Postersitzung:
Blickbewegungen

axel.lindner@uni-tuebingen.de

Wenn wir einem bewegten Objekt mit dem Blick folgen, resultiert eine entgegengesetzte Bildverschiebung der stationären Umgebung auf der Netzhaut. Eine solche globale Bewegung stellt einen idealen Reiz für blickstabilisierende Reflexe dar, die der willkürlichen Augenfolgebewegung entgegengesetzt wären. Wir hatten bereits darüber berichtet, daß es während der Ausführung glatter Augenfolgebewegungen zu einer richtungsspezifischen Unterdrückung solcher Reflexe kommt: die Richtung selbst induzierter Bildverschiebung ausgenommen löst jede gerichtete Hintergrundbewegung eine Modulation der Augenfolgebewegung aus (Vision Res 41: 1685-1694, 2001). Dieser Befund erklärt u.a. die Tatsache, daß ein strukturierter Hintergrund die Güte der Augenfolgebewegungen nicht maßgeblich beeinflußt, der Mechanismus der dafür verantwortlichen richtungsspezifischen Unterdrückung blickstabilisierender Reflexe blieb jedoch unklar. Um Aufschluß darüber zu erhalten, registrierten wir Augenfolgebewegungen von sechs Versuchspersonen, während kurze, nicht vorhersehbare Bewegungen eines strukturierten Hintergrunds dargeboten wurden. In Experiment I variierten wir den zeitlichen Bezug (SOA) zwischen Beginn der Ziel- und Hintergrundbewegung und änderten dadurch auch deren Relativbewegung während der Initiierung der Augenfolgebewegung. In Experiment II wurde das Ziel während der Hintergrundbewegung für kurze Zeit ausgeblendet, eine Relativbewegung wurde somit vollständig ausgeschlossen. Wieder zeigten unsere Ergebnisse eine ausgeprägte Asymmetrie auf: nur wenn sich der Hintergrund in die Richtung des Blickziels bewegte, fand eine Modulation der Augenbewegung statt. Das Ausmaß der Modulation war unabhängig von der SOA (Experiment I: Faktor Richtung p<0.001, SOA p>0.05, Interaktion p>0.05; ANOVA2). Ebenso wurde die Modulation der Augenbewegung nicht durch die mangelnde Relativbewegung zwischen Ziel und Hintergrund beeinflußt (Experiment II: Faktor Richtung p<0.001, Relativbewegung p>0.05, Interaktion p>0.05; ANOVA2). Die Möglichkeit, daß die beobachtete Richtungsspezifität der Modulation durch Relativbewegung zwischen Ziel und Hintergrund erklärt werden kann, scheidet demnach aus. Unsere Ergebnisse legen die Vermutung nahe, daß die Unterdrückung blickstabilisierender Reflexe nicht durch einen visuellen Mechanismus erfolgt, sondern vielmehr durch ein extra-retinales Referenzsignal der Richtung der Augenfolgebewegung bestimmt wird.

hans.colonius@uni-oldenburg.de

Presenting an auditory stimulus in close spatio-temporal relation to a visual target stimulus has been shown to influence saccadic reaction time (SRT) to a visual target even if participants are instructed to ignore the auditory accessory (focused-attention task). Here we investigate whether a tactile stimulus has a similar bisensory interaction effect. A visual target (LED) and a tactile accessory stimulus (vibrating shaker applied to palm) were presented at 20° or 70° eccentricity ipsi- and contralaterally at different stimulus onset asynchronies (tactile stimulus 100 ms, 50 ms, 0 ms before visual, or 50 ms after visual stimulus). Average visual-tactile SRT was up to 80 ms shorter than unimodal (visual) SRT. Specifically, average bimodal SRT was shorter for ipsi- than for contralateral presentation, and shorter for 20° than for 70° eccentricity. SRT facilitation decreased with SOA: response to the visual target was faster the earlier the accessory was presented. The two-stage model for multisensory interaction (Colonius & Arndt, 2001) distinguishes a peripheral parallel processing stage from a more central decision stage where interaction occurs. Probability of interaction depends on the outcome of the first stage contingent upon unisensory stimulus properties only, while the amount and direction of interaction (facilitation/inhibition) is a function of the spatial configuration of stimuli. A parametric version of the two-stage model gave a satisfactory fit for individual data from 6 subjects. We conclude (1) that presentation of a tactile accessory stimulus has a facilitating effect on SRT to a visual target depending both on the spatial and temporal configuration, and (2) that these effects can be described by the two-stage model.

