Middels visuell romoppfatning

Hver dag stoler menneskelige subjekter på synet deres for å bedømme de absolutte avstandene til objekter rundt dem for å planlegge og veilede handlingene deres, som å gå og kjøre. Denne, vei-finning, prosessen med å fastslå ens posisjon og planlegging for mulige handlingsruter kan ikke oppnås uten pålitelig oppfatning av visuelle rom i mellomavstandsområdet (~2-25m fra observatøren). Derfor er det brede langsiktige målet med dette prosjektet å avdekke mekanismene som ligger til grunn for romoppfatning av mellomdistanse som støtter avstandsvurdering.

Likevel er mindre kjent om de underliggende mekanismene for romoppfattelse i mellomdistanse sammenlignet med romoppfatningen (<2m). Videre er eksisterende kunnskap hovedsakelig hentet fra testing av statiske observatører, noe som gjør det vanskelig å generalisere til den mer vanlige situasjonen der observatører planlegger og utfører selvbevegelse. Sistnevnte situasjon er mer kompleks fordi selvbevegelse er ledsaget av retinal bildebevegelse av statiske objekter i det omkringliggende miljøet, noe som potensielt krever at det visuelle systemet samtidig sporer plasseringen av alle objekter i miljøet. Det visuelle systemet krever også mer prosesseringskapasitet fordi det samtidig må beregne den visuelle romrepresentasjonen, utforske miljøet, implementere motorkontroller, etc. Det er klart at begge utfordringene - koding av kompleksitet og kapasitetsbegrensning - kan utgjøre potensielle trusler mot vår evne til effektivt å bedømme absolutte avstander og implementere handlinger. Dette prosjektet antar at det visuelle systemet overvinner begge utfordringene ved å: (a) romlig oppdatere den bevegelige observatørens posisjon ved å bruke et allosentrisk, verdenssentrert romlig koordinatsystem for å representere visuelt rom, og (b) bruke romlig arbeidsminne (romlig bilde) under romlig oppdatering. Etterforskerne vil undersøke begge hypotesene i tre spesifikke mål.

Mål 1: Undersøke implementeringen av det allosentriske, verdenssentrerte romlige koordinatsystemet

Mål 2: Undersøke faktorene som påvirker romlig oppdatering av visuelt rom

Mål 3: Undersøke rollen til romlig bildeminne i visuell romoppfatning

De psykofysiske eksperimentene vil måle menneskelig atferdsrespons i det virkelige 3D-miljøet. Denne tilnærmingen gir mulighet for forståelse av hvordan menneskers naturlige økologiske nisje, nemlig bakkeoverflaten, både begrenser og støtter romoppfatning og handling i den virkelige verden. Etterforskerne vil teste menneskelige observatørers evne til å bedømme målplasseringer i fattige visuelle miljøer under ulike forhold, for eksempel mens de manipulerer observatørenes kognitive belastning (oppmerksomhet og hukommelse), eller tilgjengelig visuell og idiotisk (vestibulær og propriosepsjon) informasjon, mens de planlegger og/eller utføre selvbevegelse (gå). Resultatene av denne forskningen vil fremme rompersepsjonslitteraturen, bygge bro over teoretisk kunnskap om visuell romoppfatning og minnerettet navigasjon (kognitive kart), samt avsløre påvirkningen av vestibulære og somatosensoriske signaler. På sin side gir de teoretiske fremskrittene innsikt for bedre forståelse av romoppfatning av mellomdistanse relatert til øye- og synshemminger og deres innvirkning på mobilitet i det virkelige 3D-miljøet.