Bewegung beeinflusst unsere Wahrnehmung und unsere Aufmerksamkeit. Das haben bereits mehrere Studien in verschiedenen Kontexten nachgewiesen. Meist war das Ergebnis, dass wir während oder unmittelbar nach körperlicher Betätigung aufmerksamer sind. Wie unsere visuelle Wahrnehmung und unsere motorische Kontrolle jedoch auf feinster Ebene zusammenwirken, war bislang unklar.
Gehen in virtueller Realität
Dieser Frage hat sich ein Team um Matthew Davidson von der University of Sydney nun mit Hilfe virtueller Realität gewidmet. „Unsere Arbeit enthüllt eine bisher unbekannte Beziehung zwischen Wahrnehmung und Bewegung“, sagt Davidson. „Wir haben herausgefunden, dass das Gehen rhythmische Veränderungen der Wahrnehmungsleistung innerhalb jedes Schrittzyklus mit sich bringt, obwohl uns dieses alltägliche Verhalten kontinuierlich und mühelos scheint.“ Bereits in früheren Studien hatte das Team gezeigt, dass unser Gehirn unsere visuelle Umwelt nicht kontinuierlich wahrnimmt, sondern mehrfach pro Sekunde Einzelbilder aufnimmt, die es wie bei einem Film zu einer nahtlosen Erfahrung zusammenfügt. Studien zum Zusammenspiel von Bild und Ton kamen dabei auf Raten von etwa acht Bildern pro Sekunde.
Für das aktuelle Experiment statteten die Forschenden 45 Testpersonen mit VR-Brillen aus und ließen sie einen virtuellen Weg entlanggehen. Die Schritte führten die Teilnehmenden dabei in selbstgewähltem, natürlichem Tempo auch in der Realität aus. Immer wieder blinkten währenddessen für 20 Millisekunden visuelle Reize im VR-Display auf. Wann immer die Testpersonen einen solchen Reiz wahrnahmen, sollten sie auf einen in der Hand gehaltenen Knopf drücken. Davidson und seine Kollegen verfolgten die Kopf- und Augenbewegungen der Teilnehmenden und werteten aus, in welchen Bewegungsphasen besonders viele oder besonders wenige Reize erkannt wurden.
Wahrnehmung im Rhythmus der Schritte
Das Ergebnis: „Dank der VR-Technologie haben wir entdeckt, dass unser Sehen bei jedem Schritt eine gute und eine schlechte Phase durchläuft“, sagt Davidson. Während der Startphase jedes Schrittes übersahen die Testpersonen oft die aufblinkenden Reize, wohingegen sie in der Schwungphase ihrer Schritte die meisten Reize wahrnahmen und per Knopfdruck meldeten.
„Die entscheidende neue Erkenntnis dieser Studie ist, dass sich diese Oszillationen in der Abtastung der Welt durch das Gehirn beim Gehen verlangsamen, um dem Schrittzyklus zu entsprechen“, sagt Davidsons Kollege David Alais. „Der Mensch macht beim Gehen etwa zwei Schritte pro Sekunde und hält im Allgemeinen einen gleichmäßigen Rhythmus ein. Die berichteten Oszillationen der visuellen Empfindlichkeit treten ebenfalls mit etwa zwei Zyklen pro Sekunde auf und sind an den Schrittzyklus gebunden. Bei einigen Teilnehmern treten diese rhythmischen Oszillationen mit vier Zyklen pro Sekunde auf, aber auch diese waren an den Schrittzyklus gebunden.“
