Bewegungs-Steuerung

Wie das Hirn die Hand steuert

published: 13.11.2011

Bewegungsexperiment: Gewichte am Ende der Stange beeinflussen die Kopfbewegung. Ein mathematisches Modell sagt vorher, wie sich Blickbewegungen in dieser Situation ändern (Foto: Nadine Lehnen, LMU München)Bewegungsexperiment: Gewichte am Ende der Stange beeinflussen die Kopfbewegung. Ein mathematisches Modell sagt vorher, wie sich Blickbewegungen in dieser Situation ändern (Foto: Nadine Lehnen, LMU München)

Warum ist der tägliche Handgriff zur Computermaus oder zum Haarkamm morgens im Badezimmer immer gleich? Diese Frage konnten nun Forscher der Ludwig-Maximilians-Universität und des Bernstein Zentrums in München beantworten. Denn unser Gehirn entscheidet sich - für uns unbewusst - für den Bewegungsablauf, der zu den geringsten Störungen führt.

Nach verschiedenen Tests gelang es den Forscher um Stefan Glasauer sogar, einige Bewegungsmuster bei Kopfbewegungen genau vorhersagen zu können. Die Wissenschaftler konnten vor einer Bewegung genau den jeweiligen Anteil von Auge und Kopf an der Bewegung berechnen. Sogar die Dauer und Beschleunigung einer Bewegung konnten sie richtig vorhersagen.

Fehler durch Beschleunigung

Je schneller aber die Bewegung ist, desto mehr Fehler entstehen durch Beschleunigung und große Muskelkräfte. Auf Grundlage dieser Informationen berechneten die Münchner Forscher Augen- und Kopfbewegungen und ermittelten dann die Kombination, die zu den geringsten Störungen führt. Diese Bewegung stimmte mit der überein, die Freiwillige in einem Experiment wählten. Auch als die Forscher über Gewichte am Kopf die Bedingungen änderten, bewegten sich die Probanden genauso wie zuvor berechnet.

Die Erkenntnisse könnten vor allem für die Entwicklung von intelligenten Prothesen wichtig sein. So ließen sich die Bewegungen den natürlichen Abläufen des Menschen besser anpassen. Außerdem könnten so Robotern möglichst menschenähnliche Vorgehensweisen besser beigebracht werden. So könnte in Zukunft auch die Zusammenarbeit mit Service-Robotern erleichtert werden.

[TK]

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