Auswirkung von Desorientierung auf gedächtnisbasierte Objektlokation im Umraum

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Theoriedarstellung und Problemstellung
2.1 Forschung zur Raumkognition
2.2 Orientierung im Umraum
2.2.1 Egozentrische Raumrepräsentationen
2.2.2 Allozentrische Raumrepräsentationen
2.2.3 Unterschiede und Zusammenwirken der Raumrepräsentationen
2.3 Objektlokalisierungen unter eingeschränkten Bedingungen im realen Umraum
2.3.1 Transformationshypothese
2.3.2 Faszilitationshypothese
2.3.3 Interferenzhypothese
2.3.5 Perspektivwechsel durch Rotation
2.4 Auswirkungen von Desorientierung
2.5 Vorüberlegungen und Fragestellungen zum eigenen Experiment
2.5.1 Methodik
2.6 Hypothesen

3. Experiment 1 - Hypothesenbildende Desorientierung
3.1 Versuchspersonen
3.2 Apparate, Materialien und Versuchsraum
3.3 Versuchsdurchführung
3.3.1 Hauptphasen
3.3.2 Detaillierter Aufgabenverlauf
3.4 Versuchsplan

4. Ergebnisse Experiment 1 - Hypothesenbildende Desorientierung
4.1 Ausschluss von Versuchsteilnehmern und endgültige Stichprobe
4.2 Ergebnisse der Analyse der Reaktionszeiten
4.3 Ergebnisse der Analyse der absoluten Fehler

5. Diskussion Experiment 1 - Hypothesenbildende Desorientierung

6. Experiment 2 - Reine Desorientierung
6.1 Versuchspersonen
6.2 Apparate, Materialien und Versuchsraum
6.3 Versuchsdurchführung
6.3.1 Hauptphasen
6.3.2 Detaillierter Aufgabenverlauf
6.4 Versuchsplan

7. Ergebnisse Experiment 2 - Reine Desorientierung
7.1 Ausschluss von Versuchsteilnehmern und endgültige Stichprobe
7.2 Ergebnisse der Analyse der Reaktionszeiten
7.3 Ergebnisse der Analyse der absoluten Fehler

8. Diskussion Experiment 2 - Reine Desorientierung

9. Gesamtdiskussion
9.1 Zusammenfassung der Ergebnisse der Experimente
9.2 Weiterführende Schlussfolgerungen
9.3 Kritik und Verbesserungsvorschläge zu den durchgeführten Experimenten...

10. Schlussfolgerungen und Fazit

11. Kurzzusammenfassung

Literaturverzeichnis

Anhang

Anlage 1: Glossar

Anlage 2: Beispiel eines Protokollbogens

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Stichprobengröße RT Experiment

Tabelle 2: Stichprobengröße AE Experiment

Tabelle 3: Mittelwerte der Reaktionszeitmediane und deren Standardfehler für Experiment

Tabelle 4: Ergebnisse der Varianzanalyse der Reaktionszeiten Experiment

Tabelle 5: Mittelwerte der absoluten Fehler und deren Standardfehler für Experiment

Tabelle 6: Ergebnisse der Varianzanalyse der absoluten Fehler Experiment

Tabelle 7: Stichprobengröße RT Experiment

Tabelle 8: Stichprobengröße AE Experiment

Tabelle 9: Mittelwerte der Reaktionszeitmediane und deren Standardfehler für Experiment

Tabelle 10: Ergebnisse der Varianzanalyse der Reaktionszeiten für Experiment

Tabelle 11: Mittelwerte der absoluten Fehler und deren Standardfehler für Experiment

Tabelle 12: Ergebnisse der Varianzanalyse der absoluten Fehler für Experiment

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Die vier konzentrischen Raumbereiche des Umraumes nach Grüsser, 1983 und May, 2000

Abbildung 2: Kodierung mobiler Objekte nach Easton und Sholl 1995

Abbildung 3: Egozentrische Referenzsysteme

Abbildung 4: Allozentrische Referenzsysteme

Abbildung 5: Interferenzannahme nach May (2001) bei einer imaginären Rotation

Abbildung 6: Schematische Anordnung der Test- und Kontrollobjekte um den Probanden herum in Winkelgrad

Abbildung 7: Versuchsanordnung schematisch

Abbildung 8: Schematische Darstellung der Hauptphasen des Experimentes

Abbildung 9: Aufgabenvarianten innerhalb des Experimentes

Abbildung 10: Schematische Darstellung der messrelevanten Ausschläge des Joysticks

Abbildung 11: Histogramm der Ergebnisse der Reaktionszeiten für Experiment

Abbildung 12: Histogramm der Ergebnisse der absoluten Fehler für Experiment

Abbildung 13: Aufgabenvarianten innerhalb des Experimentes

Abbildung 14: Histogramm der Ergebnisse der Reaktionszeiten für Experiment

Abbildung 15: Histogramm der Ergebnisse absolute Fehler für Experiment

Danksagung

Ich bedanke mich bei meinem Erstgutachter, Herrn PD Dr. Mark May, für seine Ratschläge und Hilfen bei der Verschriftlichung der Arbeit. Mein besonderer Dank gilt seiner Mitarbeiterin Frau Kristina Schmitz, ohne deren Einsatz beim Erstellen des Experimentes, bei der Auswertung der Daten und ohne deren Hilfe bei meinen ersten Schritten als Experimentator diese Diplomarbeit gar nicht möglich gewesen wäre.

1. Einleitung

Das Konzept Raum ist fast schon so lange Gegenstand von wissenschaftlicher Arbeit, wie die Wissenschaft an sich Teil der menschlichen Kultur ist. Vor allem in den naturwissenschaftlichen Disziplinen Mathematik und Physik ist der Raum essentieller Bestandteil der Forschung, er wurde aber auch durch geisteswissenschaftliche Disziplinen wie die Philosophie immer wieder betrachtet und analysiert. Für die dagegen relativ junge Forschung im Bereich der Kognitionspsychologie ist vor allem die Frage interessant, wie der Raum von uns als Handlungsumgebung wahrgenommen wird. Für dahingehende Forschungen wird ein dreidimensionales, euklidisches Raumverständnis angenommen, das unabhängig von der Zeit betrachtet wird, da hier gleichzeitig die Grenzen des alltäglichen menschlichen Raumverständnisses angenommen werden. Das Konzept Raum dient in vielen Bereichen als Erkenntnis- methode. Räumliche Darstellungen und Verfahren finden sich überall in der Wissenschaft, beispielsweise bei dreidimensionalen Computermodellen in der kognitiven Neurowissenschaft, in der Theorie- und Modellbildung, z.B. bei der Relativitätstheorie, bei der Nutzung räumlicher Ordnungssysteme wie der Darstellung von Klimazonen und für dynamische räumliche Modelle, beispielsweise bei Verkehrssimulationen (May 2006).

Fast alle Organismen benötigen zur erfolgreichen Interaktion mit ihrer Umwelt eine Art räumliches Bezugssystem, um sich selbst zielgerichtet zu bewegen und zielgerichtet zu handeln. Eine Ausnahme bilden hier nur stationäre Organismen wie Pflanzen oder solche Lebewesen, die zu einer Eigenbewegung nicht in der Lage sind, wie im Ozean treibende Einzeller. Je komplexer der Organismus, desto komplexer und entscheidender scheint auch dessen Raumwahrnehmung zu sein. Dabei ist die Interaktion in einer dreidimensionalen Umgebung für uns so selbstverständlich, dass wir uns im Alltag darüber ähnlich wenige Gedanken machen wie über eine regelmäßige Atmung. Doch wie bewerkstelligen wir räumliche Handlungen, wie erkennen wir ihren Bedarf, ihre Art und wie planen wir sie? Wie schafft es das Schulkind, seinen Heimweg zu finden? Woher wissen wir im morgendlichen Halbschlaf, wo unsere Hausschuhe stehen und wie wir das Badezimmer erreichen? Wie lernt der Panzersoldat, sein Fahrzeug instinktiv zu beherrschen, ohne sich vor jedem Handgriff aufwändig neu zu orientieren?

Einen kleinen Schritt zum Verständnis der menschlichen Raumwahrnehmung soll die folgende Diplomarbeit liefern. Es soll der Frage nachgegangen werden, inwiefern sich die räumliche Desorientierung von Akteuren auf deren Fähigkeiten zur gedächtnisbasierten Objektlokation auswirkt und unter welchen Bedingungen diese Desorientierungseffekte wieder aufgehoben werden können, ohne dass die Akteure sich wieder orientieren. Diese sehr spezielle Problematik der Umraumkognition wird anhand von zwei Experimenten untersucht, die von Herrn PD Dr. Mark May sowie Frau Kristina Schmitz entworfen wurden. Im ersten dieser beiden Experimente wird hypothesenbildende Desorientierung untersucht, d.h. inwiefern der desorientierte Akteur nach einer eigenen Bildung einer Hypothese über seine Ausrichtung eine räumliche Wiederverankerung erlangt, welche die vermuteten Desorientierungseffekte abschwächt oder aufhebt. Im zweiten Experiment wurden Bedingungen reiner Desorientierung untersucht, womit einerseits die Auswirkung von Desorientierung ohne anschließende räumliche Wiederverankerung unter verschiedenen Bedingungen räumlicher Perspektivwechsel untersucht werden soll, andererseits sollen damit bekannte Effekte der Desorientierung von May (1996) repliziert werden. Der betreffende Versuch May (1996) wird später noch eingehender erläutert werden.

Die Ergebnisse beider Experimente sollen im Weiteren Aufschluss darüber geben, inwiefern sich Desorientierung bzw. Desorientierungseffekte in unterschiedliche Wirkungsgrade einteilen lassen. Dies soll dazu dienen, die Auswirkungen von Des- orientierung auf die Lokation von Objekten im Umraum weiter zu differenzieren und im Umkehrschluss auch unterschiedliche Grade der räumlichen Verankerung zu definieren. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen scheint es ferner möglich zu sein, wie von Dr. May vorgeschlagen, eine Einteilung der Grade der räumlichen Wirklichkeit für einen im Raum agierenden Akteur festzulegen, was in dieser Form in der Umraumkognitionsforschung noch nicht stattfand. Dazu kann die vorliegende Arbeit, sofern es die Ergebnisse der Experimente überhaupt ermöglichen, jedoch nur einen ersten kleinen Schritt liefern.

Um sich der Problematik möglichst verständlich zu nähern, werden im Folgenden Kapitel alle mir zur Thematik relevant erscheinenden Erkenntnisse der Umraumkognitionsforschung dargestellt. Dazu gehe ich anfangs kurz auf die Umraumkognitionsforschung allgemein ein. Danach werden die Betrachtungen auf die Thematik der Orientierung im Umraum, weiterführend zur Problematik der Objektlokalisierung unter eingeschränkten Bedingungen hin zu den bisher bekannten Auswirkungen von Desorientierung geführt. Das Ziel des Kapitels ist es, von verschiedenen relativ allgemeinen Darstellungen und Theorien zum konkreten Betrachtungsgegenstand der beiden Experimente hinzuargumentieren. Basierend auf diesen Darstellungen werden in Kapitel 2 abschließend die konkreten, auf die beiden Experimente bezogenen Hypothesen formuliert.

Im Anschluss werden in den Kapiteln 3 bis 8 die beiden Experimente getrennt dargestellt, ausgewertet und diskutiert. Dies ist dadurch begründet, dass die Experimente zwar in vielen Bereichen identisch sind, aber unabhängig voneinander mit unterschiedlichen Stichproben durchgeführt wurden. Das an die Einzeldiskussionen anschließende Kapitel erfüllt den Zweck, die Erkenntnisse beider Experimente miteinander zu verbinden und den Bezug zu der in Kapitel 2 dargestellten Theorie herzustellen.

2. Theoriedarstellung und Problemstellung

Ziel dieses Kapitels ist es, von einer sehr allgemeinen und groben Darstellung der Raumkognitionsforschung zum spezifischen Problem des Desorientierungseffektes und der räumlichen Verankerung während der Orientierung und Objektlokalisation in einer bekannten Umgebung hinzuleiten. Darauf aufbauend werden in die Frage- stellungen und auf die Hypothesen des ab Kapitel 3 dargestellten Experimentes erläutert. Zuerst sollen aber die wesentlichen Begrifflichkeiten, Theorien und Ansätze erläutert werden, die zum Verständnis dieser Untersuchung nötig sind.

2.1 Forschung zur Raumkognition

Die Geschichte der raumpsychologischen Forschung soll hier kurz dargestellt werden, um ein Verständnis der aktuellen Forschungen zu gestatten. Frühe Fragestellungen zu raumpsychologischen Gegebenheiten erfolgten eher im philosophischen Bereich. Hier waren Betrachtungen zu Thematiken wie dem Verhältnis von wahrgenommenem zu realem Raum, ob Raumwahrnehmung erlernt werden muss oder angeboren ist und wie Bezugssysteme des Erlebens von Räumen und Umwelten aussehen könnten, von besonderem Interesse.

In der Psychologie erfolgte anfangs eine Konzentration auf die Betrachtung von visueller Raumwahrnehmung. Die Forschung beschäftigte sich vielfach mit Fragen zum Thema Verarbeitung und Repräsentation von Umrauminformationen. Davon wurden die folgenden Theorienbildungen stark beeinflusst, die zur Raumwahrnehmung im ersten Drittel des 20.Jh entstanden, und aus denen sich Grundgedanken bis heute in den aktuellen Theorien wiederfinden. Diese Forschungszweige wurden in der Folgezeit beendet und weitestgehend durch den Behaviorismus verdrängt, der Fragen der kognitiven Verarbeitung als prinzipiell nicht mehr betrachtbar ansah (May 2000).

Ebenfalls prägend für spätere Theorienbildungen wurde die Forschung von Piaget in den 1930er Jahren zur kognitiven Entwicklung des Kindes. Einige dort verwandte Aufgaben, wie z.B. Perspektivwechselaufgaben, finden bis heute Verwendung in der Experimentalpsychologie, so auch in dem in dieser Arbeit behandelten Experiment. Zeitgleich begann die raumpsychologische Forschung im Bezug auf Lernen und Gedächtnis. Hier erfolgte u.a. die Entwicklung eines Modells von kognitiven Karten durch Tolman 1948, was ebenfalls bis heute Bedeutung hat.

Seit Mitte der 1980er Jahre fand wieder eine stärkere Untersuchung von Fragen und Problemen der Umraumkognition statt, was bemerkbar wurde durch eine gestiegene Zahl experimenteller Arbeiten zu diesem Forschungsbereich (May 2000). Wichtig zu erwähnen ist auch die Entstehung des Ablegers der „Umweltpsychologie“, welche zuerst als interdisziplinäre Forschung in den Bereichen Biologie, Geographie, Informatik u.ä. auftauchte. Der Grundstein zu dieser Disziplin wurde durch Lynch (1960), mit der Untersuchung zu menschlichem Wissen über Alltagsräume am Beispiel von Städten, gelegt. Gegenstand der Umweltpsychologie ist die Erforschung der Wahrnehmung von Umräumen bzw. Umgebungen, daher ist diese Disziplin zwar nicht deckungsgleich mit der Raumkognitionsforschung zur Orientierung im Umraum, wie sie hier betrachtet wird, aber themenbedingt scheint sie durchaus mit ihr verbunden. Die Entwicklung des räumlichen Wahrnehmens beim Kind wird dagegen schon länger in der Entwicklungspsychologie beobachtet (May 2004; vgl. z.B. Piaget 1948). In den letzten Jahren kamen dann auch Versuche an Erwachsenen unter Berücksichtigung von Fehlerhäufigkeit und Reaktionszeiten hinzu, wobei Reaktionszeiten lange kein Untersuchungsgegenstand waren.

Aus der Raumkognitionsforschung resultierende Erkenntnisse fanden und finden Eingang in praxisorientiertere Forschungen, beispielsweise zur Bedeutung räumlicher Faktoren für die Intelligenzmessung, Untersuchungen zur optimalen räumlichen Gestaltung von Arbeitsplätzen oder in der angewandten Verkehrsforschung (nach May 2006).

Das Wissen um die Position von Objekten in unserer Umwelt ist fundamental für unser Überleben. Ein Verständnis über Umweltwahrnehmung, Interpretation und Information interner Repräsentationen ist daher der Hauptbeweggrund der Raumkognitionsforschung (Waller & Hodgson 2006).

Nach Newcombe (2002) lässt sich der Begriff der Raumkognition in zwei Bedeutungen differenzieren:

Erstens eine zentrale Bedeutung als Kognition von räumlichen Prozessen, was ein Vorhandensein von automatischen Abläufen, die nicht bewusst zugänglich sind, impliziert. Diese Annahme wird dadurch gestützt, dass auch mobile Organismen mit sehr simplen Nervensystemen einer räumlichen Anpassung bedürfen.

Zweitens impliziert die Formulierung des Begriffes Raumkognition als Singular, dass es nur eine Art von räumlichem Denken gibt. Wie sich allerdings noch zeigen wird, ist von mehreren räumlichen Systemen bzw. Verarbeitungsmethoden auszugehen, die untereinander verkettet sein können und jeweils unterschiedliche evolutionäre Wurzeln und neurale Ursprungsorte aufweisen. Diese Systeme sind es letztlich, die es dem Menschen erlauben, seinen Weg in der Umgebung zu finden, Objekte zum Erreichen oder Vermeiden in dieser Umgebung zu finden sowie Werkzeuge zu erfinden, zu konstruieren und zu benutzen. Diese letztgenannte Fähigkeit macht ihn unter den Organismen bisher einzigartig.

Grundlegend erscheint mir die Definition eines Umweltbegriffes. Unter Umwelt versteht man nach Shettleworth (1998) denjenigen Ausschnitt der physikalischen Welt, auf den sich Organismen bei der Entwicklung ihrer sensorischen, motorischen und kognitiven Mechanismen beziehen, und zwar im Laufe ihrer phylo- als auch ihrer ontogenetischen Entwicklung, was ihnen eine stabile Raumorientierung ermöglicht. Der Umraum als Betrachtungsgegenstand definiert sich nach May (2000) folgendermaßen:

„Umraum bezeichnet den real oder in der Vorstellung an den eigenen Körper angrenzenden und nach allen Richtungen ausgedehnten Raum.“ (S.1)

Dies ergänzend umfasst die Umraumkognition „diejenigen organisierten Mechanismen, die an der sensorischen Aufnahme, kognitiven Weiterverarbeitung und Repräsentation sowie der motorischen und sprachlichen Nutzung von Umrauminformationen beteiligt sind.“ (ebenfalls May 2000, S. 1) Beide Definitionen sind Grundlage der weiteren Betrachtungen, da sie den weitesten Bezugsrahmen und Argumentationsausgangspunkt dieser Arbeit darstellen.

Daran anknüpfend erscheint eine Differenzierung des in der Raumkognitionsforschung betrachteten Raumes als unerlässlich, um deutlich zu machen, auf welchen speziellen Ausschnitt des Gesamtraumes sich eine jeweilige Untersuchung bezieht. Die folgende Einteilung wurde von May (2006) übernommen und erfolgt für die ersten drei Bereiche hierarchisch vom Akteur wegführend sowie aneinander angrenzend und für die Bereiche vier und fünf davon unabhängig:

1. Der manipulative, personale Raum wird vom eigenen Körper eingenommen oder grenzt unmittelbar an diesen an, wovon von einer Ausdehnung bis zu 2 m auszugehen ist. Objekte in diesem Bereich werden visuell, taktil und haptisch exploriert und manipuliert. Information über diesen Raum erfolgen nach Grüsser (1983) interzeptiv über das Körperinnere, also durch Sinne, die nach körperinnen ausgerichtet sind, und exterozeptiv über den eigenen Körper durch Sinne, die nach außen gerichtet sind.

2. Der lokomotorische extrapersonale Raum schließt an den vorangegangenen Raum an und erstreckt sich bis ca. 30 m, eventuell auch weiter, um den Akteur herum. Der Bereich wird durch Bewegung des ganzen Körpers erreicht, Objektlokationen werden bewegungsabhängig aktualisiert, und Raumorientierung und Raumnavigation werden durch Szenenwahrnehmung und Szenengedächtnis unterstützt.

3. Der ambiente extrapersonale Raum erstreckt sich von ca. 30 m um den Akteur bis hin zu wenigen Kilometern. Er umfasst den einsehbaren und nichteinsehbaren Raumhintergrund. Weiterhin dient er dem Beobachter als potenzieller Bewegungs- und Handlungsraum jenseits des lokomotorischen extrapersonalen Raumes. Er wurde von Grüsser (1983) als visueller Hintergrund und Makroraum bezeichnet und ist auch durch geographisches räumliches Wissen verfügbar. Er kann visuell und eingeschränkt akustisch verfügbar sein, ist aber ab einer gewissen Grenze nicht mehr unmittelbar bzw. direkt erreichbar (z.B. Horizont, Nachthimmel mit Feuerwerk, Stadt oder Land, die geographisch bekannt sind).

Zu beachten ist außerdem die Feststellung von Grüsser (1983), dass die Zahl der informationsverarbeitenden sensorischen und motorischen Systeme und die Informationsdichte vom Körper wegführend abnehmen.

4. Der fokale extrapersonale Raum meint den vom Beobachter visuell fokussierbaren Raumausschnitt, in dem Objekte und Ereignisse visuell identifiziert werden können. Seine Entfernung kann sich über die unter 1. bis 3. beschriebenen Raumausschnitte erstrecken, die Fokussierung weist dementsprechend entfernungsabhängige Unterschiede in ihrer Ausdehnung auf.

5. Der kognitiv erzeugte Raum ist konzeptionell und funktionell unabhängig von den unter 1. bis 4. beschriebenen Raumausschnitten. Er bezieht sich auf konzeptuelle, ideelle und imaginäre Räume in der menschlichen Raumwahrnehmung. Diese Räume können von vornherein abstrakt angelegt sein (z.B. kulturelle oder politische Räume) oder aus Raumerfahrungen abgeleitet sein (z.B. geometrische Räume oder der Raum, in dem sich für den Probanden das durchgeführte Experiment abspielt).

Ein anderes Modell zur Raumeinteilung wurde von Grüsser (1983) vorgeschlagen, es unterscheidet sich jedoch nicht grundlegend und beschränkt sich nur auf einen Teil der oben aufgeführten Raumbereiche und wird deshalb im Speziellen hier nicht aufgeführt. Eine Kombination beider Modelle wäre denkbar.

Akteur

Grenze des Greifraumes

Grenze des körpernahen Handlungsraumes

Grenze des erweiterten Handlungsraumes und Beginn des visuellen Hintergrundes und Makroraumes

Abb. 1: die vier konzentrischen Raumbereiche des Umraumes nach Grüsser, 1983 und May, 2000

Für die in den folgenden Ausführungen betrachteten Untersuchungen sowie das im Rahmen der Diplomarbeit durchgeführte Experiment ist der lokomotorische extrapersonale Raum der relevante Ausschnitt.

Dabei ist Raum an sich in der Raumkognitionsforschung nicht der Untersuchungsgegenstand. Im Mittelpunkt stehen vielmehr Abbildungsrelationen zwischen einer physikalisch beschreibbaren Außenwelt und den mit deren Verarbeitung befassten organismusinternen Mechanismen und Prozessen. Diese lassen sich nur indirekt operationalisieren und messen, weswegen ein relativistisches Raumverständnis in den Kognitionswissenschaften vorherrschend ist, d.h. Orts- und Raumzuordnungen von Objekten erfolgen relativ zueinander oder zu anderen Objekten oder Strukturen oder zu einem Betrachter (May 2006).

Jeder Mensch und jedes höher entwickelte Tier benötigt, um sich in einem unübersichtlichen Gelände effektiv orientieren zu können, die Fähigkeit, seine räumliche Umgebung und die Lage bestimmter Objekte zu speichern und abzufragen.

Das Wissen um die räumliche Umwelt kann dabei implizit oder explizit, unbewusst oder bewusst, automatisch oder unter willkürlichen Anstrengungen erworben und genutzt werden (Newcombe 2002). Diese Nutzung muss, für entsprechende Situationen und zeitlich beschränkt, auch ohne die Verfügbarkeit visueller oder auditiver Informationen möglich sein, um dem Organismus überlebensnotwendige Flexibilität zu gewähren. Auch während einer Bewegung müssen räumliche Akteure in der Lage sein, ihre eigene Position im Raum und in Bezug zu anderen Objekten nachzuvollziehen und diese zu aktualisieren, auch in Reflexion zu der Umgebungsstruktur und möglichen auftretenden Ereignissen (Easton & Sholl 1995).

Die Verfügbarkeit und Abfrage räumlichen Wissens um die Umgebung ist weiterhin nützlich, um die eigenen Handlungen schon vorausahnend auf mögliche Ereignisse aus der Umgebung vorzubereiten. Eine Abfrage von räumlichem Wissen über vormals besuchte und erinnerte Umgebungen dient dann der Planung einer Rückkehr in diese Umgebungen (May; Rieser & Young, in press).

Die Generierung von Räumen während eigener Überlegungen, egal ob von bekannten oder unbekannten Umgebungen, ist auch ein wichtiger Bestandteil von Begriffsvermögen, z.B. um sich von anderen beschriebene Umgebungen oder Handlungen vorzustellen (May; Rieser & Young, in press).

Das räumliche Vorstellen und Denken in der Form, wie es durch den evolutionären Ausbau von visuellen und räumlichen Kompetenzen entstanden ist, scheint einen Anteil an der relativ hohen Leistungsfähigkeit des menschlichen Denkens und Problemlösens zu haben (May 2006). Beispielsweise sind die Fähigkeiten des Menschen im Bereich der objektbezogenen Vorstellungen so weit fortgeschritten, dass er in der Lage ist, Rauminhalte imaginär aufzubauen, zu manipulieren und bewegungsabhängig in ihrer zukünftigen Lage vorwegzunehmen oder sie zu komplexeren Strukturen zusammen- zufügen. Dies scheint ein entscheidender Schritt zu sein, der ihn in die einzigartige Lage versetzt, Werkzeuge zu entwickeln, zu konstruieren und zu nutzen (Newcombe 2002).

Ähnlich verhält es sich mit den Fähigkeiten des Menschen zu umweltbezogenen Vorstellungen, was sich im Wesentlichen auf Vorstellungsprozesse im lokomotorischen extrapersonalen Raum bezieht. Auf diesen Bereich soll in den folgenden Kapiteln dieser Arbeit noch näher eingegangen werden, da hier viele Problematiken des später behandelten Experimentes angesiedelt sind (May 2006).

Räumliches Navigieren und Orientieren sind weitere Untersuchungsgegenstände der Raumkognitionsforschung. May (2006) führt die wesentlichen Annahmen bzw. Erkenntnisse der Forschung in diesem Bereich auf:

Die Bewegung mobiler Organismen erfolgt zumeist zielgerichtet und erreicht ihr Ziel auch, sie ist also navigiert und orientiert. Der Mensch verfügt darüber hinaus über erweiterte Modalitäten der Raumnavigation und Raumorientierung; z.B. durch Nutzung graphischer Abbildungen (Karten), dynamischer Hilfsmittel (Kompass oder Navi- gationsgerät) oder Nutzung der Sprache (Wegbeschreibungen). Er kann sich dadurch in komplexen, sich ständig verändernden Umwelten erfolgreich orientieren und bewegen (Golledge 1999). Weiterhin haben Menschen und intelligente Tiere die Fähigkeit, bei Bewegungen in der Umwelt oder bei Perspektivwechseln Entfernungen und Richtungen zu anderen Objekten nachzuvollziehen (May 2004). Menschliche Bewegung im Raum wird beeinflusst durch dessen interne Repräsentationen seiner räumlichen Umgebung bzw. seiner Eigenausrichtung in dieser. Die wahrgenommenen Ausrichtungen resultieren aus automatischen Prozessen und sind das, was man selbst als seine Ausrichtung im Raum wahrnimmt (May 2006).

Welche Mechanismen diesen Fähigkeiten zugrunde liegen, ist Interessengegenstand der Forschungen in diesem Bereich.

Die Untersuchung von Umraumkognition auf theoretischer und experimenteller Ebene steht vor zwei Problemen (May 2000):

1. Die Körperlichkeit des Akteurs, denn nicht alle ablaufenden kognitiven Prozesse sind direkt oder introspektiv zugänglich. Außerdem findet eine Auseinandersetzung des Akteurs mit dem Umraum auf einer unterbewussten Ebene statt.

2. Bewegung und Interaktion eines Akteurs im Umraum erzeugt eine kognitive Reizsituation, die daher und aufgrund ihrer Komplexität nur schwer nachvollziehbar ist. Dies wirkt sich insofern auf die Forschung aus, dass Theorie- und Modellbildung sowie experimentelle Untersuchungen von sehr komplexem Charakter und dadurch teilweise unübersichtlich geworden sind.

May (2000) hat daraus zwei Arten räumlicher Problemstellungen als Untersuchungsansatz der Umraumkognition formuliert:

1. Die Objektlokalisierung, d.h. die Ermittlung des Standortes eines Objektes relativ zu der Position des Akteurs. Diese ist bei uneingeschränkter visueller Wahrnehmung v.a. eine Frage der Wahrnehmungsforschung. Bei eingeschränkter Wahrnehmung, also ohne visuelle und/oder auditive Sinneswahrnehmungen, häufig aber mithilfe sensomotorischer Wahrnehmungen, basiert Objektlokalisierung auf der Nutzung von propriozeptiven Sinneswahrnehmungen und Gedächtnismechanismen. Diese Mecha- nismen der Objektlokalisierung werden in den folgenden Unterkapiteln noch genauer betrachtet.

2. Die Repositionierungen, d.h. eine Veränderung der relativen Position eines Objektes während einer Bewegung des Akteurs. Hier erfolgt eine Unterscheidung zwischen imaginären, also vorgestellten, und lokomotorischen, also tatsächlich ausgeführten, Repositionierungen. Auch dieser Punkt wird später noch eingehender betrachtet. Weiterhin unterscheidet man zwischen Rotations- und Translationsbewegungen. Eine Rotation ist dabei eine solche Bewegung, die horizontal um die eigene Achse erfolgt, ohne dass die punktuelle Entfernung zu anderen Objekten im Raum verändert wird. Eine Translation ist dagegen die Bewegung, die eine Entfernungsänderung zur Folge hat, aber eine Rotation ausschließt, wobei Translationsbewegungen für die vorliegende Arbeit keine Rolle spielen werden. Wie sich in einem späteren Kapitel zeigen wird, sind diese im Vergleich zu Rotationen als Untersuchungsgegenstand für die spezielle Fragestellung des durchgeführten Experimentes relativ ungeeignet.

Im Folgenden wird die Problematik des Orientierens im Umraum genauer betrachtet, da sich so die wesentlichen Mechanismen darstellen lassen, welche auch den im Experimentalbericht untersuchten Prozessen zugrunde liegen.

2.2 Orientierung im Umraum

Wie voran bereits festgestellt, wird räumliche Orientierung im Alltag ständig genutzt, wobei in den letzten Jahren die Forschung in einem Bereich stark zugenommen hat, der sich damit direkt auseinandersetzt. Das große Ziel der Umraum- kognitionsforschung ist nach May (2000, S. 32) die „Theorie- und Modellbildung über Fragen der Verarbeitung und Repräsentation von Objektlokationen im Umraum“. Hier schließen dieses Kapitel und in einem weiten Sinne auch das später betrachtete Experiment an, da ein Teilaspekt der Verarbeitung von Objektlokationen im Umraum untersucht wird.

Eine Problematik für mobile Organismen ergibt sich daraus, dass sie kontinuierlich im Zentrum eines Systems von Objekten und den dazu bestehenden räumlichen Relationen stehen. Aus diesen Objekten und Beziehungen setzt sich die Umgebung für jeden Akteur subjektiv zusammen und verschiebt sich mit jeder seiner Bewegungen im Raum. Um unter diesen Bedingungen effizient räumlich zu handeln, braucht der Organismus leistungsfähige Mechanismen für Verarbeitung, Repräsentation und Aktualisierung von handlungsrelevanten Objektdistanzen und Objektrichtungen in der Umgebung (May 2001). Diese Verarbeitung von räumlichen Beziehungen kann auf zwei Arten erfolgen: einerseits online, also für spontane Aktionen wie dem Ausweichen vor Hindernissen während Bewegung oder zum Erreichen oder Zeigen auf ein Objekt in der Umgebung. Andererseits kann die Verarbeitung offline erfolgen, also auf einer strategischen Ebene, wie z.B. beim Planen einer Reiseroute oder der Erklärung einer nicht gegenwärtigen Umgebung für andere Personen.

Forschungen über räumliche Kodierungssysteme zeigten, dass räumliches Wissen ein Flickenteppich unterschiedlicher Arten von Informationen ist, die intern auf unterschiedlichen Bewusstseinsebenen repräsentiert werden. Im Alltag rufen Menschen Umgebungswissen über ihre Umwelt aus verschiedenen räumlichen Perspektiven ab (May; Rieser & Young in press). Daher geht man davon aus, dass für die menschliche Raumwahrnehmung zwei unterschiedliche, aber sich ergänzende Methoden zur Lokalisation von Objekten im Umraum existieren (Newcombe & Huttenlocher 2000): erstens akteurzentrierte Systeme, also solche, in denen der Akteur selbst als Referenz für räumliche Beziehungen fungiert, zweitens umweltzentrierte Systeme, in denen nicht der Akteur, sondern Objekte oder Merkmale der Umgebung als Referenz dienen. Eine grundlegende Theorie zur kognitiven Abfrage von diesen räumlichen Beziehungen durch den Akteur wurde durch Easton & Sholl (1995) aufgestellt und sieht zwei grundsätzliche Möglichkeiten vor: erstens die Speicherung und Abrufung von räumliche Beziehungen basierend auf einem Objekt-zu-Objekt System, oder, als zweite Möglichkeit, eine Abfrage von räumlichen Beziehungen über ein körperzentriertes Selbst-zu-Objekt System (s. Abb. 2).

Ein fundamentales räumliches Problem bei der Orientierung im Umraum ergibt sich nach diesem Modell, sofern man von einer sich ergänzenden Funktion beider Systeme ausgeht, dadurch, dass stabile interobjektive Beziehungen aus sich konti- nuierlich verändernden Mustern von Selbst-zu-Objekt Beziehungen extrahiert und als räumliches Wissen gespeichert werden müssen (Easton & Sholl 1995). Es bestehen dafür drei Prinzipien bezüglich Wissensaktualisierung und Wissenszugriff von räumlich eingebundenen Akteuren (May; Rieser & Young in press, S. 49-50; nach Rieser, Garing & Young 1994), die bei Orientierung im Umraum eine Rolle spielen:

1. Das Zusammenwirken von Prozessen von Aktion, Wahrnehmung und Vorstellung, die miteinander eng verbunden sind und dadurch eine umfassende Wissens- aktualisierung ermöglichen, wie beispielsweise bei der Bewegung eines Akteurs relativ zu einer erinnerten räumlichen Umgebung, bei der sich dieser Akteur effizient auf der Basis von verlinkten sensomotorischen und kognitiven Prozessen und Repräsentationen orientiert.
2. Die funktionelle Betrachtungspunktunabhängigkeit des Wissens um den Aufbau der räumlichen Umgebung, z.B. erlaubt dies Akteuren, die Aktivierung von Wissen von Betrachtungspunkten, welche diese nie tatsächlich erlebt haben.
3. Die funktionale Betrachtungspunktabhängigkeit von räumlichem Wissen im Arbeits- gedächtnis (im Gegensatz zum Wissen im Langzeitgedächtnis). Dieses operiert auf Basis räumlicher Repräsentationen von spezifischen Perspektiven zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Kodierung mobiler Objekte nach Easton und Sholl 1995. Interobjektive Beziehungen werden dargestellt als Zusammenschluss von geometrischen Vektoren, die benachbarte Objekte in der Umgebung verbinden.

Die Aktualisierung der eigenen räumlichen Position und dadurch die Orientierung im Raum sind für Navigation sehr wichtig. Personen, die sich zu Fuß bewegen, erhalten normalerweise vielerlei Mittel, um diese Aktualisierung durchführen zu können (Klatzky, R.L.; Loomis, J.M., Beall, A.C.; Chance, S.S. & Golledge, R.G. 1998). Diese wären zum einen die visuelle Wahrnehmung, also die Wahrnehmung einer Veränderung durch die sich verändernden Positionen markanter Umgebungs- merkmale, also eine rein optische Bewegung. Zum anderen wären dies propriozeptive Informationen, also solche, die körperintern aufgrund von Geschwindigkeit und Beschleunigung des Akteurs generiert werden.

Menschen scheinen weiterhin zur Unterstützung ihrer Navigation über einen Wegeintegrationsmechanismus zu verfügen. Dieser funktioniert ähnlich dem von Insekten und Nagern, der auf der Ausbildung und Abrufung von kognitiven Karten beruht, es werden also Abbildungen ähnlich Karten im räumlichen Gedächtnis gespeichert, die nötigenfalls zur Orientierung wieder abgerufen werden können. Fähigkeiten wie das Vorstellen und Nachvollziehen des Grundrisses eines Raumes oder die Navigation in unbekanntem Gelände mit Hilfe von Karten deuten auf die Nutzung dieser kognitiven Karten durch den Menschen hin. Dies lässt vermuten, dass Navigation zumindest teilweise durch Konstruktion und Gebrauch von ständigen mentalen Repräsentationen der allozentrischen Distanzen und Richtungen der Objekte und Plätze in der Umgebung erfolgt (Wang & Spelke 2000).

Das schließt die Nutzung egozentrischer Systeme nicht aus. Menschliche Navigation in mittelgroßen, relativ neuen Umgebungen beruht auf aktiven Transformationen einer Repräsentation von Zielen relativ zur eigenen Position. Sie wird während der Bewegung aktualisiert, was auf die Nutzung egozentrischer Repräsentationen hinausläuft. Das Wissen um räumliche Beziehungen innerhalb einer bestimmten Anzahl von stabilen Referenzobjekten ist dabei zu trennen von Wissen über Objektlokationen relativ zum Körper (Easton & Sholl 1995), was sowohl die Unterscheidung als auch die Annahme des Zusammenwirkens beider Systeme unterstützt, wie sie weiter oben schon vorgestellt wurden. So ist eine kombinierte egozentrische und allozentrische Charakterisierung der menschlichen Navigation denkbar (Wang & Spelke 2000), wobei die Unterschiede und Zusammenhänge beider Systeme später noch gesondert betrachtet werden.