kloke@arb-phys.uni-dortmund.de

In der Literatur (Collewijn et al., Vision Research 1995, p. 3335-3358) wurde beschrieben, daß bei sakkadischen Augenbewegungen die beiden Augen unterschiedliche maximale Geschwindigkeit erreichen. Die daraus resultierenden temporären Vergenzbewegungen werden in der folgenden Studie unter dem Aspekt der Reproduzierbarkeit sowie inter-individueller Unterschiede untersucht. Verschiedene Ansätze, die individuelle binokulare Kopplung der Augenbewegung zu charakterisieren, wurden untersucht.

Bei 21 Probanden wurden Augenbewegungen mit einem Infrarot-Reflexionsverfahren beidäugig gemessen. Es wurden Reize für horizontale zentrifugale Blickbewegungen von 5 Grad in beiden Richtungen relativ zu einem zentralen Fixationspunkt vorgegeben.

Im einzelnen zeigen sich die Unterschiede zwischen rechtem und linkem Auge in 2 Phasen, nämlich der eigentlichen schnellen Sakkade, sowie einer folgenden postsakkadischen Drift. Bei der Mehrheit der Probanden entstand durch die unterschiedliche Geschwindigkeit der Sakkaden, die jeweils auf der temporalen Seite größer war als auf der nasalen, eine Divergenz während der Sakkade. Die größere Sakkadengeschwindigkeit war außerdem mit einem Überschwingen der Bewegung verbunden. Danach trat eine konvergente postsakkadische Drift auf. Als Kenngrößen bieten sich an: (1) das Integral über die Differenz zwischen beiden Augen von Sakkadenbeginn bis 100ms nach Sakkadenmitte (Vergenzintegral), (2) die maximale Geschwindigkeit, ermittelt als Geschwindigkeit im Durchgang durch die Sakkadenmitte, und (3) die postsakkadische Drift, ermittelt als Differenz der Vergenz zwischen den Zeitpunkten 35ms und 85ms nach Sakkadenmitte, also nach dem Ende des o.g. Überschwingens.

Diese Größen wurden durch Wiederholung der Meßreihen in einer anderen Sitzung auf Reliabilität getestet. In der gemessenen Population zeigen sich individuelle Unterschiede in der Ausprägung der Kopplung der beidäugigen Augenbewegungen. Einzelne Personen zeigen weitgehend genauen Gleichlauf der Bewegung, andere dagegen zeigen Divergenzen während der Sakkade von bis zu 0,3 Grad. Für die 3 Kenngrößen ergaben sich Test-Retest-Korrelationen von 0,83 bzw. 0,73 für das Vergenzintegral, 0,74 bzw. 0,76 für die Geschwindigkeitsdifferenz und 0,60 bzw. 0,54 für die postsakkadische Drift (jeweils für die Sakkaden nach links bzw. rechts getrennt berechnet). Zwischen diesen Kenngrößen bestehen Interkorrelationen zwischen 0,63 und 0,92. Alle diese Korrelationen sind signifikant (p<0.01).

Es zeigt sich, daß reliable interindividuelle Unterschiede der beidäugigen sakkadischen Bewegungsmuster bestehen. Das verwendete Meßverfahren erlaubt die Bestimmung dieser Größen für umfangreichere Stichproben.

garbade@psy.uni-muenchen.de

Unsere Untersuchungen beschäftigen sich mit dem Einfluß von Distraktoren auf die Steuerung von aktiven Augenfolgebewegungen. Die Fragestellung war, ob die bekannten Mechanismen, die zur Kontrolle der Initiierungsphase der Folgebewegungen zum Tragen kommen, auch einen Einfluß nach der Initiierung der Folgebewegung haben, oder ob diese durch andere Mechanismen ersetzt bzw. ergänzt werden.

In unseren Experimenten sollte ein Selektionsziel aktiv mit den Augen verfolgt werden ("active smooth pursuit"). Die Folgebewegung wurde mittels einer Step-Ramp initiiert. In einer Serie von Experimenten wurden Distraktoren mit einer anderen Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit als das Selektionsziel nach der Initiierung der Folgebewegung im visuellen Feld (+/- 3 Sehwinkelgrad zum Selektionsziel) präsentiert.

