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Projekt
Interaktive virtuelle Umgebung zur Echtzeituntersuchung der menschlichen Lokomotion
Fachliche Zuordnung
Psychologie
Förderung
Förderung in 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 457761928
Die Arbeitsbereiche Neuromotorik und Training, Bewegungswissenschaft und Sportpsychologie des Instituts für Sportwissenschaft der WWU Münster beantragen ein Forschungsgroßgeräte zur Untersuchung der menschlichen Lokomotion in einer interaktiven virtuellen Umgebung mit Echtzeit-Bewegungsanalyse und Online-Feedback. Bisherige laborexperimentelle Studien konnten fundierte Aussagen zur menschlichen Lokomotion liefern, wie z.B. Veränderungen kinetischer und kinematischer Gangparameter im Alter oder bei spezifischen Patientengruppen. Die Übertragbarkeit dieser Ergebnisse in die reale Welt, bringen jedoch nach wie vor große forschungsmethodische Herausforderungen mit sich. Neue digitale Technologien wie die Virtual-Reality (VR) bieten innovative Möglichkeiten, um die ökologische Validität der Versuchssettings deutlich zu steigern. Das beantragte Gerät besteht aus einer 180° projektionsbasierten VR-Umgebung mit Surround-Audiosystem, in welche ein multifunktionales Laufband mit integrierten Kraftmessplatten implementiert und mit der VR synchronisiert ist. Komplementiert wird das Gerät von einem komplexen, raum-zeitlich hochauflösenden Bewegungsanalysesystem mit Spezial-Infrarotkameras und einer kabellosen Elektromyographie zur mobilen Messung von Muskelaktivitätsmustern. Das Bewegungsanalysesystem sowie die Kraftmessplatten stellen die Schnittstelle zu Interaktion der Versuchspersonen mit der VR und dem Laufband dar (z.B. self-paced mode). Das Gerät bietet für die Antragsteller*in eine bislang einzigartige Forschungsumgebung zur Untersuchung der komplexen Interaktionen von Sensorik, Motorik und Kognition bei der menschlichen Lokomotion unter realitätsnäheren Bedingungen, bei gleichzeitig höchster experimenteller Standardisierung und Kontrolle aller relevanten Parameter. Darüber hinaus erlaubt es die gezielte Manipulation visueller, auditiver und physischer Stimuli über die VR oder über mechanische Pertubationen des Laufbands in Kongruenz zur VR. So kann beispielsweise der Gang über eine schwankende Hängebrücke simuliert werden. Diese forschungsmethodischen Möglichkeiten können nur durch die komplexe Konfiguration der oben genannten technischen Komponenten zu einem integrierten und synchronisierten Gesamtsystem erreicht werden. Darüberhinaus können und sollen weitere bereits vorhandene Drittgeräte (z.B. Eye-Tracker, EEG, fNIRS, tES) in das Gerät implementiert werden, um neben Bewegungsmaßen, auch psychophysiologische Parameter im Zusammenhang mit der menschlichen Lokomotion zu erforschen. Die Antragsteller*in möchte zukünftig diese Umgebung nutzen, um disziplinäre und interdisziplinäre Fragestellungen im Kontext menschlicher Lokomotion aus den Bereichen Hochleistung, Lebenslange Entwicklung, Neurokognition & -motorik, Gesundheit & Well-being, Technisierung & Digitalisierung (siehe Abb. 1 Präambel) unter ökologisch valideren Bedingungen zu untersuchen und bisherige laborexperimentelle Ergebnisse zu ergänzen und zu replizieren.
DFG-Verfahren
Forschungsgroßgeräte
Großgeräte
Interaktive virtuelle Umgebung zur Untersuchung der menschlichen Lokomotion in Echtzeit
Gerätegruppe
3490 Sonstige medizinische Registriergeräte und Zubehör
Antragstellende Institution
Universität Münster
