Menschliche Manipulationshandlungen: Neurophysiologische Validierung ihrer formalen Charakterisierung

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Ricarda Ines Schubotz; Professor Dr. Florentin Wörgötter
• Fachliche Zuordnung: Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 310431995

Menschliche Handlungen setzen sich aus einzelnen Handlungsschritten zusammen. Obwohl sich subjektiv für den Beobachter einer Handlung ein glattes, kontinuierliches Bewegungsmuster ergibt, kann dieser die konstituierenden Handlungsschritte ohne Mühe identifizieren und (etwa per Tastendruck) anzeigen. Unklar ist jedoch, inwiefern diese so erhaltenen Segmentierungen tatsächlich die neuronalen Prozesse wiederspiegeln, die auch bei der neuronalen Verarbeitung der beobachteten Handlung eine Rolle spielen. Um dieser Frage nachzugehen, wollen wir in diesem Projekt zunächst Handlungssegmente mit computerbasierten Methoden rein aufgrund von Objektrelationen und Bewegungstrajektorien quantifizieren. Auf dieser Grundlage untersuchen wir, inwieweit diese Segmente denjenigen entsprechen, die ein Beobachter entweder per Tastendruck anzeigt (Verhaltenskorrelat) oder die sich in seiner neuronalen Aktivität bei bloßer Beobachtung spontan niederschlagen (neuronales Korrelat).Wir beschränken uns im vorliegenden Projekt auf Objekt-Manipulationshandlungen. Aufbauend auf eigenen Arbeiten soll die rein datengetriebene Computersegmentierung zunächst dazu verwendet werden, eine große Gruppe verschiedener Handlungen unabhängig von der individuellen Ausführung zu beschreiben und zu klassifizieren. Parallel dazu wird diese Form der Segmentierung verglichen mit beobachterbasierter, subjektiver Segmentierung (Verhaltenskorrelat) sowie mit der Segmentierung, die man aus Fluktuationen der BOLD-fMRT-Antwort des Beobachtergehirns ablesen kann (neuronales Korrelat). Für die fMRT-Untersuchung verwenden wir Attenuation als Maß für Erwartung und Überraschung, sowie Multi-Voxel Pattern Analyse (MVPA), um die Bedeutung von Objektrelationen und Bewegungstrajektorien für die neuronale Klassifikation von Handlungen zu untersuchen.Das Ziel dieser Arbeiten ist eine objektive Beschreibung von Manipulationshandlungen und deren biologische Validierung durch behaviorale und neuronale Korrelate im Menschen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen