so schnell es geht zwischen den Targets (links und rechts) hin und her

  • UVs: Distanz und Breite der Targets

• Fitts´ Law

  • MT: Bewegungszeit

  • D: Distanz zum Ziel

  • W: Zielbreite (Toleranzbereich)

  • a,b: emirische Konstanten

• Interpretation

  • Je größer die Distanz und je kleiner das Ziel, desto länger die benötigte Bewegungszeit