Schöne (1983) formulierte ebenfalls die generelle Problemstellung, die sich für einen Akteur bei der Orientierung in Raum und Zeit ergibt, auf sehr anschauliche Weise. Beginnend erfolgt die Frage nach dem „Was“, also die Notwendigkeit zur Erkennung und Identifizierung von Reizquellen. Die zweite ist die Frage nach dem „Wo“, also die Notwendigkeit zur räumlichen Lokalisierung von Reizquellen. Die dritte sich ergebende Fragestellung ist die Klärung des „Wann“, also die Feststellung der zeitlichen Einordnung der Reizquellen. Die Verarbeitung dieser drei Grundfragen der räumlichen Orientierung nach dem Muster `Was ist wo und passiert wann` ermöglicht eine umfassende reizbezogenen Einordnung und Orientierung des Akteurs in seiner sich ständig ändernden Umgebung.

Die Fragen nach dem „Was“ und „Wo“ beziehen sich dabei klar auf die Kennwerte bzw. Raumwerte von Reizquellen. Nach May (2000) definieren sich beide folgendermaßen:

„Kennwerte sind diejenigen organismusinternen Kodierungen (visuelle, akustische etc.) von distalen Objekten oder Ereignissen, die es den informationsverarbeitenden Systemen von Organismen ermöglichen, die Signalquelle aus dem Reizhintergrund herauszulösen und zu identifizieren“. (S. 11)

„Raumwerte sind dagegen diejenigen organismusinternen Kodierungen von Objekten oder Ereignissen, die diese im Verhältnis zum Organismus selbst oder im Verhältnis zu anderen Objekten oder Ereignissen räumlich festlegen oder lokalisieren“. (S. 11)

Die Erfassung beider Wertebegriffe ist für die Erstellung von räumlichen Repräsentationen durch den Akteur auch ohne Zeitbezug unerlässlich. Die Kennwertund Raumwertverarbeitung erfolgt dabei nicht sukzessiv hintereinander, sondern beide beeinflussen sich wechselseitig. Man geht davon aus, dass die Raumwertverarbeitung vor der Kennwertverarbeitung einsetzt.

Die Raumwertverarbeitung ist ein wesentlicher zu betrachtender Bestandteil des Forschungsfeldes der Orientierung im Umraum, auf dem bereits genannte Thematiken wie Navigation und kognitive Kartierung aufbauen (May 2000).

Die Einbettung räumlicher Informationen zwecks Orientierung und damit auch eine Transformation von Raumwerten in entsprechende Referenzsysteme liegen nahe.

Die Bedeutung solcher Systeme wurde durch May (2000) zusammengefasst. Der Begriff der Referenzsysteme bezieht sich hier auf organismusinterne Repräsentations- und Verarbeitungssysteme mit dem Zweck, relative Anhalte zur Informations- auswertung zu liefern. Sie basieren auf sensorischen, motorischen und kognitiven Mechanismen von Verarbeitung und Repräsentation von Rauminformationen und haben die Funktion, Raumwerte von Reizquellen „organismusintern festzulegen und der weiteren Verarbeitung zugänglich zu machen“ (May 2000, S. 12).

Hier lässt sich auch nochmals auf die Bildung von Raumwerten schlussfolgern, denn es kann davon ausgegangen werden, dass diese aus dem Bezug von realen Reizquellen auf das organismusintern gebildete räumliche Referenzsystem durch die entsprechenden kognitiven Mechanismen entstehen.

Es lassen sich mehrere Arten von Referenzsystemen definieren. Zur Veranschaulichung der Problemstellung dieser Arbeit werden nur die beiden in der Raumkognitionsforschung am häufigsten verwendeten Unterteilungen betrachtet. Dies wären einerseits die egozentrischen, also akteurbezogenen Referenzsysteme, anderer- seits die allozentrischen, also fremdbezogenen, Referenzsysteme. Beide werden im Folgenden noch eingehender betrachtet. Es wäre eine weitere Differenzierung in geozentrische, also umweltbezogene, Systeme denkbar (alle nach May 2006) sowie die Nutzung eines vierten möglichen Referenzsystems, welches nach van der Zee (1996) von objektzentrierter Art wäre. Dieses wird aber nicht weiter betrachtet, da diese Annahme derzeit in nach meinem Eindruck noch zu wenig Relevanz hat, um hier speziell berücksichtigt zu werden.

Es werden nun die beiden oben beschriebenen Repräsentationsmodelle genauer dargestellt. Welches dieser beiden Systeme für die im Experiment betrachteten Objekt- lokalisierungsleistungen eine Rolle spielt, soll später ebenfalls diskutiert werden.

2.2.1 Egozentrische Raumrepräsentationen

Egozentrische Raumrepräsentationen sind im Wesentlichen Vorstellungen der gegenwärtigen egozentrischen Richtungen und Entfernungen von signifikanten Umweltpunkten bzw. Lokationen, die sich als Vektoren zwischen diesen Punkten und dem Akteur auffassen lassen. Während einer Bewegung des Akteurs durch seine Umgebung erfolgt die Aktualisierung der egozentrischen Repräsentationen durch eine zusammenfassende Verarbeitung dieser Vektoren. Da die Lokation eines Objektes relativ zum Betrachter kodiert ist, muss ein solches System während der Bewegung aktualisiert werden, um ständig angepasst zu bleiben. Die Repräsentation vereinigt Informationen basierend auf dem Wechsel der Ausrichtung des Akteurs und dem Wechsel in der Distanz zu den Objekten oder Umgebungsmerkmalen während seiner Bewegung. Besonders diese erstgenannte Eigenschaft macht das System vorteilhaft bei Bewegungen mit wenigen sensorischen Informationen (z.B. bei Dunkelheit oder extrem eintöniger Umgebung) (Newcombe 2002). Dadurch entsteht keine stabile, dauerhafte Repräsentation, wie dies beispielsweise bei kognitiven Karten der Fall wäre. Bei einer Bewegung des Akteurs ändern sich Richtung und Entfernung zum Objekt, daher wird das räumliche Wissen um die Position eines Objektes ungültig, sobald der Akteur sich bewegt. Daher aktualisieren Akteure diese Repräsentationen, während sie sich bewegen, um eine Szene zu erkennen oder ein Objekt aus einem anderen Blickwinkel zu lokalisieren (Wang & Spelke 2000; Wang & Simons 1999; Simons & Wang 1998). Aufgrund dieser Eigenschaften sind egozentrische Repräsentationen als dynamisch und transient zu charakterisieren, und menschliche Navigation basierend auf diesen Repräsentationen wäre im Prinzip sehr unterschiedlich zur symbolischen Navigation mittels Karten (Wang & Spelke 2000).

Neuere Studien bestätigen, dass Menschen über solche dynamischen, transienten Repräsentationen verfügen. Es wurde nachgewiesen, dass diese genutzt werden, um Aufgaben wie die Lokalisierung und Erkennung von Objekten zu bewerkstelligen (Wang & Spelke 2000; Diwadker & McNamara 1997; RoskosEwoldsen, McNamara, Shelton & Carr 1998).

In Mays (2000) Modell eines egozentrischen Systems, wie es in Abbildung 3 dargestellt wird, ist der Ursprung des Systems gleich dem Akteur selbst und die Referenzrichtung entspricht der Blick- oder Fortbewegungsrichtung. Alle Raumwerte werden dadurch, wie oben beschrieben, relativ zum Akteur definiert und während dessen Eigenbewegung aktualisiert.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: Egozentrische Referenzsysteme. Die Referenzrichtung entspricht der Blickrichtung des Akteurs. Der Ursprung des Systems ist ebenfalls der Akteur. Die linke Grafik zeigt die Raumwertkodierung in Polar- koordinaten, die Objektlokationen werden also durch Winkel und Abstände definiert. Die rechte Grafik zeigt die Kodierung in Kartesischen Koordinaten, die Objektlokationen werden also anhand ihrer Lage auf der x- und der y- Achse angegeben. (May 2000, S.14)

Zur Kodierung mobiler Objekte, wie sie im Alltag ständig benötigt wird, wäre es denkbar, dass ein Objekt-zu-Selbst- und ein Objekt-zu-Objekt-System (s. Kapitel 2.2) parallel zusammenarbeiten. Räumliches Wissen bzw. Verständnis bildet sich hier aus dem Wissen um die Selbst-zu-Objekt-Position in Zusammenhang mit den Informationen aus dem Objekt-zu-Objekt-System (Easton & Sholl 1995).

Wang (2003) schlägt weiterhin das Modell eines reinen egozentrischen Repräsentationssystems vor. Dieses müsste wie schon vorher angenommen die Position anderer Objekte relativ zu einem Betrachter definieren, wobei Quelle und Richtung dieser Beziehungen ausschließlich durch den Betrachter definiert werden, was ein Objekt-zu-Selbst-System überflüssig macht.

Die für das egozentrische System zugrunde liegende körperzentrierte Kodierung von Objektpositionen ist maßgeblich für eine Verbindung von Person-Umgebungs- Interaktionen. Dies ist nötig, um akkurate visuell geleitete Aktivitäten durchzuführen, wie z.B. das Ausweichen vor Hindernissen, das Erreichen von Objekten oder das Einnehmen einer bestimmten Ausrichtung. Dabei bilden drei Achsen ein natürliches Koordinatensystem, um Objekte im dreidimensionalen Raum relativ zum eigenen Körper zu lokalisieren: Vorne-hinten-, Links-rechts-, Oben-unten-Beziehungen sind auch hier, wie eingangs erwähnt, als Vektoren abbildbar, die beim Objekt beginnen und beim Körper enden (Easton & Sholl 1995).

Auf einem nicht zwangsläufig gegensätzlichen, aber prinzipiell anderen Modell bauen die allozentrischen Repräsentationssysteme auf, die im Folgenden beschrieben werden.

2.2.2 Allozentrische Raumrepräsentationen

Allozentrische, oder auch umweltbezogene, Repräsentationssysteme, beziehen im Gegensatz zu den egozentrischen Repräsentationen den Akteur nicht in die Kodierung der Raumrepräsentation mit ein.

Diese Raumrepräsentationen bestehen aus Darstellungen der allozentrischen Positionen von signifikanten Objekten und Plätzen in der Umgebung. Markante „Raumelemente“ oder „Raumstrukturen“ aus der Umgebung bilden dabei den Ursprung des Systems. Die Raumrepräsentation ist in der Außenwelt verankert, daher sind die Raumwerte statisch und von den Eigenbewegungen des Subjektes nicht betroffen. Es erfolgt daher keine ständige Aktualisierung (May 2000).

Das Vorhandensein solcher markanten Umgebungsmerkmale ist Voraussetzung für den Gebrauch allozentrischer Repräsentationen, ebenso wie die Verfügbarkeit der Sinne. Sind diese Bedingungen erfüllt, ist ein allozentrisches System einem egozentrischen aus zwei Gründen überlegen: Erstens ist ein Nachprüfen der eigenen Position möglich. Egozentrische Systeme erscheinen anfällig für Abweichungen, da sich jeder kleine Fehler bei der Verarbeitung von Ausrichtungswechseln und Distanzveränderungen auf die anschließende Positionseinschätzung eines Akteurs auswirkt. Solche Fehleinschätzungen können dabei bedeutende Ausmaße annehmen. Zweitens sind räumliche Informationen aus einem allozentrischen System über längere Zeit abrufbar (Monate, evtl. sogar Jahre) als die egozentrischen Gegenstücke (Newcombe 2002). Bei der Bewegung in der Umgebung wird diese Repräsentation der eigenen allozentrischen Lokation unter Nutzung von internen und externen Mitteln aufrechterhalten. Eine Navigation zu nicht einsehbaren Objekten bzw. Positionen erfolgt relativ zu stabilen bzw. dauerhaften Merkmalen in der Umgebung durch Kombination der beständigen allozentrischen Repräsentationen der Zielposition mit der Schätzung der eigenen Lage und Orientierung. Dies ermöglicht eine Kalkulation von Richtung und Entfernung (Wang & Spelke 2000). Ein solches System würde räumliche Informationen beinhalten, die keinen Beobachter einschließen, sondern nur auf relativen Objektrichtungen und Distanzen basieren, wie oben bereits beschrieben. Die Informationen bleiben, unabhängig vom Standpunkt des Betrachters, valide, unabhängig von Ausrichtung und von möglicher Bewegung. Die Repräsentation kann relativ zu einem Objekt, einer Gruppe von Objekten oder dem Untergrund kodiert sein (2003).

Rieser (1989) folgerte als einer der ersten Psychologen auf ein allozentrisches räumliches Rotationssystem beim Menschen. Er führte zwei Versuche mit jeweils einer Rotations- und einer Translationsaufgabe durch. Unter Rotationsbedingungen sollten sich die Probanden imaginär in einer Objektanordnung herumbewegen, eine Aufgabe nach dem Schema „zeigen Sie, wo sich X befinden würde, wenn Sie jetzt auf Y blicken würden“, wie sie ähnlich auch bei dem im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Experiment verwendet wurde. Es zeigte sich, dass sowohl Reaktionszeiten als auch Anzeigefehler als Funktion des Winkels zwischen der imaginären und tatsächlichen Ausrichtung anstiegen, was als Winkel-Disparitäts-Effekt definiert wird. Auf dieses Phänomen wird in einem späteren Kapitel nochmals eingegangen.

Die Leistungen nach imaginären Translationen blieben hingegen weitestgehend konstant, was implizierte, dass diese einfacher zu bewältigen waren. Daraus leitete Rieser (1989) die Annahme ab, dass der Mensch eher mit Repräsentationen von Objekt-zu-Objekt-Beziehungen als mit Selbst-zu-Objekt-Beziehungen arbeitet, da Objekt-zu-Objekt-Beziehungen die Lage anderer Objekte relativ zu einem Referenzobjekt spezifizieren. Diese Annahmen basieren auf dem Modell der allozentrischen Raumrepräsentation.

Als einfachste Form der physischen Objektlokalisation auf Basis einer allozentrischen Raumrepräsentation ist ein allozentrisches Koordinatensystem anzunehmen, wobei meiner Meinung nach gerade im Fall von Rotationsaufgaben ein allozentrisches Vektorensystem wahrscheinlicher erscheint (Easton & Sholl 1995; May 2000). Beide hier denkbaren Kodierungsmöglichkeiten sind in Abbildung 4 dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4: Allozentrische Referenzsysteme. Die Referenzrichtung und der Ursprung definieren sich durch

realräumliche Strukturen oder sind festzulegen. Die linke Grafik zeigt die Raumwertkodierung in Polar-

koordinaten, die Objektlokationen werden also durch Winkel und Abstände definiert. Die rechte Grafik zeigt die Kodierung in Kartesischen Koordinaten, die Objektlokationen werden also anhand ihrer Lage auf der x- und der y- Achse angegeben. (May 2000, S.14)

2.2.3 Unterschiede und Zusammenwirken der Raumrepräsentationen

Versuche von May (2004) zeigten bereits, dass bei menschlicher Navigation und imaginären Perspektivwechseln sowohl egozentrische als auch allozentrische Prozesse und Repräsentationen eine Rolle spielen.

Beide Möglichkeiten der räumlichen Kodierung erlauben die Lokalisation von Objekten während der Bewegung eines Akteurs. Die Unterschiede zeigen sich beim Einfluss von Desorientierung (Wang & Spelke 2000):

Allozentrische Repräsentationen sind unabhängig von Bewegung, daher ist die Position von Objekten aus solchen immer abrufbar. Sobald desorientierte Akteure ihre Position und Ausrichtung erahnt haben, sollten sie über eine kognitive Karte die anderen Objekte lokalisieren können. Da die relativen Positionen der Zielobjekte auf dieser Karte vermerkt sind, sollte die Ziellokalisierung von orientierten und desorientierten Akteuren bei ansonsten gleichen Testbedingungen in der Leistung gleich sein. Die Objektlokalisierungsleistung sollte bei einem desorientierten Akteur von der eines orientierten Akteurs um den Vektor abweichen, welcher der Differenz zwischen der erahnten und tatsächlichen Ausrichtung des Objektes entspricht.

Da hingegen egozentrischen Repräsentationen während einer Bewegung die Absicht zugrunde liegt, die neuen egozentrischen Koordinaten der Zielobjekte zu kalkulieren, muss ein gemeinsamer Vektor zu jedem individuellen Zielvektor hinzugefügt werden. Dies steht im Gegensatz zu einer beständigen Karte, auf welcher nur ein einzelner Vektor aktualisiert werden müsste. Die egozentrische Perspektive erhält die relativen Lokationen zwischen den Zielobjekten, wenn alle Zielpositionen kohärent aktualisiert werden. Wird der Aktualisierungsprozess so weit gestört, dass die Kohärenz reduziert wird, sollte folglich die Leistung für eine Richtungsangabe sinken. Ohne eine beständige Karte als Bezug müssen die Richtungsangaben der desorientierten Akteure zu einer übergreifenden Verschiebung und Inkonsistenz zwischen den verschiedenen Zielen führen.

Dass es bei ähnlichen Zwecken zu Konflikten zwischen den beiden Arten von Referenzsystemen kommen kann, liegt nahe. Beide Referenzsysteme können gleichzeitig tätig sein, genauso mehrere Referenzsysteme einer Art (also z.B. mehrere egozentrische Systeme). Die Folge ist eine Erschwernis bei der Festlegung der Raumwerte (Hommel 1990, Prinz 1990). Hierarchisch aufgebaute Abfolgen sind jeweils bei egozentrischen oder allozentrischen Systemen wahrscheinlich, je nachdem welches dieser Systeme situationsbedingt am handlungsrelevantesten ist (May 2000). In der Literatur fand sich meinerseits keine Angabe, ob auch egozentrische und allozentrische Systeme für sich untereinander eine Hierarchie bilden können, scheint mir aber möglich (z.B. auf der Basis der Relevanz eines Objektes). So können beim Orientieren und Navigieren in unübersichtlichem Gelände aus unterschiedlichen Raumausschnitten unterschiedliche allozentrische Repräsentationen genutzt werden, wobei solche für den unmittelbaren Umraum Priorität besitzen müssten.

Im Gegensatz zu traditionellen Modellen von allozentrischen kognitiven Karten lassen neuere Erkenntnisse eher vermuten, dass räumliche Repräsentationen primär egozentrisch sind und daher während der Bewegung des Betrachters im Raum aktualisiert werden. Viele der bisherigen Beweise für allozentrische Raumrepräsen- tationen erwiesen sich als ungenügend oder von falschen Annahmen ausgehend. So wurde festgestellt, dass sich die Aktualisierung in einer Umgebung nicht auf andere Raumbereiche auswirkt, was vermuten lässt, dass unterschiedliche Raumbereiche eher voneinander fragmentiert als hierarchisiert sind. Diese Erkenntnis lässt sich durch egozentrische Systeme weitaus besser als durch allozentrische kognitive Karten erklären, meiner Meinung nach aber am besten durch eine Kombination beider Systeme, wie dies Waller & Hodgson (2006) getan haben (Wang 2003).

In den letzten 15 Jahren wurden mehrere Theorien und Forschungen zum Verhalten in einer Umwelt formuliert, die das Vorhandensein eines Zwei-System- bzw. Zwei-Prozess-Modells von räumlicher Wahrnehmung beinhalten oder voraussetzen. Diese Modelle bestehen prinzipiell alle aus einem transienten Online-System, das hauptsächlich von Wahrnehmungsprozessen unterstützt wird und räumliche Informationen mit relativ hoher Präzision kodiert, und einem beständigen Offline-System, das primär durch das Langzeitgedächtnis unterstützt wird und dessen Kodierungen relativ grob bzw. verzerrt sind. Viele der Details dieser Modelle wurden bisher noch nicht empirisch belegt (Waller & Hodgson 2006).