Unsere Ergebnisse stützen die Annahme, daß eine Mittelung aller Bewegungsvektoren der im visuellen Feld vorhandenen Stimuli als Output des Pursuit Systems einen entscheidenden Beitrag zur Steuerung der Folgebewegung leistet. Zusätzlich zu diesem "weighted vector averaging" der Bewegungsvektoren, das bereits als maßgeblicher Mechanismus zur Generierung der Folgebewegung ausgemacht wurde, stellten wir weitere Einflußfaktoren fest. Die Folgebewegung kann hinsichtlich ihrer horizontalen und vertikalen Komponente unterteilt werden. Ist eine dieser Komponenten nicht an der Zielbewegung beteiligt, kann durch einen Distraktor nur eine unwesentliche Auslenkung dieser Komponente provoziert werden. Das bedeutet, das die Folgebewegung selektiv durch Distraktoren beeinflußt werden kann. Eine Komponente der Zielbewegung wird beschleunigt, wenn die Differenz zwischen der Geschwindigkeit einer Bewegungskomponete (horizontale oder vertikale) des Selektionszieles und der äquivalenten eines Distraktors größer als Null ist. Ist diese Differenz zwischen einer Bewegungskomponte des Selektionszieles und der entsprechenden des Distraktors kleiner als Null, wird die Zielbewegung verlangsamt. Entlang der Trajektorie des Selektionszieles ist der quantitative Einfluß der Distraktoren größer als auf Positionen, die nicht auf der Trajektorie liegen. Das deutet daraufhin, das Distraktoren, die auf der Trajektorie des Selektionszieles präsentiert werden, eine größer Salienz haben als solche, die nicht auf der Trajektorie des Selektionszieles präsentiert werden.

monika.weiss@student.uni-tuebingen.de

Um mehr über die visuellen Signale der Akkommodation und eventuell auch der Emmetropisierung zu erfahren, wurde mit künstlich erzeugten Mustern versucht, beim Menschen Akkommodation auszulösen. Das Grundmuster wurde in BorlandC unter DOS programmiert und bestand aus 196 ausgefüllten Kreisen zufälliger Größe und Helligkeit (siehe Bild). (1) Um bevorzugt On- bzw. Off-Kanäle zu erregen, wurde das zeitliche Helligkeitsprofil für jeden Kreis sägezahnförmig variiert (langsam ansteigend und schnell abfallend, bzw. umgekehrt). On- und Off-Reiz wechselten mit einer Frequenz von 0,5 Hz. (2) Durch schrittweise Tiefpaßfilterung des Musters wurde eine zu- oder abnehmende Defokussierung vorgetäuscht. (3) Die Größe des Musters wurde, entsprechend der räumlichen Tiefenwahrnehmung, mit der Zeit verändert (,looming"). 9 junge Probanden wurden aufgefordert, monokular durch eine 0,5mm Lochblende (Akkommodation open-loop), Kombinationen der Muster (1) - (3) auf einem 0,5m entfernten Bildschirm zu fixieren. Währenddessen wurde die Akkommodation des anderen, mit einem IR-Filter abgedeckten Auges mit dem PowerRefraktor aufgezeichnet. Das Muster (1) erzeugte nach Defokussierung bei allen Probanden den Eindruck einer gleichmäßigen Tiefenbewegung (Off-Stimulus: Muster kommt näher; On-Stimulus: Muster entfernt sich), löste aber nur bei einer Versuchsperson signifikante Akkommodation aus. Defokussierung (2) allein oder in Kombination mit (1) (zunehmend bei scheinbarer Annäherung des Musters) erzeugte nicht mehr Akkommodation. Hinzufügen von looming (3) oder looming allein induzierte dagegen deutliche Akkommodation (Bild re.), allerdings nur in 4 der 9 Probanden. Die Akkommodation reagiert bei verschiedenen Probanden sehr unterschiedlich auf künstliche Reizkonfigurationen. Am wirksamsten war looming (n=4 von 9), auf scheinbare Tiefenbewegung durch Stimulation der On-/Off-Kanäle reagierte nur eine Versuchsperson (n=1 von 9) , Defokussierung durch Tiefpaßfilterung hatte keinen Einfluß auf die Akkommodation (n=0 von 9).