Perception of biological motion by form analysis

Detection of other living beings’ movements is a fundamental property of the human visual system. Viewing their movements, categorizing their actions, and interpreting social behaviors like gestures constitutes a framework of our everyday lives. These observed actions are complex and differences amo...

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Main Author: Lange, Joachim
Contributors: Bremmer, Frank (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:English
Published: Philipps-Universität Marburg 2006
Physik
Subjects:
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Table of Contents: Zu den Aufgaben des menschlichen visuellen Systems gehört die Wahrnehmung der Bewegung anderer Lebewesen. In unserem alltäglichen Leben sind wir ständig damit konfrontiert, die Bewegungen von Mitmenschen wahrzunehmen, zu analysieren und Bewegungen und Gesten zu interpretieren. Menschliche Bewegungen sind in der Regel sehr komplex und Bewegungen mit unterschiedlicher sozialer Bedeutung unterscheiden sich manchmal nur in Nuancen voneinander. Trotz dieser offensichtlichen Schwierigkeiten bewältigt das menschliche Gehirn die täglichen Aufgaben scheinbar so leicht, dass uns die Komplexität der Aufgaben meist gar nicht bewusst wird. In so genannten Lichtpunkt-Läufern ist die visuelle Information über den gesehenen Körper stark reduziert. In diesen Reizen sind nur etwa ein Dutzend Lichtpunkte sichtbar, die auf den Gelenken eines laufenden Menschen platziert sind. Trotz dieser stark reduzierten Information kann unser visuelles System die dargestellten Handlungen weiterhin schnell und nahezu problemlos erkennen. In verschiedenen neurophysiologischen und bildgebenden Studien konnten Gehirna- reale identifiziert werden, die speziell die Bewegungen eines menschlichen Körpers kodieren. Wie dieses Netzwerk von Gehirnarealen miteinander verknüpft ist, ist weiterhin Gegenstand der Forschung. In dieser Arbeit habe ich ein Modell entwickelt, das seine Informationen nur aus den verfügbaren Forminformationen zieht. Dieses Modell erlaubte es, den quantitativen Einfluss von Forminformationen auf die Wahrnehmung biologischer Bewegung zu untersuchen. Des Weiteren konnte dieser Modellansatz zu einem neuronal plausiblen Modell weiterentwickelt werden. Die allgemein akzeptierte Theorie zur Wahrnehmung biologischer Bewegung besagt, dass die Forminformation in Lichtpunkt-Läufern nicht ausreicht, um auf diese Weise den Wahrnehmungsprozess zu erklären. Aus diesem Grund wird angenommen, dass Wahrnehmung biologischer Bewegung durch Analyse der vorhandenen Bewegungssignale erfolgt. Durch meine Arbeit konnte ich jedoch zeigen, dass die Forminformation entgegen der oft vertretenen Meinung doch ausreichend ist. Durch zeitliche Integration dieser Information können sowohl psychophysische als auch neurophysiologische Ergebnisse und Resultate aus bildgebenden Studien erklärt werden.