Wang & Spelke (2000) formulierten zwei Möglichkeiten eigentlich egozentrischer Repräsentationen, die aber allozentrische Anteile enthalten und daher in diesem Abschnitt kurz aufgeführt werden sollen. Die erste funktioniert als ein Auf- rechterhalten einer Repräsentation der aktuellen egozentrischen Distanzen und allozentrischen Richtungen von Objekten sowie von Repräsentationen der eigenen allozentrischen Orientierung. Die Aktualisierung dieser Repräsentationen erfolgt während der Bewegung.

Die zweite Form funktioniert dagegen als Aufrechterhaltung rein egozentrischer Repräsentationen der Distanzen und Richtungen von Objekten und Aktualisierung dieser Repräsentationen während der Bewegung.

Zwei weitere Arten von gemixten Repräsentationen formulierte ebenfalls Wang (2003). Die erste funktioniert als Enkodierung eines Objektes relativ zum Betrachter, also nicht aufgrund der Richtung des Objektes zum Betrachter, sondern aufgrund der Ausrichtung zu einem anderen Objekt (z.B.: „eine Tasse ist zwei Meter nördlich von mir“). Die zweite Art ist definiert anhand der Ausrichtung des Betrachters, wobei aber die Quelle in anderen Objekten verankert ist (z.B.: „eine Tasse ist links vom Ball“). Diese beiden Arten der Repräsentation können die räumlichen Beziehungen nur vollständig reflektieren, wenn der Betrachter sich in spezifischen Lokalitäten aufhält und eine spezifische Ausrichtung einnimmt.

Eines der neuesten Zwei-System-Modelle stammt von Waller & Hodgson (2006) und wurde wie folgt definiert:

Die beiden Autoren gehen davon aus, dass bei der Interaktion eines Akteurs mit seiner Umgebung zwei Systeme räumlicher Repräsentationen simultan daran arbeiten, räumliche Information über die Umgebung zu enkodieren. Diese beiden Systeme sind:

1. Ein transientes egozentrisches Repräsentationssystem, das gegenüber dem zweiten System normalerweise dominant ist, aber nur unter Bedingungen absoluter Orientierung und bei der Interaktion mit der unmittelbaren Umgebung, was nach meinem Verständnis den lokomotorischen extrapersonalen Umraum betreffen dürfte. Im Prinzip vollzieht dieses erste System wechselnde räumliche Beziehungen zwischen einer Person und den Objekten in ihrer Umgebung nach, es funktioniert dabei online und dynamisch und die Kodierung ist im Ergebnis transient und relativ präzise. Die Enkodierung selbst erfolgt in Echtzeit, um unmittelbare Interaktionen mit der Umgebung zu ermöglichen. Die Basis des Systems bilden dicht gekoppelte dynamische Informationen aus verschiedenen Informationsquellen, vornehmlich aus visuellen und idiothetischen. Es kann aber kurzzeitig auch nur auf Basis von nonvisuellen Infor- mationen aufrechterhalten werden (z.B. vestibulären, propriozeptiven oder efferenten), oder aber auch ausschließlich auf der Basis visueller Informationen.

2. Ein beständiges Repräsentationssystem, welches primär genutzt wird, wenn über relativ längere Zeit keine Online-Informationen über die Umgebung verfügbar sind. Dessen räumliche Repräsentationen basieren auf dem Langzeitgedächtnis und sind über längere Zeit relativ stabil, aber prinzipiell weniger präzise als beim transienten egozentrischen Repräsentationssystem. Es arbeitet generell offline und aufgrund seiner Bildung aus dem Langzeitgedächtnis mit Rauminformationen über nicht unmittelbar präsente Umgebungen, daher ermöglicht das System Einschätzungen über Um- gebungen, die mit den Sinnen nicht unmittelbar wahrnehmbar sind. Wenn sensorische Informationen jedoch wieder zugänglich werden oder ein Agieren in der unmittelbaren Umgebung notwendig wird, kann der Wechsel zum transienten egozentrischen Repräsentationssystem jederzeit erfolgen.

Abschließend lässt sich für die Thematik der räumlichen Repräsentations- systeme besonders feststellen, dass ein Gesamtmodell unter Berücksichtung aller in verschiedenen Arbeiten formulierten und bewiesenen Annahmen dringend wünschenswert wäre, um die Übersicht zur Thematik zu verbessern und die Zugäng- lichkeit zu erhöhen.

2.3 Objektlokalisierungen unter eingeschränkten Bedingungen im realen Umraum

In diesem Kapitel soll der bisherige Forschungsstand zu Fragen der Objektlokalisierung unter solchen Bedingungen betrachtet werden, unter denen Sicht und Gehör dem Akteur nicht zur Verfügung stehen. Damit wird auf die verschiedenen Annahmen hingearbeitet, die erklären, warum sich tatsächliche Positionswechsel von imaginären in ihrer Leistung unterscheiden können, was sich der konkreten Fragestellung des später betrachteten Experimentes weiter annähert.

Experimentelle Untersuchungen zur Objektlokalisierung im Umraum ermöglichen genaue Aufschlüsse über das Zusammenwirken von sensorischen, motorischen und kognitiven Mechanismen der Verarbeitung und Repräsentation von Umrauminformationen. Sie sind daher für die Theorienbildung zur Umraumkognition von zentraler Bedeutung. Ein Problem in diesem Forschungsbereich ist jedoch das Fehlen von übergreifenden Theorien, was auf eine mangelnde Zielstrebigkeit der Forschung schließen lässt (May 2000).

Untersuchung von imaginären und lokomotorischen Bedingungen sind speziell betrachtenswert, da sie Situationen der Arbeit unseres Vorstellungsvermögens darstellen, in denen strategische, also der Planung dienende, kognitive Prozesse von räumlicher Gedächtnisabfrage und Generierung von Abbildern mit nichtstrategischen, also reagierenden sensomotorischen, Prozessen welche sich aus der Eigenbewegung im Raum ergeben, interagieren (May 1996).

Vor allem für Menschen ist die Fähigkeit bedeutend, ihre Perspektive auch imaginär verändern zu können, z.B. um sich in die Perspektive von anderen hineinzuversetzen, um ihnen Anweisungen zu geben oder im Sport die eigenen und die Bewegungen von Mitspielern aus fremder Perspektive nachzuvollziehen (May 2004).

Bei der Betrachtung von Objektlokalisierungen müssen zwei Ebenen der Raumverarbeitung berücksichtigt werden (May 2000):

Erstens die sensomotorische Ebene, basierend auf den egozentrischen Referenzsystemen. Hier erfolgt eine afferente (also vom Zentralen Nervensystem wegführende) oder efferente (also zum Zentralen Nervensystem hinführende) Kodierung von Raumwerten beim Wahrnehmen und Handeln im Raum. Eine methodische Verbindung von sensorischen und motorischen Systemen auf dieser einen Ebene erscheint dahingehend sinnvoll, dass beide Systeme an der Rauminformations- aufnahme beteiligt sind.

Zweitens ist die kognitive Ebene zu berücksichtigen, welche sowohl auf egozentrischen als auch auf allozentrischen Referenzsystemen basiert. Die Speicherung und Transformation von Raumwerten, die Handlungsplanung und die Sprachproduktion und das Sprachverstehen bauen dabei auf den Leistungen der sensomotorischen Systeme auf, bevor sie durch die kognitiven Systeme verarbeitet werden. Die Raum- wertkodierung aus visuellen, akustischen, vestibulären, kinästhetischen Informationen erfolgt ebenfalls auf der sensomotorischen Ebene (Gazzaniga, Ivry & Mangun 1998). Gewonnene Informationen werden in einem Raumwertgedächtnis zwischengespeichert und stehen in dieser Form der kognitiven Ebene zur Verfügung. Ein Output erfolgt in einer Abfolge über die kognitiven und anschließend die motorischen Systeme. Er äußert sich dann in räumlichem Verhalten, was eine Auswirkung auf die Umwelt zur Folge hat, die wiederum durch sensomotorische Systeme aufgenommen wird und damit zum Neubeginn des Prozesses führt.

Das räumliche Arbeitsgedächtnis spielt als kognitives System eine bedeutende Rolle bei der Objektlokalisierung (May 2000). Das Arbeitsgedächtnis dient der „kurzzeitigen Bereithaltung und kognitiven Manipulation von Rauminhalten und Raumwerten“ (May 2000, S. 27). Es dient darüber hinaus, als kognitives System, auch der Aufmerksamkeitszuwendung, Bewegungsplanung und Bewegungssteuerung sowie der Sprachproduktion (Kluwe 1997b). In der Forschung bestehen mehrere Haupt- theorien, wobei Fragen der Umrauminformation in Verbindung mit sensomotorischen Mechanismen bisher kaum betrachtet wurden. Zur thematischen Abgrenzung muss angemerkt werden, dass May (2004) davon ausgeht, dass die Bildung von kognitiven Karten nur im Langzeitgedächtnis erfolgt, daher sollten sie für die Betrachtungen des Arbeitsgedächtnisses keine Rolle spielen. Dies schließt meiner Ansicht nach jedoch nicht die Nutzung von allozentrischen Repräsentationen bei der Objektlokalisierung im unmittelbaren Umraum aus, da sich kognitive Karten als Orientierung für eine Repositionierungsaufgabe nicht ausschließen. Eigenschaften wie feste Referenz- richtungen und Betrachterunabhängigkeit könnten für einen Akteur von Nutzen sein.

Gedächtnisbasierte Perspektivwechsel, wie sie ohne Sicht und Gehör der Fall sind, bezeichnen eine komplexe kognitive Aufgabe, inklusive der Prozesse der Reizidentifikation, der Abfrage aus dem Raumgedächtnis, der Positions- und Objekttransformation sowie der Planung und Ausführung der Reaktion (May 2004).

Positionswechsel im realen Umraum, wie sie im Rahmen dieses Kapitels betrachtet werden, bezeichnet May (2000) als handlungsnahe Untersuchungen von Objektlokalisierungsleistungen unter Einbettung des Akteurs in einen realräumlichen Kontext. Der Einfluss von sensorischen und sprachlich-konzeptuellen Mechanismen auf die Objektlokalisierung soll dabei bestenfalls neutralisiert werden.

Unter imaginären Repositionierungen sind hier solche Situationen zu verstehen, in denen ein Proband in einer ihm vertrauten räumlichen Umgebung die Augen schließt (bzw. ihm die Sicht genommen wird). Anschließend stellt er sich die veränderten Positionen und Perspektiven in seiner Umgebung vor (May 1996; dort noch als kognitive Repositionierung bezeichnet).

Als lokomotorische Repositionierungen bezeichnet man solche Situationen, in denen ein Proband ebenfalls in einer ihm vertrauten räumlichen Umgebung die Augen schließt (bzw. ihm die Sicht genommen wird). Anschließend stellt sich der Proband ebenfalls veränderte Positionen und Perspektiven in dieser Umgebung vor und nimmt diese, im Gegenteil zu imaginären Repositionierungen, auch körperlich tatsächlich ein, jedoch weiterhin ohne Sicht und Gehör (May 1996; dort noch als verkörperlichte Repositionierung bezeichnet).

Durch eine Kombination dieser Möglichkeiten sind noch andere Repositionierungsmodi denkbar (May 2000).

Die grundlegende Methode bei der experimentellen Anwendung der Positions- wechsel besteht darin, einen Probanden eine bestimmte Menge von Objekten und deren Standorte im Raum lernen zu lassen und diese später unter Gedächtnisbedingungen mit der Betrachtung von Anzeigegenauigkeit und/oder Reaktionsgeschwindigkeit abzufragen. Wesentliche experimentelle Variationen sind dafür die Bedingungen des Erwerbes der Objektstandorte, die Bedingungen des Abrufes von Objektstandorten, der Repositionierungsmodus (lokomotorisch oder imaginär) und die Repositionierungs- methode und deren Ausmaß (also Rotation und Translation in unterschiedlichen Winkeln und Entfernungen). Die Ergebnisse solcher Untersuchungen lassen sich wie folgt zusammenfassen:

1. Akteure zeigen schwächere Leistungen, wenn sie sich (auch ohne sensorische Informationen) nur imaginär in eine neue Position bewegen, um eine darauf folgende Aufgabe zu lösen, anstatt wenn sie dies lokomotorisch tun.
2. Akteure zeigen schwächere Leistungen bei Rotationen im Vergleich zu Translationen. (Rieser 1989, Easton & Sholl 1995, May & Fricke 1997)

Zu ähnlichen Ergebnissen gelangte erstmals Angyal (1930), dessen Experimente zeigten, dass Akteure sich bei geschlossenen Augen eine veränderte räumliche Position besser vorstellen konnten, wenn sie diese körperlich tatsächlich einnahmen, anstatt sie sich nur vorzustellen.

Die Probanden sollten sich dazu in einer ihnen sehr gut bekannten Umgebung imaginär um 180° drehen, was diesen erhebliche Schwierigkeiten bereitete. Im Gegensatz bereitete es ihnen kaum Schwierigkeiten bei real vollzogenen Drehungen, wobei beide Bedingungen mit geschlossenen Augen erfolgten. Angyal folgerte, dass während der Rotationen die optisch vorgestellte räumliche Umgebung in jedem Fall entsprechend der tatsächlich eingenommenen Lage verblieb.

Viele weitere Untersuchungen haben in der Folge ebenfalls gezeigt, dass räumliche Vorstellungen effektiver unter Bedingungen von lokomotorischen als von imaginären Repositionierungen funktionieren (siehe auch Klatzky, R.L.; Loomis, J.M., Beall, A.C.; Chance, S.S. & Golledge, R.G. 1998). Es erscheint relativ einfacher zu sein, eine neue Perspektive zu adaptieren und auf nicht sichtbare Objektlokationen zu zeigen, wenn der Akteur sich physisch von einem ersten zu einem zweiten Beobachtungspunkt und der damit verbundenen Perspektive bewegt. Es ist dagegen relativ schwieriger, sich Perspektiven von einem Beobachtungspunkt vorzustellen (bzw. sich in diesen hineinzuversetzen), die nicht dem tatsächlich physisch ein- genommenen Beobachtungspunkt entsprechen (May; Rieser & Young, in press). Es ist weiter davon auszugehen, dass mit dem Anstieg der Schwierigkeit der imaginären Repositionierung, beispielsweise durch Erhöhung des Rotationswinkels, der kognitive Aufwand für den Akteur steigt, was sich in steigenden Reaktionszeiten und Fehlerquoten äußert (May 1996; Waller, Montello, Richardson & Hegarty 2002; May 1996). Es zeigte sich auch wiederholt, dass körperliche Positionswechsel leistungsmäßig mit Bedingungen ohne Positionswechsel vergleichbar sind.

Die Prozesse einer imaginären Repositionierung im Unterschied zu loko- motorischen Repositionierungen stellen sich nach May; Rieser & Young (in press) wie folgt dar:

1. Die räumliche Repräsentation muss aufwändig aktiviert werden und Objektlokalisationskodes und Selbstlokalisationskodes, wie sie durch den imaginären Standort vorgegeben werden, müssen aus dem Langzeitgedächtnis erneuert werden.
2. Vom imaginären Beobachtungspunkt (also Standort verbunden mit Ausrichtung) muss eine perspektivische Repräsentation im Arbeitsgedächtnis generiert werden. Dies erfolgt auf der Basis von Transformationsprozessen der räumlichen Repräsentationen der tatsächlichen Position des Subjektes im Raum. Weiterhin werden aufwändige Prozesse benötigt, um diese Repräsentationen im Arbeitsgedächtnis aufrechtzuerhalten.
3. Durch die Notwendigkeit, räumliche Interferenzen zu überwinden, welche durch die Konkurrenz zwischen körperlich eingenommenem Ort und perspektivischer Repräsentation entstehen, werden die letzten Prozesse teilweise als automatisiert und teilweise als willentlich aufwändig angenommen.

Situationen von imaginären Repositionierungen erfordern zwei Arten von räumlichen Informationen (May 1996): Erstens solche Informationen, die von kognitiven Systemen zur Verfügung gestellt werden (z.B. dem räumlichen Arbeits- gedächtnis), um Eindrücke von der räumlichen Umgebung zu generieren und zu transformieren. Zweitens benötigen sie Informationen von sensomotorischen und propriozeptiven Systemen begleitend zur Eigenbewegung des Akteurs im Raum. Diese Informationen können entweder Orientierung bei lokomotorischen Repositionierungen unterstützen (Rieser 1989) oder Orientierung bei imaginären Repositionierungen stören (May 1996).

Eine Unterteilung der Verarbeitungskosten bei gedächtnisbasierten imaginären Perspektivwechseln erfolgt in drei Komponenten (May 2004):

1. Die Objektidentifizierung, Objektlokalisation und motorische Reaktionsgenerierung. Dies sind grundsätzliche Kosten bei gedächtnisbasierten Objektlokalisations-Aufgaben, was ungefähr dem Umfang des Aufwandes der einfachsten Perspektivwechselaufgabe entspricht (keine zeitliche Begrenzung, Rotationswinkel 0°)

2. Die Kosten aus Prozessen der Positionsidentifikation und Lokalisation sowie der imaginären Selbstlokalisierung in bekannten Umgebungen.

3. Räumliche Reaktionskonflikte und Prozesse, die damit zu tun haben, diese Konflikte auszulösen. Diese Kosten variieren und sind vom Umfang der Objektrichtungsdisparität abhängig sowie von der Art der Repositionierungsaufgabe.

Es zeigte sich außerdem, dass kognitive Kosten für imaginäre Repositionierungen in unmittelbaren Umgebungen auf zwei Faktoren beruhen (May; Rieser & Young, in press):

1. Ist der Positionswechsel eine Rotation oder Translation zwischen der realen und imaginären Perspektive? Hier zeigte sich bereits, dass für Rotationen höhere Kosten entstehen.

2. Wie gestaltet sich der Umfang des geometrischen Wechsels während der perspektivischen Verschiebung? Ein Anstieg der kognitiven Kosten ergibt sich hier als Funktion des Umfangs der Disparität der egozentrisch definierten Objektrichtungen zwischen realer und imaginärer Perspektive (und wahrscheinlich auch andere geometrische Faktoren).

In den 1990er Jahren etablierten sich zwei unterschiedliche Forschungszweige, die sich jeweils mit imaginären oder lokomotorischen Repositionierungen beschäftigten (May 1996): Imaginäre Positionswechsel wurden hauptsächlich unter dem Aspekt von räumlichen Transformationsprozessen in Situationen untersucht, in denen Akteure sich den Wechsel in räumliche Positionen oder Perspektiven vorstellen. Der auf lokomotorische Positionswechsel ausgerichtete Forschungszweig untersuchte den Aspekt der Beiträge des motorischen Systems zur räumlichen Navigation, auch für Fälle, in denen Akteure sich durch Umgebungen bei eingeschränkter Sicht bzw. ohne Gehör bewegen.

Rieser war maßgeblich dafür verantwortlich, dass diese beiden Forschungsbereiche miteinander verbunden wurden. Auch er hat bewiesen, dass Probanden bei geschlossenen Augen nach einer lokomotorischen Repositionierung Objektrichtungen schneller und korrekter zuweisen können als bei imaginären Repo- sitionierungen, wobei der Aufbau seiner Versuche bereits grundsätzlich dem oben vorgeschlagenen Modell von May (2000) für Positionswechselexperimente entsprach. Riesers Erklärung für die erleichternden Effekte läuft auf eine Faszilitationshypothese, also eine Unterstützung durch sensomotorische Informationen bei lokomotorischen Wechseln, hinaus, die im Kapitel 2.3.2 noch genauer beschrieben wird (Rieser 1989).

Ein weiteres Ergebnis dieser Untersuchungen war, dass die Zuweisungsleistungen von Objektrichtungen durch die Subjekte unter imaginären Bedingungen schlechter wurden, desto größer der Repositionierungswinkel war, also der Winkel, in dem sich die tatsächliche Position von der imaginären unterschied. Ein vergleichbarer Effekt trat unter lokomotorischen Bedingungen nicht auf. Dieser Umstand lässt sich besser mit einer Transformationsannahme erklären, wie sie May (1996) beschrieben hat. Diese geht davon aus, dass die festgestellten Verschlech- terungen in zusätzlichen kognitiven Prozessen zur Transformation der räumlichen Anordnung begründet sind. Diese Annahme wird in Kapitel 2.3.1 noch genauer erläutert.

May und Wartenberg (1995) führten Experimente durch, um imaginäre Repositionierungen zu untersuchen, die direkt mit den Forschungen von Angyal vergleichbar sein sollten. Die Testobjekte wurden dazu in Blöcken abgefragt, was als deutlicherer Test für imaginäre Repositionierungsleistungen angesehen wurde, da so berücksichtigt wird, dass eine simultane Umsetzung von großen Mengen von Objekt- positionen die Probanden überfordern könnte (wie von Angyal (1930) bereits vermutet). Die imaginären Repositionierungen wurden vollführt, indem die Probanden entweder angewiesen wurden sich vorzustellen, in eine andere Richtung zu blicken, oder man sie anwies sich vorzustellen, die Position zu ändern und in die gleiche Richtung zu blicken. Bei lokomotorischen Repositionierungen wurde den Probanden zusätzlich erlaubt, die geforderte Position oder Perspektive körperlich einzunehmen. Des Weiteren wurden verschiedene Winkel bei den Repositionierungen erprobt (0°, 25°, 50° usw.). Die Ergebnisse dieser Untersuchungen bestätigen Rieser (1989) dahingehend, dass wiederum Schwierigkeitsunterschiede zwischen imaginären und lokomotorischen Repositionierungen festgestellt wurden. Die Ergebnisse zeigten auch, dass die Schwierigkeit imaginärer Positionswechseln bei einem Winkel über 50° zwischen imaginärer und tatsächlicher Ausrichtung zusätzlich ansteigt. Aus diesem Experiment leitete May (1996) die Annahme ab, dass die steigenden Schwierigkeiten ein Hinweis auf Interferenzeffekte durch sensomotorische Informationen sein könnten. Diese Hypothese wird in Kapitel 2.3.3 genauer betrachtet.

Untersuchungen von May (2004) bestätigten außerdem, dass Objektrichtungsdisparität nachteilige Effekte auf imaginäre Repositionierungen hat. Dies meint, dass der Schwierigkeitsgrad der imaginären Perspektivwechsel von dem Umfang der Disparität der egozentrisch definierten Objektrichtungen (Zielrichtungen) abhängt, die der imaginäre Wechsel beinhaltet (May 2000; May; Rieser & Young, in press).

Solche Faktoren, welche die Schwierigkeit von imaginären Perspektivwechseln bestimmen, sind aus der Sichtweise der Interferenzannahme als räumliche Inkompa- tibilitätskonflikte zusammenfassbar. Diese Effekte treten in solchen Situationen auf, in denen die Akteure im Umraum räumliche verankert sind, ihre tatsächliche Position also richtig kennen bzw. davon ausgehen. Wie genau sich räumliche Verankerung verhält, bleibt durch das Experiment noch zu klären (May; Rieser & Young, in press).

Die bisher dargestellten Erkenntnisse zeigen den hohen Grad an Unterstützung und Kooperation von wahrnehmenden, imaginär wirkenden und Aktionen bewirkenden Systemen während der räumlichen Aktualisierung von Umgebungsrepräsentationen während einer Bewegung (May; Rieser & Young, in press). Dies schließt meiner Meinung aber nach nicht aus, dass die an einer Repositionierung beteiligten Systeme auch unabhängig voneinander wirksame Informationen liefern. So weit wird angenommen, dass 70 % der absoluten Verarbeitungskosten imaginärer Reposi-tionierungen aus Prozessen resultieren, die direkt mit imaginären Perspektivwechseln verbunden sind, wovon 40 % auf Prozessen von Gedächtnisabfragen und 30 % auf Prozessen zur Überwindung räumlicher Konflikte entfallen (May 2004).

Es gibt mehrere Erklärungsansätze zu den Leistungsunterschieden zwischen imaginären und lokomotorischen Bedingungen (May 2000), wobei die Debatte über die unterschiedlichen Mechanismen, die imaginären Repositionierungen in bekannten Umgebungen zugrunde liegen, noch andauert (May 2004).

Es erschien mir sinnvoll, diese Erklärungsansätze in Transformations-, Faszilitations- und Interferenzhypothesen bzw. Effekte zu trennen, welche als Begriff in verschiedenen Schriften immer wieder gebraucht werden, wie sich im Folgenden zeigen wird.

Auch die Möglichkeit einer Mehreffekthypothese soll hier kurz angesprochen werden. Es ist festzustellen, dass sich die Hypothesen zum Leistungsunterschied zwischen imaginären und lokomotorischen Repositionierungen nicht gegenseitig ausschließen (May 2004). Dies lässt die Spekulation zu, dass mehrere oder alle der im Folgenden beschriebenen Effekte bei Positionswechseln unter eingeschränkten Beding- ungen (also ohne visuelle und auditive Informationen) zur Geltung kommen könnten, auch wenn es unwahrscheinlich erscheint, dass sie dies in einem gleich verteilten Umfang tun. Beweise dafür liefern die Untersuchungen von May 1996 und 2004. Von einer genaueren Betrachtung der Mehreffektannahme, auch wenn sie mir verlockend erscheint, sehe ich jedoch ab, da die Forschung dazu derzeit mehr als dürftig ausfällt.

2.3.1 Transformationshypothese

Die Transformationshypothese geht grundsätzlich davon aus, dass die Schwierigkeit bei imaginären Perspektivwechseln darin liegt, dass sie zusätzliche Transformationen von Objektpositionen benötigen, wenn die neue imaginäre Position in einem imaginären (wenn auch bekannten) Umfeld eingenommen wird (May 2004; Wraga et.al. 2000; Rieser 1989). Es entsteht eine räumliche Diskrepanz zwischen der imaginären und der tatsächlichen Position, die durch kognitive Transformation zwischen den beiden Repräsentationen überbrückt wird. Die Folge sind spezifische prozessuale Zusatzkosten (May 2000).

Die ausgearbeitetste Formulierung der Transformationshypothese erfolgte durch Easton und Sholl (1995). Dieses Modell stellt einen Kontext zu körperzentrierter Abfrage her, indem es zwischen einem umweltzentrierten Systemen von Objekt-zu- Objekt-Beziehungen und einem körperzentrierten System von Selbst-zu-Objekt-Be- ziehungen unterscheidet. Damit ist das Easton & Sholl-Modell den Zwei-Prozess- Repräsentationssytemen zuzuordnen, wobei es sich besonders auf die vermuteten Transformationseffekte bezieht. Beide Systeme arbeiten in Übereinstimung und Einvernehmen: Die körperzentrierte Abfrage von Objektpositionen fungiert als Superposition des Selbst-zu-Objekt-Systems auf einem Anteil des Objekt-zu-Objekt-Systems. Daher sind imaginäre Repositionierungen als analoger Prozess mentaler Rotation oder Translation anzunehmen, was zu einem prozessualen Mehraufwand führt, der mit dem Rotationswinkel oder der Translationsentfernung steigt. Dies wurde durch Versuche belegt, die zeigten, dass Anzeigezeiten und Anzeigefehler bei Repositionierungs- aufgaben funktional zu einer Steigerung des imaginären Selbstrotationswinkels stiegen. Der kognitive Aufwand bei imaginären Repositionierungen nimmt mit dem Reposi- tionierungsbetrag zu. Bei Rotationen ist dies der Drehbetrag, also der Winkel zwischen tatsächlicher und vorgestellter Position. Bei Translationen wäre dies ein Versetzungsbetrag, der sich aus der Distanz zwischen tatsächlicher und imaginärer Position ergibt (Easton & Sholl 1995).

Beim von Easton & Sholl aufgeführten experimentellen Beweis ihres Transformationsmodells ergibt sich nach May (2001) allerdings ein Problem. So konnten die erwähnten Repositionierungsbeträge experimentell nicht von Inkompatibilitäten zwischen der aktuellen und imaginären Raumposition getrennt werden, die durch den Positionswechsel entstehen. Diese Inkompatibilität ergibt sich aus der Abweichung der egozentrischen Objektrichtungen zwischen körperlich eingenommener und in der Vorstellung eingenommener Position. Da diese nicht gesondert berücksichtigt wurde, ist die empirische Begründung anzuzweifeln.

Eine neuere Testung der Transformationshypothese erfolgte durch May (2004). Die Vorhersage der Transformationsannahme, dass die Möglichkeit, die imaginäre Perspektive durch entsprechend langen zeitlichen Vorlauf bei einer Reposi- tionierungsaufgabe bereits im Voraus zu verarbeiten, den Akteuren dabei helfen sollte, spezifische Prozesskosten zu verringern, wurde durch die Ergebnisse nicht bestätigt. Es hätten größere Einsparungen bei Anzeigefehlern und Reaktionszeiten bei Rotationen im Vergleich zu Translationen festgestellt werden sollen. Genauso hätten bei Rotationen an sich mit steigendem Rotationswinkel (im Gegensatz zu Bedingungen ohne Vorverarbeitungszeit) Fehlerrate und Zeiten steigen müssen. Im Gegensatz zu diesen Annahmen zeigten sich in den Versuchen keine Anzeichen einer Reduzierung von Disparitätseffekten bei Vorbereitungsintervallen. Dies lässt an der Annahme zweifeln, dass mentale Transformationskosten hauptsächlich oder ausschließlich für die bekannten Verarbeitungsprobleme bei imaginären Perspektivwechseln verantwortlich sind.

2.3.2 Faszilitationshypothese

Die Faszilitationshypothese sagt grundsätzlich aus, dass sensomotorische Informationen zur Selbsteinschätzung der Repositionierung eines Akteurs im Raum beitragen (May 1996). Bereits Rieser (1986; 1989) erklärte die Leistungsvorteile der lokomotorischen Repositionierung teilweise durch zusätzliche propriozeptive Infor- mationen, die als Feedback während einer aktiven Selbstbewegung entstehen. Diese zusätzlichen Informationen sind Bedingung, um den Zugang zu räumlichem Wissen der Umgebung zu erleichtern. Die Möglichkeit der Nutzung dieses Feedbacks durch einen räumlichen Akteur entsteht dadurch, dass Individuen während ihrer ontogenetischen Entwicklung gelernt haben, dass optische Bewegung auf der Retina und proprio- zeptives Feedback durch Selbstbewegung korrelieren (May 1996).

Rieser (1990) formulierte diese Faszilitationsannahme weiter aus. Danach erfolgt die Wahrnehmung des Umraumes ursprünglich auch ohne exterozeptive sensorische Informationen. Während der ontogenetischen Entwicklung entsteht eine Korrelation zwischen exterozeptiv und propriozeptiv eingehenden Informationen, so dass aus den sensorischen Eindrücken ebenfalls Bewegungsinformationen gewonnen werden. Bei einem Wegfall visueller exterozeptiver Bewegungsinformationen ist daher naturgemäß eine weitere Aktualisierung des Umraumes durch propriozeptive Informationen möglich, welche quasi-automatisch erfolgt. Diese Annahme sah Rieser durch Befunde als erwiesen an, die zeigten, dass früh erblindete Menschen von loko- motorischen Repositionierungen im Vergleich zu imaginären in den Objekt- lokalisationsleistungen weniger profitieren als spät erblindete oder normalsichtige Menschen (Rieser et al 1992). Dies ließe sich dadurch erklären, dass ontogenetisch normal entwickelte Menschen die Fähigkeit ausgebildet haben, bewegungsbegleitende propriozeptive Signale auf einer internen Gedächtnisrepräsentation zu operieren und diese Repräsentationen über Bewegungen im Raum in Übereinstimmung zu halten mit den räumlichen Verhältnissen. Bei imaginären Repositionierungen steht diese proprio- zeptive Unterstützung nicht zur Verfügung und muss deshalb eventuell durch aufwändigere kognitive Mechanismen ersetzt oder kompensiert werden (was in den Bereich der Transformationsannahme fiele), die entweder selbst fehleranfälliger sind oder den Positionswechsel durch Fehlen der propriozeptiven Informationen fehler- anfälliger machen.

Ein weiterer Beweis für Faszilitationseffekte wurde durch Rieser, Garing, Young (1994) erbracht. Diese stellten Probanden die Aufgabe, sich einen bekannten Raum vorzustellen und von einer bestimmten Position aus Objekte anzuzeigen. Wie bei vielen anderen Untersuchungen waren im Ergebnis die Anzeigeleistungen unter lokomotorischen Bedingungen effektiver als unter imaginären, was die Autoren eben mit Faszilitationseffekten erklärten. Von May (1996) wurde allerdings kritisiert, dass in dieser Untersuchung die lokomotorischen und imaginären Repositionierungen letztlich beide unter imaginären Bedingungen stattfanden, wodurch auf lokomotorische Effekte von vornherein nur begrenzt zu schlussfolgern war.

Auch Untersuchungsergebnisse von Farrell & Robertson (1998) sprechen für eine quasiautomatische Aktualisierung des Umraumes im Falle von Ganz- körperbewegungen. Deren Probanden sollten für eine Repositionierungsaufgabe eine lokomotorische Repositionierung durchführen. Für eine andere Aufgabe taten sie dies ebenfalls, sollten aber die Effekte der lokomotorischen Bewegung auf die Wahr- nehmung der Objekte im Umraum möglichst ignorieren. Unter den Ignorierungs- bedingungen zeigten sich in der Folge deutlich schlechtere Reaktionszeit- und Anzeige- leistungen. Daraus schlossen die Autoren, dass Repräsentations-aktualisierungen nur durch willentlichen kognitiven Aufwand rückgängig gemacht werden können. Meiner Meinung nach ist aber nicht auszuschließen, dass die Ignorierungsvorgabe an sich zu einer Ablenkung führt. Hier würde ich davon ausgehen, dass ein kognitiver Aufwand eben schon durch das willentlich herbeigeführte (und daher aufwändige) Ignorieren entsteht, was kognitive Mehrkosten zur Folge hätte, die sich durchaus an sich schon auf die Reaktionszeiten und Anzeigeleistungen auswirken könnten. Mit der Unterdrückung propriozeptiver Informationen hätte dies nichts zu tun.

2.3.3 Interferenzhypothese

Erst in den letzten Jahren wurde neben den beiden bereits betrachteten Hypothesen auch die Möglichkeit von Konflikten durch räumliche Informationen und einen daraus entstehenden Mehraufwand ausführlicher betrachtet (May 1996, 2000, 2001).

Interferenzeffekte beziehen sich prinzipiell auf die Inkompatibilität zwischen kognitiver und sensorimotorischer Repräsentation der räumlichen Umgebung (May 1996). Imaginäre Repositionierungen zwingen Akteure, Diskrepanzen zwischen den Repräsentationen der räumlichen Umgebung, wie sie von der imaginären Position definiert werden, und der körperlichen Position zu bewältigen. Die Interferenzeffekte entstehen also dadurch, dass beide räumlichen Repräsentationen inkompatibel sind (May 1996).

Eine sehr umfassende Formulierung der Interferenzhypothese wurde von May (2000, 2001, 2004) entwickelt. Diese geht wie bereits erwähnt davon aus, dass imaginäre Perspektivwechsel deshalb relativ schwieriger sind als lokomotorische, da Akteure mit Konflikten zwischen räumlichen Informationen zurechtkommen müssen, wenn sie mit einer imaginären Perspektive in der Umwelt agieren müssen. Diese Annahme streitet nicht ab, dass, wie von der Transformationshypothese angenommen, auch zusätzlicher Aufwand notwendig ist. Das Vorhandensein von quasi-automatischen propriozeptiven Aktualisierungsmechanismen zur Unterstützung der Orientierung in der Umwelt ist anzunehmen. May geht aber davon aus, dass Interferenzkonflikte hauptverantwortlich sind für die erhöhte Schwierigkeit, da sich diese auf Gedächtnismechanismen beziehen, die der Orientierung zugrunde liegen.

Imaginäre Repositionierungen führen zu Konflikten zwischen sensomotorischen Objektlokations-Kodierungen (erzeugt durch die körperlich tatsächlich eingenommene Position) und kognitiven Kodierungen derselben Objektstandorte (erzeugt durch die imaginär durchgeführte Perspektive), die voneinander unabhängig sind. Diese Konflikte finden vorrangig im Arbeitsgedächtnis statt und führen zu Interferenzeffekten während der Reaktionsauswahl, die in ihrer Stärke funktional abhängen von Grad und Typ der räumlichen Inkompatibilität zwischen den rivalisierenden Kodierungen der Umgebung. Die räumliche Diskrepanz zwischen imaginären und tatsächlichen Positionen wird letztlich durch das Durchsetzen der „aufgabenseitig geforderte(n) (transponierten) Objektlokation gegenüber der inkompatiblen (untransponierten) Objektlokation“ (May 2000, S. 138) überwunden (s. Abb. 5). Dies führt in der Folge zu spezifischen Zusatzkosten durch die Interferenzeinwirkung.

In der Gegenannahme stimmen bei lokomotorischen Repositionierungen imaginäre und tatsächliche Kodierungen überein, daher entstehen keine Interferenzen und höhere Leistungen sind die Folge.

Es sind zwei unterschiedliche Quellen für Interferenzen zu vermuten:

1. Die Objektrichtungsdisparität, also die Winkeldifferenz zwischen Körper und aufgabenbedingter imaginärer egozentrischer Objektrichtung. Diese beträgt bei Übereinstimmung beider 0°, bei maximaler Disparität 180°. Für Rotationen ist dabei die Objektrichtungsdisparität gleich dem Winkel der imaginären Selbstrotation.

2. Die Kopfausrichtungsdisparität, die verantwortlich ist für Leistungsunterschiede zwischen Rotationen und Translationen. Sie entsteht durch die Veränderung der Ausrichtung zwischen der tatsächlichen Perspektive und der Testperspektive, die nur für Rotationsaufgaben feststellbar sind, da bei Translationen die Ausrichtung gleich bleibt.

Aus dem Modell leitet sich die Annahme ab, dass vorgestellte Perspektivwechsel das Zusammenwirken von allozentrischer und egozentrischer Raumrepräsentation notwendig machen (wovon Sholl 1995 bereits ausgeht). Die Nutzung von allozentrischen Kodierungen erfolgt dabei in der Phase des Gedächtnisabrufes, durch Aktivierung und Transponierung der gelernten Objektlokationen. Die Nutzung von egozentrischen Repräsentationen erfolgt dagegen in der Phase der Handlungsplanung, z.B. während der Vorbereitung und Initiierung einer gerichteten Zeigebewegung.

Abb. 5: Interferenzannahme nach May (2001) bei einer imaginären Rotation (a). Es entsteht eine Interferenz durch Ausrichtungsinkompatibilität. Dargestellt sind (b) die allozentrischen Raumwerte als kartesische Koordinaten für die transponierte Objektlokation weiterhin die Interferenz durch Richtungsinkompatibilität anhand der egozentrischen Richtungswerte zur transponierten und zur untransponierten Objektlokation. (nach May 2001, S. 631)

Im Folgenden sollen einige experimentelle Befunde aufgeführt werden, welche die Interferenzhypothese stützen.

Der erste stammt von May (1996). Es wurde festgestellt, dass räumlich desorientierte Subjekte, denen eine fiktive Raumposition genannt wird, Objekt- lokationen signifikant schneller und genauer anzeigen können, als solche, die orientiert bleiben.

Weiterhin wurde ein Nachweis von linearen Anstiegen von Objektloka- lisierungsleistungen bei zunehmender Richtungskompatibilität im Bereich zwischen 0° und 50° erbracht (May & Wartenberg 1995). Hier wurde erkannt, dass trotz uneingeschränkter Zeit für die Probanden bei der Repositionierung (aber nicht bei der folgenden blockweisen Aufgabenbearbeitung) trotzdem leistungsabträgliche Wir- kungen hinsichtlich Anzeigezeiten und Anzeigegenauigkeiten auftraten, was auf Interferenzen hindeutet und gegen Transformationseffekte spricht. Denn die Annahme der Interferenzhypothese ist, dass keine Veränderung von Disparitätseffekten bei der Aufgabenbewältigung durch Veränderung der zeitlichen Vorbereitungsintervalle zwischen Perspektivwechsel und Präsentation der Objektaufgabe festgestellt werden sollte. Die Inkompatibilitätseffekte können erst entstehen, nachdem das Aufgabenobjekt genannt ist.

Ein weiterer Test der Interferenzhypothese erfolgte durch eine Versuchsreihe von May (2004). Durch diese konnten bisherige Erkenntnisse und Annahmen gut untermauert werden. Der Autor führt Disparitätseffekte in Rotations- und Translations- aufgaben auf Interferenzen zwischen inkompatiblen direkten Kodierungen verbunden mit den körperdefinierten und aufgabendefinierten räumlichen Perspektiven zurück. Dies wird gestützt durch das Nachweisen gleichmäßiger Disparitätseffekte in allen Rotationsaufgaben. Absolute Translations-Rotations-Leistungsunterschiede werden auf Interferenzeffekte durch die Kopfausrichtungsdisparität zwischen realer und imaginärer Perspektive zurückgeführt. Obwohl die Ergebnisse wie bereits angemerkt generell die Annahme der Interferenzhypothese unterstützen, sind sie nicht als eindeutig und unproblematisch zu betrachten. Es wurde festgestellt, dass Diskrepanz bei der Stei- gerung von Reaktionszeiten und Anzeigefehlern besteht, hier ist vor allem das Ergebnis widersprüchlich, dass Disparität nicht immer zur Steigerung von Anzeigezeiten bei Translationsaufgaben führte. Nach den Untersuchungen von May (2004) kann die Interferenzhypothese in ihrer gegenwärtigen Form daher nicht die Mechanismen spezi- fizieren, die zur Auflösung von Antwortkonflikten bei imaginären Positionswechseln führen.

So bleiben einige Fragen offen. Es muss beispielsweise überprüft werden, wie sich zusätzliche Arbeitsgedächtnisbelastungen, z.B. durch Variation von Objekt- oder Positionsmengen, auf die Anzeigeleistung bei Repositionierungsaufgaben auswirken und was dies über die Eigenschaften der Interferenzmechanismen aussagen könnte. Zweitens ist offen, ob sich mit experimentellen Mitteln eine Zuordnung der beiden Interferenzeffekte zu den verschiedenen Phasen der Aufgabenbearbeitung durchführen lässt. Denn es bleibt noch zu klären, in welchem Bereich der Informationsverarbeitung die Effekte wirksam werden. Dies könnte sowohl beim Aufbau einer räumlichen Repräsentation, bei der Berechnung einzelner Objektlokationen als auch bei der prämotorischen Bestimmung der Zielrichtung auftreten.

2.3.5 Perspektivwechsel durch Rotation

Es werden im Folgenden nur solche Rotationen kurz betrachtet, bei denen sich ein Akteur in der Mitte einer Anordnung von Objekten befindet und ohne Veränderung seines Standortes durch Drehungen seine Perspektive wechseln kann.

Unter Rotation sind solche Bewegungen zu verstehen, die in horizontaler Ebene mit Wechsel der Blickrichtung, aber ohne Wechsel der Örtlichkeit stattfinden. Davon zu trennen sind Translationsbewegungen, bei denen ein Wechsel der Örtlichkeit ohne Wechsel der Blickrichtung stattfindet. Eine Kombination beider Bewegungen ist möglich (May 2004).

Rieser (1989) stellte in seinen Untersuchungen fest, dass bei der Durchführung von Objektanzeigeaufgaben die Reaktionszeit funktional mit einer Vergrößerung der vorzustellenden Rotation anstieg. May (1996) äußert ebenfalls, basierend auf Experimenten von May und Wartenberg (1995), die Vermutung, dass die Schwierigkeit einer Objektanzeigeaufgabe eine monotone Funktion der Winkelungleichheit zwischen imaginärem und tatsächlichem Perspektivwinkel ist. Rieser (1989) schlussfolgerte aus seinen Ergebnissen, dass die Probanden eine Objekt-zu-Objekt-Repräsentation zur Abfrage der räumlichen Beziehungen nutzten, in welcher die sie den Winkel der Vektoren zwischen zugewandtem Objekt und Beobachter und zwischen Beobachter und aufgabenrelevantem Zielobjekt kalkulieren. Danach würden die Probanden sich selbst oder die Objekte rotieren, bis sie die geforderte Ausrichtung eingenommen haben.

Eine andere mögliche Schlussfolgerung aus dieser Beobachtung stammt von Easton & Sholl (1995). Diese nehmen an, dass erst die mentale Körperdrehung erfolgt, anschließend wird die Ausrichtung des Zielobjektes relativ zu dem zugewandten Objekt durch körperzentrierte Koordinaten aktualisiert. Während der mentalen Rotation werden Objekt-zu-Selbst-Beziehungen kontinuierlich aktualisiert, so dass am Ende der imaginären Rotation neue Objekt-zu-Selbst-Beziehungen direkt abrufbar sind. Trifft dies zu, wird die Erneuerung des räumlichen Wissens durch das Objekt-zu-Selbst- System vermittelt und ist nicht allozentrisch. Die Ergebnisse ihrer Experimentalreihe zeigten, dass Anzeigefehler und Anzeigezeiten mit zunehmender Winkeldisparität steigen. Eine körperzentrierte Objektlokationsabfrage besteht dann, wenn ein Akteur Unterschiede zwischen einer imaginären und tatsächlichen Ausrichtung verarbeiten muss. Es erfolgt bei Rotation nach Meinung der Autoren aber keine Nutzung von Objekt-zu-Objekt-Repräsentation.

Andere Versuche zeigten, dass imaginäre Rotationen langsamer und ungenauer sind als imaginäre Translationen (May 2004; Easton & Sholl 1995; Presson & Montello 1994), was zu der Vermutung führt, dass Rotationsaufgaben komplexere Trans- formationsprozesse erfordern als Translationsaufgaben (Presson & Montello 1994). Ebenfalls wurde wiederholt festgestellt, dass Reaktionszeiten und Anzeigefehler bei Repositionierungsaufgaben mit dem Anstieg des imaginären Rotationswinkels ansteigen (May 1996; Wraga et.al. 2000). Diese Effekte zeigten sich unveränderlich unter unterschiedlichen Testbedingungen und Testumgebungen (May 2004).

2.4 Auswirkungen von Desorientierung

Mit der Betrachtung der bisherigen Erkenntnisse zur Auswirkung von Desorientierung auf räumliche Repositionierungen ist der Kernpunkt dieses Kapitels erreicht. Einige Untersuchungen haben sich bereits mit dieser Thematik beschäftigt, wobei Desorientierung jedoch immer Teil der experimentellen Methode war, jedoch nie hauptsächlicher Betrachtungsgegenstand.

Es finden sich viele vereinzelte Erkenntnisse in der Literatur zur Forschung im Bereich Raumrepräsentationen oder Objektlokalisierung im Umraum, die sich auf mögliche Desorientierungseffekte beziehen. Beispielsweise zeigte sich während mehrerer Untersuchungen zur Wegeintegration durch Loomis, Klatzky, Golledge & Philbeck (1999), dass Probanden quasi nie das Nachvollziehen ihrer aktuellen Körper- position aufgeben oder wirklich einstellen, auch nicht bei Bewegungen ohne Sicht oder Gehör. Nur durch Maßnahmen der systematischen Desorientierung verlieren Akteure den Bezug zu ihrer aktuellen räumlichen Position und Ausrichtung (May 1996, Wang & Spelke 2000).

May (1996) geht bereits davon aus, dass Desorientierung sensomotorische Informationen unbrauchbar macht. Er vermutete weiter, dass sie zu Unsicherheits- effekten bei den Probanden führt, wie im vorangegangen Kapitel bereits angemerkt.

Anzeigeleistungen in Repositionierungsaufgaben könnten also dadurch schlechter werden, dass Probanden an den Richtungsangaben des Experimentators zweifeln. Diese Möglichkeit erscheint interessant und könnte meiner Meinung nach durch eine Ab- schlussbefragung von Probanden nach einem Repositionierungsexperiment genauer geklärt werden.

Durch experimentelle Befunde zur Stützung der Interferenzhypothese stellte sich heraus, dass räumlich desorientierte Subjekte, denen eine fiktive Raumposition genannt wird, Objektlokationen signifikant schneller und genauer anzeigen können als solche, die orientiert bleiben (May 1996). Dieses bestätigt im Sinne der Interferenz- hypothese, dass Desorientierung zu einer Befreiung der Verarbeitung von Umraum- informationen von störenden sensomotorischen Raumrepräsentationen führt (nach May 2001).

Die folgenden Auswirkungen auf räumliche Navigation wurden durch Wang & Spelke (2000) festgestellt. Desorientierung reduziert die absolute Genauigkeit beim Anzeigen auf die Gesamtheit aller Objekte einer Objektlokationsaufgabe (bezeichnet als Ausrichtungsfehler) als auch auf die verschiedenen einzelne Objekte einer Aufgabenstellung (bezeichnet als Konfigurationsfehler), wogegen dieser Effekt beim Anzeigen unter orientierten Bedingungen nicht auftritt. Weiterhin zeigte sich in der gleichen Experimentalreihe, dass Repräsentationen der relativen Beziehungen von Objekten beeinträchtigt werden, wenn Akteure ihren Richtungssinn verlieren. Die folgenden Gründe konnten hier als Ursache ausgeschlossen werden:

Die Beeinträchtigungen sind kein Resultat der physischen Stimulation des vestibulären Systems, kein Resultat von Wechseln oder Fluktuationen in der Repräsentation von Positionen oder Richtungen desorientierter Subjekte und kein Resultat genereller Faktoren der Beeinträchtigung des Gedächtnisses. Die Beeinträchtigung konnte ferner nicht durch Reorientierung mit Hilfe einer einzelnen visuellen Marke aufgehoben werden, daher vermuten die Autoren, dass der Verlust der Orientierung andauernd ist.

Ein Effekt der Desorientierung auf Repräsentationen der Raumgeometrie war dagegen nicht feststellbar. Dieser Umstand macht das Phänomen auf Objektrepräsentationen generell übertragbar, und nicht nur auf das spezifische von Wang & Spelke (2000) verwendete Experimentaldesign. Die Objektlokalisierung nach Desorientierung erfolgte mit erhöhter Fehlerrate. Dabei war der Konfigurationsfehler so gering, dass Zufallstreffer ausgeschlossen werden konnten. Das Zeigen auf Objekte durch die Probanden erfolgte nach einem Muster, dem die ordinalen Beziehungen der Objekte zugrunde lagen, woraus geschlussfolgert wurde, dass einige Formen von räumlichem Gedächtnis die Desorientierung überstehen. Hierfür gibt es drei Möglichkeiten:

1. Das Vorhandensein einer dynamischen, egozentrischen räumlichen Repräsentation, welche die Desorientierung überdauert. Es erfolgt eine Aktualisierung der Repräsentation von Zielrichtungen während der Desorientierungsphase. Die Repräsentationen sind im Ergebnis weniger kohärent durch desorientierungsbedingte Fehler, aber ausreichend, um ordinale Objektbeziehungen zu erhalten.
2. Desorientierte Subjekte verlassen sich auf unterschiedliche egozentrische Repräsentationen, die sich aus erinnerten Objektrichtungen vor der Desorientierungsphase zusammensetzen, die aus der vertrauten, aber nicht mehr sichtbaren Umgebung gewonnen wurden. Dazu werden Eindrücke genutzt, die geozentrisch sind und aus einer bestimmten Perspektive stammen.
3. Unausgearbeitetes allozentrisches Wissen könnte die Lokalisierung von Zielobjekten bedingen. Beispielsweise wäre eine Enkodierung von ordinalen Sequenzen der Ziel- objekte durch die Akteure und deren Platzierung in gleichen Intervallen um sich herum möglich, was durch gleiche Winkel und Abstände effektiver wird (Wang & Spelke, 2000).

Bei diesen Erklärungen zum Überdauern von Teilen des räumlichen Gedächtnisses über die Desorientierung hinaus ist meiner Meinung nach auch die Kombination mehrerer dieser Möglichkeiten denkbar, was vielleicht teilweise bewusst oder und teilweise unbewusst stattfindet. Im Fall von bewussten Desorientierungs-Ausgleichsbestre- bungen wäre dies durch Nachbefragung von Probanden explorierbar.

Eine Versuchsreihe von May (2004) zeigte, dass Desorientierung (welche durch Drehen der Probanden um die eigene Achse erfolgte, bis die Ausrichtung im Raum für diese nicht mehr nachvollziehbar war) zu schnelleren und genaueren Zuweisungs- leistungen unter imaginären Bedingungen führte. Dieser Vergünstigungseffekt unterstützt die Annahme, dass Desorientierung die Akteure von sensomotorischen Interferenzen befreit, die aus Objektrichtungsdisparität und Kopfausrichtungsdisparität resultieren. Auch andere Untersuchungen zeigten, dass imaginäre Repositionierungen in einer tatsächlichen Umgebung bei tatsächlicher körperlicher Anwesenheit zu schwächeren Zuweisungsleistungen führen als imaginäre Repositionierungen in einer Umgebung, in welcher der Akteur nicht tatsächlich körperlich anwesend ist (May 2004).

Die Desorientierung sollte nach May (2004) in der Lage sein, räumliche Reaktionskonflikte zu lösen. Die Interferenzhypothese geht davon aus, dass diese Konflikte als „räumlicher Wettstreit“ zwischen imaginierten und tatsächlichen Kodie- rungen verstanden werden können. Die aufgabendefinierte Objektrichtung setzt sich schließlich durch, aber die körperdefinierten Einflüsse wirken weiter auf die Anzeige- reaktionen ein. Der direkteste Weg für das Reaktionssystem, diesen Wettstreit zu lösen, sollte sein, den kognitiven Richtungskode zu verstärken, bis er stark genug ist, sich gegenüber dem irrelevanten sensomotorischen Richtungskode durchzusetzen. Ein indirekterer Weg wäre es, den irrelevanten sensomotorischen Kode so weit zu hemmen, bis der kognitive Richtungskode sich durchsetzt. Einsatz von Desorientierung würde diesen Konflikt nicht lösen, sondern umgehen.

Waller & Hodgson (2006) formulierten Annahmen zur Auswirkung von Desorientierung auf die internen Repräsentationssysteme. Sie gehen dabei vom bereits erwähnten Zwei-Prozess-System aus. Die Annahme ist, dass Desorientierung nicht zur Zerstörung des transienten dynamischen Umgebungswissens führt, sondern zu einem Ersatz des transienten Wissens durch eine eher dauerhafte, aber weniger präzise Langzeitgedächtnis-Repräsentation. Folglich wird sowohl ein transient dynamisches als auch ein andauerndes räumliches Repräsentationssystem während eines Lernprozesses gebildet, und die Desorientierung zwingt Akteure von einer Repräsentation zur anderen zu wechseln. Der Desorientierungseffekt liefert damit auch einen Beweis für ein Zwei- Prozess-System. Für das im Folgenden durchgeführte Experiment würde dies implizieren, dass je nach durchgeführter oder ausbleibender Desorientierung unter- schiedliche Repräsentationssysteme durch die Probanden genutzt würden. Dieser Punkt wird in der entsprechenden Diskussion wieder aufgegriffen werden.

In einer entsprechenden Experimentalreihe wurden sowohl egozentrische Richtungsangaben (1) auf als auch Schätzungen von Vektorwinkeln (2) zwischen Objekten in der Umgebung untersucht. Es zeigte sich, dass bei egozentrischen Richtungsangaben schlechtere Leistungen nach Störung der egozentrischen Repräsen- tation durch Desorientierung auftraten. Bei der Schätzung von Vektorwinkeln zeigten sich bessere Leistungen, da nach der Desorientierung auf allozentrische Repräsen- tationen zurückgegriffen wurde (was für Aufgabe 1 ungünstiger, für Aufgabe 2 günstiger ist). Dies sehen Waller & Hodgson als Beweis für die Nutzung zweier Repräsentationssysteme an. Die Desorientierung führte also zu einer Verringerung der Präzision bei der Angabe von relativen egozentrischen Richtungen zu Lokationen in der Umgebung (Waller & Hodgson 2006; siehe dazu auch Avraamides & Kelly, 2008).

Ein Gegenteil zu räumlicher Desorientierung bildet vermutlich die räumliche Verankerung, wie sie von May; Rieser & Young (in press) beschrieben wurde. Den Probanden wurde in den von den Autoren beschriebenen Versuchen die Gelegenheit gegeben, anzunehmen, dass die Umgebung, in der sie sich gerade befinden, der vor- zustellenden Umgebung gleicht. Gleichzeitig lässt man die Probanden annehmen, dass deren Ausgangsposition in der Testumgebung klar definiert und relevant ist, um die Testaufgabe zu bewältigen. Durch die so hergestellte räumliche Verankerung können Akteure aus verschiedenen Perspektiven auf ihr räumliches Wissen zugreifen, ohne dass signifikante Extrakosten bei einer Betrachtung von Anzeigefehlern und Reaktionszeiten erkennbar wären. Aktuelle Studien zeigen, dass räumliche Ver- ankerung auch zu Unterschieden hinsichtlich des Typs und der Qualität stattfindender räumlicher Verarbeitungen führt. Bisher gibt es wenige Erkenntnisse, wie und wann ein Akteur im Raum tatsächlich „verankert“ wird oder nicht. Eindeutig erscheint lediglich, dass bei Bedingungen, unter denen alle exterozeptiven Reize verfügbar sind, räumliche Verankerung stattfindet. Die Verfügbarkeit von propriozeptiven und vestibulären sensorischen Informationen von Eigenbewegung relativ zu einer erinnerten Umgebung könnte ebenfalls ausreichend für eine Verankerung sein (Loomis, Klatzky, Golledge & Philbeck 1999).

