Ein Virtual-Reality-Ansatz für soziale Interaktion

Menschen neigen dazu, das Verhalten, den Gesichtsausdruck oder die Sprache anderer Menschen zu kopieren, wenn sie sozial mit ihnen interagieren. Das Verständnis dieser unbeabsichtigten Mimikry mit ausgefeilter Technologie war Gegenstand des INTERHYTHM-Projekts.

Die Tendenz von Individuen, Haltungen und Gesten in sozialen Interaktionen nachzuahmen, wird als Verhaltensmimikry bezeichnet. Es wird allgemein angenommen, dass die Nachahmung zu Sympathie und Vertrauen in den Nachahmer führt, aber die neuronalen Mechanismen, die die Nachahmung erkennen, sind nicht bekannt.

Untersuchung der sozialen Interaktion

Das Marie Skłodowska-Curie Einzelstipendium INTERHYTHM wurde entwickelt, um zu untersuchen, wie die Auswirkungen der Mimikry durch die Bewegungsfaktoren, die den „interpersonalen Tanz der Kommunikation“ ausmachen, wie Timing und Ähnlichkeit von Aktionen, sowohl auf verhaltensbezogener als auch auf neuronaler Ebene beeinflusst werden. Das Projekt untersuchte mit Hilfe von Virtual Reality (VR), Bewegungsverfolgung und funktioneller Nahinfrarotspektroskopie fNIRS, wie die Teilnehmer auf die Nachahmung reagieren….

„Wir wollten die einzigartige Fähigkeit des Menschen untersuchen, durch unsere sozialen Welten zu navigieren“, erklärt ″ die Projektkoordinatorin Prof. Antonia Hamilton. Bis vor kurzem haben methodische Einschränkungen, die der Natur der sozialen Interaktion innewohnen, das Studium der zwischenmenschlichen Koordination behindert.

Angesichts neuer technologischer Fortschritte entschied sich die INTERHYTHM-Kollegin Dr. Alexandra Georgescu jedoch, dieses Phänomen durch die Kombination von Verhaltens- und Neurobildgebungsverfahren zu untersuchen: VR, Bewegungsverfolgung und fNIRS. „VR kann naturalistische und komplexe reale Szenarien simulieren, bietet aber dennoch systematische Manipulierbarkeit und strenge experimentelle Kontrolle“, erklärt Dr. Georgescu. „Darüber hinaus können wir durch die Verwendung von Concurrent Motion Tracking kontingente Reize und interaktive Elemente im VR-Szenario implementieren.“

Innovative fNIRS-Methodik

Neuroimaging-Paradigmen sind eher begrenzt in Bezug darauf, inwieweit sie es den Teilnehmern ermöglichen, sich mit einem sozialen Stimulus auseinanderzusetzen, und die Teilnehmer sind in ihren Bewegungen eingeschränkt, um Artefakte bei der Aufzeichnung neuronaler Daten zu verhindern. Allerdings ist fNIRS eine Neurobildtechnik, die im Vergleich zu anderen Methoden viel weniger anfällig für Bewegungsartefakte ist. Es verwendet Nahinfrarotlicht, um die Gehirnaktivität zu überwachen, indem es die Veränderungen der Hämoglobinkonzentration misst. Dies liefert eine Schätzung der Oxygenierung und der hämodynamischen Veränderungen, die mit der Gehirnaktivität verbunden sind. Die Technologie ist tragbar und leicht und bietet ein attraktives Mittel zur Überwachung einer Vielzahl kognitiver Aufgaben wie z.B. der sozialen Interaktion.

Das Projekt baute auf bestehenden Neurobildgebungsdaten für die Mimikry auf, die auf Spiegelneuronsysteme, Gehirnregionen für die selbstständige Verarbeitung und belohnungsbezogene Systeme hinweisen. Die Ergebnisse von zwei fNIRS-Experimenten zeigen, dass die minderwertige Parietallappen, eine Region, die an der selbstständigen Differenzierung beteiligt ist, während der Verarbeitung der systematischen Manipulationen der Faktoren beteiligt ist. Das Paradigma könnte in Zukunft genutzt werden, um diese Prozesse bei Individuen mit Autismus-Spektrumstörung (ASD) zu untersuchen, einer neurodevelopmentalen Erkrankung, die soziale und kommunikative Fähigkeiten beeinträchtigt.

Abgesehen davon, dass INTERHYTHM die Grundlage für die Übernahme naturalistischer Paradigmen in der Erforschung der sozialen Interaktion schafft, wird es uns helfen, eine bessere wissenschaftliche Theorie darüber zu formulieren, wie wir andere Menschen verstehen und wie wir mit ihnen umgehen.

Prof. Hamilton sieht darin „einen Nutzen für viele Bereiche, einschließlich der Unterstützung von Kindern, die mit sozialer Interaktion zu kämpfen haben, und der Verbesserung des Lernens durch Nachahmung.″ Langfristig könnten die während des Projekts generierten Informationen dazu beitragen, bessere soziale Roboter für die Interaktion mit Menschen zu bauen.

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