Folgende Fragen bleiben zum Prinzip der räumlichen Verankerung offen, deren Betrachtung meiner Meinung nach auch interessant sein könnte, wenn man versucht, Desorientierung in ihrer Wirkung und Ausprägung ordinal einzuteilen: Haben Menschen willentliche Kontrolle über ihre räumliche Verankerung? Wieweit beeinflusst das subjektive Gefühl von tatsächlichem „Da Sein“ in einer verbal definierten Perspektive die Natur und Qualität von räumlichen Repräsentationen und Verarbeitungen?

2.5 Vorüberlegungen und Fragestellungen zum eigenen Experiment

Es handelt sich bei beiden Versuchen um gedächtnisbasierte Objektlokali- sierungsexperimente unter für den Probanden sensorisch eingeschränkten Bedingungen mit unterschiedlichen Repositionierungsmodi. Die Aufgabe der Probanden war es, verschiedene Objekte in einem von ihnen gelernten Umraum zu lokalisieren und anzuzeigen, wobei ihnen Sicht und Gehör in der Testphase nicht zur Verfügung standen. Variationen in den Repositionierungen umfassten lokomotorische und imaginäre Positionswechsel sowie solche, bei denen die Probanden orientiert blieben oder systematisch desorientiert wurden.

Im anschließenden Kapitel werden die Vorüberlegungen zu den Experimenten dargestellt, welche teilweise im Rahmen dieser Diplomarbeit durchgeführt wurden. Auf Basis des geschilderten Forschungsstandes wurden zwei Experimente entworfen. Beide laufen prinzipiell sehr ähnlich ab und unterscheiden sich voneinander lediglich in den Desorientierungsbedingungen. Beim ersten Experiment, welches im Folgenden als hypothesenbildende Desorientierung bezeichnet wird, sollen die Probanden nach der vom Experimentator systematisch durchgeführten Desorientierung eine Hypothese darüber angeben, wie ihre tatsächliche Ausrichtung im Versuchsraum ist. Anschließend erfolgen die Aufgabenstellung und die Objektanzeige durch die Probanden in Testblöcken zu zwölf Objektabfragen pro eingenommener Perspektive. Durch die verlangte Hypothesenbildung ist eine zumindest leichte räumliche Verankerung der Probanden im Raum nach der eigentlichen Desorientierung zu erwarten. Dadurch sollten sich aus Interferenzeffekten resultierende Mehrkosten bei Aufgaben basierend auf imaginären Perspektivwechseln zumindest ähnlich zeigen wie unter orientierten Bedingungen, da durch die erneuerte räumliche Verankerung ein ähnlicher Wider- spruch zwischen tatsächlicher und imaginärer Perspektive entsteht wie unter Be- dingungen der Orientiertheit.

Im zweiten Experiment fand diese Hypothesenbildung nicht statt, was vermuten lässt, dass keine räumliche Verankerung nach der Desorientierung stattfindet. Hier sollten sich die Lokalisierungsleistungen unbeeinflusst von Interferenzeffekten zeigen.

Ein signifikanter Leistungsunterschied bei den beiden Experimenten setzt voraus, dass sich die Probanden, welche eine Hypothese über ihre Ausrichtung bilden sollen, gewissermaßen auch darauf einlassen und die eigene Hypothese glaubhaft annehmen. Ansonsten sollte kein Unterschied zu den reinen Desorientierungsbedingungen des zweiten Experimentes feststellbar sein.

Kernfrage dieser Experimente ist die Überprüfung räumlicher Verankerung anhand der Interferenzeffekte. Dazu werden unter Perspektivwechselbedingungen die Leistungen von Probanden bei der Objektlokalisierung wie bereits beschrieben untersucht. Die Leistung wird dabei anhand der Zeit, welche der Proband bis zum Anzeigen des geforderten Objektes benötigt, und anhand des absoluten Fehlers, also der Abweichung zwischen vom Probanden angezeigter Richtung und tatsächlicher Richtung zum Objekt, ermittelt. Das Zusammenfassen der Faktoren Reaktionszeit und absolute Fehler wird im Folgenden als Aufgabenschwierigkeit bezeichnet.

In das auf diesem Wissen aufbauende Experiment, welches im nächsten Kapitel genauer betrachtet wird, flossen verschiedene Ziele und Fragestellungen ein. Erstens sollten bereits vorhandene Erkenntnisse zu Interferenzeffekten und die Auswirkung von Desorientierung auf diese Effekte repliziert werden. Die Referenz dafür bildet die Untersuchung von May (1996), auf welche bereits eingegangen wurde. So ist davon auszugehen, dass sich unter Bedingungen einer orientierten Objektanzeigeleistung die besten Leistungen ergeben, während sie bei imaginäreren Positionswechseln deutlich abnehmen. May (1996) vermutete damals bereits, dass unter Bedingungen von Repositionierungen nach Desorientierung die gleichen Leistungen erbracht werden würden wie bei lokomotorischen Perspektivwechseln. Dies sollte einerseits das Vorhandensein von sensomotorischen Interferenzeffekten belegen als auch die Annahme von Transformations- und Faszilitationseffekte widerlegen oder zumindest abschwächen. Damals gelang dies nur teilweise, da die Resultate zeigten, dass lokomotorische Repositionierungen zu besseren Leistungen führten als Repositionierungen nach Desorientierung. Demnach konnten Erleichterungseffekte nicht ausgeschlossen werden, da für ein ausschließliches Vorhandensein von Interferenzeffekten lokomotorische und desorientierte Positionswechsel beide keine Interferenzen erzeugen dürften, wohingegen Erleichterungseffekte unter loko- motorischen Wechseln einen Vorteil bewirken und erklären würden. May schluss- folgerte, dass dieses Ergebnis auch durch eine mögliche Unsicherheit der Probanden nach der Desorientierung oder eine nicht ausreichende Desorientierung bedingt sein könnte.

In der aktuellen Untersuchung sollen nun durch eine weiterführende Differenzierung der Untersuchungsbedingungen und eine längere Desorientierungs- phase genauere Erkenntnisse darüber gewonnen werden, welche Mechanismen der Desorientierung und, im Gegenteil dazu, der räumlichen Verankerung zugrunde liegen. Um das zu erreichen, unterteilen sich die Desorientierungsbedingungen in solche, in denen die Probanden um die Nennung einer Hypothese bezüglich ihrer Ausrichtung gebeten wurden und solche, in denen dies unterblieb, wie oben bereits beschrieben. Es besteht als Orientierungsbedingung daher eine reine Desorientierung, wie sie prinzipiell bereits in verschiedenen Experimenten (z.B. May 1996) angewendet wurde und unter welcher dem Probanden mitgeteilt wird, von welcher Ausrichtung er auszugehen hat. Und es besteht eine zweite Desorientierungsbedingung, in welcher der Proband von sich aus eine Hypothese bezüglich seiner Ausrichtung abzugeben hat. Mit der Hypothesenbildung soll untersucht werden, ob die durch die Desorientierung auf- gehobene Verankerung kognitiv wiederhergestellt werden kann. Zu jeder dieser Orientierungsbedingungen wurde ein separates Experiment durchgeführt. Im ersten Experiment arbeiteten die Probanden ausschließlich mit der bereits erwähnten Hypo- thesenbildung, während dies beim zweiten Experiment unterblieb. Beide Experimente werden später in weitestgehend getrennten Experimentalberichten betrachtet und abschließend im Vergleich diskutiert. Vorrangiger Untersuchungsgegenstand ist damit die räumliche Verankerung der Probanden in der von ihnen gelernten, aber visuell und auditiv nicht mehr zugänglichen Umgebung und die Auswirkungen dieser Verankerung auf Objektlokalisierungsleistungen nach verschiedenen Perspektivwechselbedingungen.

Diese Untersuchung erfolgt basierend auf der Interferenzannahme von May (1996, 2004), was bedeutet, dass etwaige Faszilitations- und Transformationseffekte nicht berücksichtigt werden, sondern sich räumliche Verankerung durch das Erzeugen von Interferenzen bei imaginären Positionswechseln äußert. Dies lässt so weit noch keine Aussage über den Nutzen von Verankerung zu. Es wird also betrachtet, wie die räumliche Verankerung erzeugt wird, ob z.B. das Bilden von Hypothesen über die eigene Ausrichtung nach einer Desorientierung dafür ausreichend ist. Weiterhin soll versucht werden, Erkenntnisse über die Natur der Verankerung zu erzielen, also über ihr Zustandekommen und ihre Auflösung. In diesem Zusammenhang ist auch die Betrachtung interessant, ob räumliche Verankerung absolut oder stufenweise auftritt, ob es also nur die Möglichkeiten ihres Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins gibt oder ob sich verschiedene Grade der Verankerung und dementsprechend auch der Desorientierung feststellen lassen. Dazu wäre anzunehmen, dass der Zustand der Desorientierung das Gegenteil zur räumlichen Verankerung bildet und sich daher ihr entgegengesetzt verhält. Es wären ebenfalls Rückschlüsse dahingehend interessant, ob eine Verankerung auf einer egozentrischen oder allozentrischen Raumrepräsentation oder auf beiden beruhen kann und wie dauerhaft oder transient sie demzufolge ist.

Ein dem untergeordneter Untersuchungsgegenstand ist der Faktor Training. Hier stellt sich die Frage, ob nach mehreren Wiederholungen in Folge eines Gewöhnungsbzw. Trainingseffektes die Leistungen ansteigen. Dies ließe Rückschlüsse darüber zu, inwiefern sich Verankerung und im weiteren Sinne Interferenzeffekte auf eine räumliche Lokalisierungsleistung an sich tatsächlich auswirken, oder ob das Training und das Lernen eine zu berücksichtigende Rolle spielen. Im Falle des alleinigen oder überwiegenden Auswirkens von Interferenzeffekten ist kein Trainingseffekt zu erwarten, wohingegen bei Vorhandensein von Erleichterungs- oder Transformationseffekten ein Trainingseffekt wahrscheinlich ist.

2.5.1 Methodik

Einige methodische Überlegungen müssen ebenfalls dem eigentlichen Experimentalbericht vorangestellt werden.

Die Objektlokationsleistung während des Experimentes findet im lokomotorischen extrapersonalen Raum statt (nach May 2006) und knüpft damit an das Experiment von May (1996) an. Ein größerer Ausschnitt wäre experimentell umsetzbar, es ist aber fraglich, ob eine Untersuchung auf einer weiteren Raumebene mit dem Experiment von 1996 vergleichbar bliebe, denn es ist nicht auszuschließen, dass bei Lernen und Lokation von erinnerten, aber nicht einsehbaren Objekten andere Mechanismen (z.B. der räumlichen Repräsentation) zum Einsatz kommen als im unmittelbar zugänglichen extrapersonalen Raum. In einem kleineren Raumausschnitt wäre das Experiment hingegen nicht mehr durchführbar.

Die Testaufgaben werden in Blöcken abgefragt, also in Testblöcken von mehreren Zielabfragen pro einzelner Referenzleistung. Diese Methode wurde bereits bei früheren Experimenten eingesetzt, die gezielt Interferenzeffekte untersuchten (z.B. May 1996). Diese Methode bietet verschiedene Vorteile gegenüber einer Einzeltestung bei der Untersuchung von Interferenzeffekten. Erstens wird sie als deutlicherer Test für Repositionierungsleistungen angesehen, da so die Annahme von Angyal (1930) berück- sichtigt wird, dass eine simultane Umsetzung von großen Mengen von Objekt- positionen die Probanden überfordern würde (May 1996). Zweitens scheint diese Methode geeigneter, um in Verbindung mit Rotationsleistungen kurzfristige Lerneffekte, die in Einzeltestung nicht entstehen würden, mit einzubeziehen. Die Lernleistungen sollten ihrerseits subjektive Unsicherheiten der Probanden negieren, so dass der Großteil der auftretenden Leistungseinbußen tatsächlich auf Interferenzeffekte zurückzuführen wäre. Der dritte und entscheidende Vorteil ist, dass Transformations- effekte klar von Interferenzeffekten getrennt werden können, indem vor den einzelnen Blöcken Gelegenheit gegeben wird, sich in die aufgabenrelevante Perspektive hineinzuversetzen. Widerspricht die eingenommene Perspektive der aufgabenrelevanten, so müssten in dieser Phase die benötigten Transformations- leistungen erbracht werden und sich nicht mehr als Kosten auf den folgenden Block auswirken, wodurch wiederum keine Mehrkosten und damit Leistungseinbußen bei imaginären Perspektivwechseln festzustellen sein dürften. Im Gegenteil dazu sind Interferenzeffekte von jeder möglichen Vorbereitung unbeeinflusst und entsprechende Leistungseinbußen durch diese sollten auch während einer Blocktestung feststellbar sein.

Perspektivwechsel werden während des Experimentes durch Rotationen erreicht. Unter Rotation sind solche Bewegungen zu verstehen, die in horizontaler Ebene mit Wechsel der Blickrichtung, aber ohne Wechsel der Örtlichkeit stattfinden. Davon zu trennen sind Translationsbewegungen, bei denen ein Wechsel der Örtlichkeit ohne Wechsel der Blickrichtung stattfindet. Eine Kombination beider Bewegungen ist möglich (May 2004), für das Experiment jedoch uninteressant. Der Vorzug von Rotationen gegenüber Translationen für das Experiment begründet sich in drei Faktoren. Erstens hat sich gezeigt, dass nach Rotationen ein stärkerer Interferenzeffekt festzustellen ist, was die Ergebnisse einer Untersuchung aussagekräftiger macht. Zweitens lassen sich nur bei Rotationen die Effekte von Objektrichtungsdisparität und Kopfausrichtungsdisparität beobachten, wie in den vorangegangenen Kapiteln bereits beschrieben. Und drittens lassen sich Rotationsaufgaben mit weniger Aufwand effektiver umsetzen, da wenig Raum für unterschiedlich schwierige Leistungen benötigt wird. Es werden im Folgenden nur solche Rotationen untersucht, bei denen sich ein Akteur in der Mitte einer Anordnung von Objekten befindet und ohne Veränderung seines Standortes durch Drehungen seine Perspektive wechseln kann.

Rieser (1989) stellte in seinen Untersuchungen fest, dass bei der Durchführung von Objektanzeigeaufgaben die Reaktionszeit funktional mit einer Erhöhung der Disparität zwischen vorgestellter und tatsächlicher Perspektive anstieg. May (1996) äußert ebenfalls, basierend auf Experimenten von May und Wartenberg (1995), die Vermutung, dass die Schwierigkeit einer Objektanzeigeaufgabe eine monotone Funktion der Winkelungleichheit zwischen imaginärem und tatsächlichem Perspektiv- winkel ist. Rieser (1989) schlussfolgerte aus seinen Ergebnissen, dass die Probanden eine Objekt-zu-Objekt-Repräsentation zur Abfrage der räumlichen Beziehungen nutzten, in welcher die Probanden den Winkel der Vektoren zwischen zugewandtem Objekt und Beobachter und zwischen Beobachter und aufgabenrelevantem Zielobjekt kalkulieren. Danach würden die Probanden sich selbst oder die Objekte rotieren, bis sie die geforderte Ausrichtung eingenommen haben.

Eine andere mögliche Schlussfolgerung aus dieser Beobachtung stammt von Easton & Sholl (1995). Diese nehmen an, dass erst die mentale Körperdrehung erfolgt, anschließend wird die Ausrichtung des Zielobjektes relativ zu dem zugewandten Objekt durch körperzentrierte Koordinaten aktualisiert. Während der mentalen Rotation werden Objekt-zu-Selbst-Beziehungen kontinuierlich aktualisiert, so dass am Ende der imaginären Rotation neue Objekt-zu-Selbst-Beziehungen direkt abrufbar sind. Trifft dies zu, wird die Erneuerung des räumlichen Wissens durch das Objekt-zu-Selbst- System vermittelt und ist nicht allozentrisch. Die Ergebnisse ihrer Experimentalreihe zeigten, dass Anzeigefehler und Anzeigezeiten mit zunehmender Winkeldisparität steigen. Eine körperzentrierte Objektlokationsabfrage besteht dann, wenn ein Akteur Unterschiede zwischen einer imaginären und tatsächlichen Ausrichtung verarbeiten muss. Es erfolgt bei Rotation nach Meinung der Autoren aber keine Nutzung von Objekt-zu-Objekt-Repräsentation.

Fest steht, dass Reaktionszeiten und Anzeigefehler bei Repositionierungs- aufgaben mit dem Anstieg des imaginären Rotationswinkels ansteigen (May 1996; Wraga et.al. 2000). Diese Effekte zeigten sich unveränderlich unter unterschiedlichen Testbedingungen und Testumgebungen (May 2004).

Die durchgeführten Rotationen erfolgen alle um 120 Winkelgrad. Dieser einheitliche Wert wurde gewählt, um die Analyse der Daten zu vereinfachen und die Variable Rotationswinkel nicht als zusätzliche unabhängige Variable betrachten zu müssen. Der Wert von 120° wurde außerdem gewählt, um die Schwierigkeit der einzelnen Aufgaben valide zu gestalten und natürliche Körperachsen (0°; 90°; 180°) zu vermeiden, weil dadurch eine Vereinfachung der Aufgaben anzunehmen wäre.

Dazu werden die 14 platzierten Objekte in zwei Objektgruppen mit je sechs Objekten und zwei Kontrollobjekten unterteilt. Gruppe eins beinhaltet die Objekte Akte, Locher, Bleistift, Tesa, Zettel und Schere. Gruppe zwei beinhaltet die Objekte Poster, Hammer, Tasse, Wecker, Pflaster und Zeitung. Kontrollobjekte sind ein Drucker und eine Kerze. Alle Objekte einer Gruppe werden so platziert, dass sie vom Probanden aus gesehen eine Abstand von 60 Winkelgrad zueinander haben, so dass die Rotationen von 120 Winkelgrad auf das immer übernächste Objekt einer Gruppe erfolgen können. Die beiden Kontrollobjekte sollen in der Lernphase dazu dienen, einen neutralen Ausrichtungspunkt zu bieten, um keines der Testobjekte bei einer Überprüfung des Gelernten zu bevorzugen oder zu benachteiligen. Die Trennung der Testobjekte in zwei Gruppen soll dazu dienen, einen möglichen Lerneffekt abzu- schwächen, da jede der beiden Hälften eines Experimentdurchgangs mit einer der beiden Objektgruppen durchgeführt wird.

Basierend auf diesen Überlegungen ergeben sich die Experimentalhypothesen und das Experimentaldesign, wie sie in den folgenden Kapiteln beschrieben werden.

2.6 Hypothesen

Aus den oben dargestellten Fragestellungen lassen sich verschiedene Hypothesen ableiten. Inhaltlich orientieren sich die formulierten Hypothesen teilweise an einer Replikation der Ergebnisse von May (1996). So ist davon auszugehen, dass imaginäre Perspektivwechsel bei orientierten Probanden zu Leistungseinbußen bei der Objektlokation führen im Vergleich zu lokomotorischen Wechseln und zu Aufgaben ohne Perspektivwechsel. Weiter ist auf Grundlage von May (1996) davon auszugehen, dass diese Leistungseinbußen durch Desorientierung aufgehoben werden.

Für Orientierte Bedingungen, also diejenigen, bei denen der Proband sich über seine Ausrichtung im Raum sicher sein kann, wird folgende Hypothese aufgestellt: Die Leistungen ohne und mit lokomotorischem Perspektivwechsel sollten gleich ausfallen, da eine räumliche Verankerung feststeht. Da diese mit der aufgaben- relevanten Perspektive übereinstimmt, sind Interferenzeffekte bei beiden nicht zu erwarten.

Nach einem imaginären Perspektivwechsel ist dagegen mit signifikant schlechteren Leistungen zu rechnen. Die räumlich verankerte Perspektive stimmt mit der aufgabenrelevanten nicht mehr überein, was Interferenzeffekte zur Folge hat, die sich in längeren Anzeigezeiten und/oder einem höheren absoluten Fehler äußern. Diese Annahme wird im Folgenden als „Hypothese Orientiert“ bezeichnet. Diese Hypothese wird für beide Experimente aufgestellt und zielt auf eine Replikation der Ergebnisse von May (1996), der diese Effekte bereits nachgewiesen hat.

Für hypothesenbildende Desorientierungsbedingungen wird eine leichte räumliche Wiederverankerung angenommen. Dies soll erreicht werden, indem der Proband nach einer systematischen Desorientierung eine Hypothese über seine tat- sächliche räumliche Ausrichtung angibt und gleichzeitig einschätzt, für wie wahrscheinlich er diese hält. Dies sollte sich in einer Annäherung der Aufgaben- schwierigkeit an das Leistungsbild unter Orientierten Bedingungen äußern, wobei ausgehend von einer schrittweisen und nicht absolut auftretenden räumlichen Verankerung die Aufgabenschwierigkeit unter imaginären Bedingungen als geringer zu vermuten ist. Demnach sollten keine Perspektivwechsel und solche unter lokomotorischen Bedingungen zu gleichen Leistungen führen. Anzeigezeiten und/oder absolute Fehler nach einem imaginären Perspektivwechsel sollten dagegen signifikant ansteigen. Diese Annahme wird im Folgenden als „Hypothese Hypothesenbildende Desorientierung“ bezeichnet. Diese Hypothese wird nur für das Experiment zur hypothesenbildenden Desorientierung aufgestellt.

Bei reinen Desorientierungsbedingungen, also solchen, unter denen der Proband sich seiner tatsächlichen Ausrichtung nicht gewiss sein kann und keine Hypothese über seine Ausrichtung formuliert, ist folgendes Ergebnis zu erwarten:

Da hier von einer vollständigen systematischen Zerstörung räumlicher Verankerung ausgegangen werden kann, ist von einer unter allen Perspektivwechselbedingungen gleichen Aufgabenschwierigkeit auszugehen. Dies begründet sich dadurch, dass sich gemäß der Interferenzannahme ohne räumliche Verankerung keine störenden senso- motorischen Informationen auswirken können. Es bleibt außerdem zu vermuten, dass ein solches eindeutiges Ergebnis nur eintreten kann, wenn die vollständige Desorientierung und damit die räumliche Entankerung des Probanden gelingen. Diese Annahme wird im Folgenden als „Hypothese Reine Desorientierung“ bezeichnet. Diese Hypothese wird nur für das Experiment zur reinen Desorientierung aufgestellt. Die Annahme wurde bereits von May (1996) aufgestellt, mit der damaligen Untersuchung gelang deren Bestätigung aber nur zum Teil, wie in Kapitel 2.5 bereits dargestellt.

Weiterhin zu untersuchen bleibt der Faktor des Trainings bei den fortlaufenden Testblöcken. Mit dem Zutreffen reiner Verankerungsmechanismen und Interferen- zeffekte und unter der Annahme, dass sich ein Trainingseffekt aufgrund der Blocktestung nur innerhalb dieser Blöcke einstellt, gehe ich davon aus, dass sich kein Leistungsunterschied zwischen den früher und später im Experiment durchgeführten Testblöcken feststellen lassen wird. Diese Annahme wird im Folgenden als „Lerneffekthypothese“ bezeichnet. Diese Annahme wird für beide Experimente dargestellt.

3. Experiment 1 - Hypothesenbildende Desorientierung

Im Folgenden werden Versuchsteilnehmer, Versuchsraum, Versuchsaufbau und der genaue Versuchsablauf des Experimentes mit dem Betrachtungsschwerpunkt der hypothesenbildenden Desorientierung beschrieben. Abschließend gehe ich auf das experimentelle Design der Untersuchung ein.

3.1 Versuchspersonen

An der Untersuchung nahmen insgesamt 33 Probanden teil. Diese wurden größtenteils aus den Studenten der Helmut-Schmidt-Universität der Studienrichtung Pädagogik rekrutiert, Ausnahmen bildeten ein Student der Fachrichtung VWL und eine zivile Studentin. Alle Teilnehmer der Helmut-Schmidt-Universität waren Offiziere. Die Stichprobe unterteilte sich weiter in 30 Männer und vier Frauen im Alter von 21 bis 29 Jahren. Die Teilnahme war freiwillig und wurde nicht vergütet. Die Verbindungs- aufnahme mit den potenziellen Probanden erfolgte normalerweise über E-Mail, wobei einzelne Personen gezielt und persönlich angeschrieben wurden. In einer ersten E-Mail wurde dabei die Bereitschaft zur Teilnahme geprüft, war diese positiv, so erfolgte eine konkrete Terminabsprache ebenfalls über E-Mail. Bei einer nicht mehr nachzuvollziehenden Minderheit von Probanden erfolgte die Teilnahmeabsprache persönlich und unmittelbar im Gespräch. Eine Versuchsperson wurde nicht in die Auswertung einbezogen, da sich im Nachhinein herausstellte, dass diese am gleichen Test bereits einige Wochen früher teilgenommen hatte. Für die restlichen Probanden konnte dies ausgeschlossen werden.

Aufgrund dieser Angaben lässt sich feststellen, dass die Stichprobe sehr homogen ausfiel, wobei davon auszugehen ist, dass die getesteten Soldaten eine relativ ähnliche kognitive Leistungsfähigkeit besitzen, da von allen der gleiche militärische Eignungstest durchlaufen und bestanden wurde.

Abschließend ist der Umstand anzumerken, dass insgesamt drei Personen, davon eine wissenschaftliche Mitarbeiterin und zwei Studenten der HSU, jeweils in unterschiedlichen Durchgängen die Funktion des Experimentators wahrnahmen.

3.2 Apparate, Materialien und Versuchsraum

Zur Durchführung des Experimentes wurde ein Personalcomputer AMD Athlon (TM P2200+ AT/AT Compatible mit 264 MB RAM) mit dem Betriebssystem Microsoft Windows 2000 (Service Pack 4) mit angeschlossenem 17“-Monitor, Tastatur und Maus sowie Lautsprecherboxen genutzt. Das Experiment wurde mittels der Software „Presentation“ (Version 9.90) implementiert. Weiterhin standen zwei Funkgeräte mir Kopfhörern zur Verfügung, wobei die Kopfhörer von ausreichender Größe waren, um leichte Umgebungsgeräusche zu dämpfen (z.B. Schritte des Experimentators), so dass diese den Probanden als Orientierungshilfe nicht zur Verfügung standen. Während des Versuches trugen die Probanden eine Staubschutzbrille, die durch das Überkleben mit mehreren Schichten Bundeswehr- Panzertape im Sichtbereich sichtundurchlässig gemacht wurde. Als Anzeigeinstrument diente den Versuchspersonen ein handelsüblicher Joystick (Logitech Extreme 3D Pro), der zusätzlich mit der Unterseite auf ein kleines Brett montiert war, damit die Probanden diesen leichter im Sitzen auf ihren Oberschenkeln abstellen konnten, da sie während des Experimentes auf einem Bürodrehstuhl mit Armlehnen saßen. Weiterhin wurde während der Experimente an der dem Raum abgewandten Seite der Eingangstür zum Experimentalraum ein Schild mit einem Hinweis auf das laufende Experiment angebracht, um Störungen und daraus mögliche Orientierungshilfen für die Probanden zu verhindern.

Zur Protokollierung der einzelnen Versuche wurden Bögen verwendet, auf denen die Bedingungen in zufälliger Reihenfolge für jeden Probanden individuell festgelegt wurden. Die Reihenfolge wurde dabei mit Hilfe des Internetprogramms „random.org“ randomisiert. Die Anweisungen in den einzelnen Bedingungen blieben dabei für alle Versuchspersonen dieselben, je nachdem ob diese unter reinen Desorientierungs- oder unter hypothesenbildenden Desorientierungsbedingungen getestet wurden. Es änderten sich von Versuch zu Versuch jedoch ebenfalls die auf- gabenrelevanten Objekte, die während des Versuches in die Protokollbögen eingefügt wurden.

Es wurden zwölf Objekte im Raum verteilt, auf welche die Probanden während der Testaufgaben zeigen sollten. Diese waren ein Aktenordner, ein Locher, ein Bleistift, eine Tesafilmrolle, ein Zettel, eine Schere, ein Poster, ein Hammer, eine Tasse, ein Wecker, ein Packung Pflaster und eine Zeitung. Diese Objekte wurden gekennzeichnet durch einen unter diesen befestigten rosafarbenen DIN A4-Zettel mit der Bezeichnung, unter denen die Objekte während des Experimentes auch abgefragt wurden. Die Objekte wurden in zwei Gruppen zusammengefasst, die jeweils in einer Hälfte des Experimentes abgefragt wurden. Zwischen jedem nebeneinanderliegenden Objekt einer Gruppe bestand ein Abstand von 60 Winkelgrad aus Sicht des Probanden. Weiterhin wurden als Kontrollobjekte ein Drucker und eine Kerze im Raum platziert, die ebenso gekennzeichnet wurden.

Bei dem Versuchsraum handelte es sich um einen der Büroräume des Hauptgebäudes der Helmut-Schmidt-Universität. Der Raum verfügt über eine Eingangstür und eine dieser gegenüberliegende breite Fensterfront, welche durch einen Lamellenvorhang abgedunkelt wurde, um einfallendes Licht als Orientierungshilfe auszuschließen. In der Mitte des Raumes befand sich eine runde Pressspanscheibe, welche von einem ca. 20 cm hohen Holzrand umgeben war. In der Mitte dieser Scheibe, die im Rahmen des Experimentes als Arena bezeichnet wurde, stellte der Experimentator nach der Lernphase der Probanden den Bürodrehstuhl, von dem aus die folgenden Übungs- und Testblöcke bearbeitet wurden.

Die weiter oben bereits namentlich aufgeführten Objekte wurden, wie in Abb. 6 dargestellt, um die Arena herum platziert. Vom Probanden aus betrachtet hatte jedes Objekt einer Objektgruppe (s. Kapitel 2.5) einen Abstand von 60 Winkelgrad zu den benachbarten Objekten der gleichen Gruppe. Die beiden Kontrollobjekte wurden gegenüberliegend platziert.

Der Raum an sich war mit diversen Regalen und Schränken eingerichtet. An der Fensterfront des Raumes befand sich weiterhin ein Schreibtisch, auf dem der für das Experiment genutzte Computer stand.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 6: Schematische Anordnung der Test- und Kontrollobjekte um den Probanden herum in Winklegrad

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 7: Versuchsanordnung schematisch. Objekte sind wie folgt platziert (unterteilt in Versuchsgruppen):

Gruppe 1: Akte (a), Locher (b), Bleistift (c), Tesa (d), Zettel (e), Schere (f); Gruppe 2: Poster (1), Hammer (2), Tasse (3), Wecker (4), Pflaster (5), Zeitung (6) Kontrollobjekte: Drucker (I), Kerze (II) 3,57 m

3.3 Versuchsdurchführung

Im Folgenden soll der Ablauf des Experimentes im einzelnen Durchgang einerseits anhand der verschiedenen Phasen und andererseits anhand des detaillierten Ablaufes einer einzelnen Aufgabe dargestellt werden. Dadurch soll auch nochmals der Untersuchungsgegenstand des Experimentes deutlich werden.

Jeder Proband absolvierte zwei Übungsblöcke und zwölf Testblöcke zu jeweils zwölf Durchgängen, die auf zwei Experimentalhälften verteilt waren. Es gab sechs verschiedene Bedingungen, die in jeder Experimentalhälfte zufällig verteilt waren. Diese Bedingungen ergaben sich aus den Orientierungsbedingungen „Orientiertheit“

und „hypothesenbildende Desorientierung“ und den drei Perspektivwechselbedingungen „kein Perspektivwechsel“, „lokomotorischer Perspektivwechsel“ und „imaginärer Perspektivwechsel“. Diese werden folgend unter Punkt 3.3.2 detailliert beschrieben.

3.3.1 Hauptphasen

Nachdem das Experiment durch den Experimentator vorbereitet und der Proband in Empfang genommen wurde, erfolgte in der Instruktionsphase eine erste Anweisung vor dem Versuchsraum, ohne dass der Proband einen Eindruck vom Inneren des Raumes erhalten konnte. Es wurden gemäß dem Protokollbogen demographische Daten erfasst und vom Probanden die Informierte Einwilligung unterschrieben (beides siehe Anhang). Danach erfolgte eine mündliche Einweisung, in welcher der Proband darüber informiert wurde, dass es sich um ein Raumgedächtnisexperiment von ungefähr einer Stunde Dauer handelt, für welches er sich die Lage von 14 Objekten einprägen sollte, um später deren Position anzuzeigen. Weiterhin wurde er darüber aufgeklärt, dass über den Ablauf des Experimentes Stillschweigen zu wahren ist und es von Seiten der Versuchsperson bei Unwohlsein jederzeit ohne Konsequenzen abgebrochen werden kann.

Anschließend erfolgte die Lernphase. Dazu wurde der Proband in den Raum begleitet und gebeten, sich aus dem Inneren der Arena die 14 ihn umgebenden Objekte einzuprägen. Dazu hatte er fünf Minuten Zeit, die vom Experimentator gestoppt wurden. Er wurde weiter darauf hingewiesen, während des Lernens die Arena nicht zuverlassen, durfte sich aber in dieser frei bewegen. Parallel wurde der Protokollbogen durch den Experimentator vervollständigt. Nach fünf Minuten, größtenteils aber schon früher auf Wunsch der Probanden, begann die Überprüfung des Gelernten. Dazu wurden die Probanden aufgefordert, sich in eine Hälfte der Arena zu stellen und sich zu Drucker oder Kerze zu drehen. Danach wurden ihnen zwei- bis dreimal alle Objekte angesagt, worauf diese mit ausgestrecktem Arm auf das jeweilige Objekt deuten sollten. Die beiden Kontrollobjekte wurden dazu genutzt, um die Lernbedingungen für alle Objekte gleich und damit vergleichbar zu halten. War der Experimentator vom Wissen der Probanden überzeugt, forderte er sie auf, sich in die andere Seite der Arena zu stellen und sich zu Drucker oder Kerze zu drehen, jetzt auf das der beiden Objekte, das vorher nicht gewählt wurde. Weiterhin wurde er zusätzlich aufgefordert, die Augen zu schließen. Danach erfolgte dieselbe Kontrolle wie zuvor. Nach erfolgreicher Überprüfung wurde der Proband vor die Tür geschickt, wobei ihm bereits die Funkgeräte und die Brille mitgegeben wurden. Sobald der Proband außerhalb des Raumes war, wurde der Stuhl in der Mitte der Arena postiert, danach folgte der Experimentator dem Probanden vor die Tür. Vor der Tür wurden Brille und Funkgeräte vom Probanden aufgesetzt und auf ihre Funktionsfähigkeit geprüft. Anschließend führte der Experimentator den Probanden erneut in den Raum bis in die Mitte der Arena und half ihm dabei, auf dem Stuhl Platz zu nehmen, und der Proband wurde auf den Drucker ausgerichtet. Über jeden dieser Schritte wurde die Versuchsperson informiert und weiterhin in Kenntnis gesetzt, dass über diese Funkgeräte die Namen der Objekte vom Computer genannt und mit einem Joystick angezeigt werden sollen. Anschließend erhielt der Proband den Joystick mit der Bemerkung, ihn mit der Platte auf den Oberschenkeln abzustellen. Er wurde in den Gebrauch dahingehend eingewiesen, dass er ohne die Nutzung der Knöpfe einfach die Richtung der genannten Objekte aus seiner jeweiligen Perspektive anzuzeigen habe. Dabei habe er möglichst schnell den Stick in die entsprechende Position zu bewegen und danach in die Ausgangsposition zurückschnellen lassen, um Fehlmessungen zu vermeiden. In diesem Zusammenhang wurde er auch darauf hingewiesen, dass das Ziel der Aufgaben eine möglichst schnelle und genaue Reaktion sei. Die Bedingung wurde ferner anhand von Uhrzeitenanzeigen geübt, bis der Experimentator den Eindruck hatte, dass die Bedienung dem Experiment entsprechend ausreichend sei. Normalerweise war dies nach wenigen Übungen der Fall.

Zu Beginn der Übungsphase wurde der Proband vom Experimentator in die möglichen Bedingungen sowie den Ablauf eines Durchgangs eingewiesen. Danach wurde durch den Experimentator eine der Aufgaben aus dem Protokollbogen willkürlich als Übungsaufgabe ausgewählt. Die in der Vorbereitung zufällig gewählte erste Objektgruppe wurde auch hier eingesetzt.

Anschließend erfolgte der erste Testblock mit der Objektgruppe des ersten Übungsblocks in der vorher randomisierten Reihenfolge wie im Protokollbogen festgehalten. In dieser Phase wiederholte sich keine der Aufgaben. Nach der Testphase erfolgte eine ungefähr zweiminütige Pause, in welcher der Proband die Brille zur Orientierung abnehmen konnte und durch den Experimentator die zweite Experimentalhälfte geladen wurde.

Die folgende zweite Übungsphase und anschließende zweite Testphase glichen prinzipiell den ersten Phasen, wobei die Aufgabenreihenfolge unabhängig randomisiert und der in den ersten Phasen nicht benutzte Objektsatz angewendet wurde.

Nach Beendigung der Testphase zwei wurde der Proband vom Experimentator befragt, ob ihm an der Durchführung des Experimentes etwas aufgefallen sei. Danach wurde er verabschiedet und nochmals um Verschwiegenheit bezüglich des Experimentes gebeten. Weiterhin wurde ihm die Möglichkeit eröffnet, nach Beendigung und Auswertung der Gesamtuntersuchung über Zweck und Ergebnisse derselben informiert zu werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 8: Schematische Darstellung der Hauptphasen des Experimentes. Objektsätze A und B beziehen sich auf die durch die Randomisierung festgelegte Reihenfolge der ursprünglichen Objektsätze 1 und 2.

3.3.2 Detaillierter Aufgabenverlauf

Grundprinzip jeder Aufgabe ist es, dass Probanden mit Hilfe eines Joysticks ohne visuelle und auditive Hilfsmittel auf Objekte in ihrer unmittelbaren Umgebung zeigen, welche sie zuvor gelernt haben.

Wie in Kapitel 3.1 dargestellt, bestehen unabhängig von der Testperspektive sechs Aufgabenvarianten:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 9: Aufgabenvarianten innerhalb des Experimentes 1

Von diesen sechs Varianten pro Versuch wurde jede für jeden der beiden Objektsätze einmal getestet. Die Testung erfolgte in Blöcken zu wiederum zwölf Einzelaufgaben, wobei jedes Objekt eines Satzes zweimal in zufälliger Reihenfolge abgefragt wurde. Zwischen jedem Aufgabenblock wurde der Proband kurz vom Experimentator neu ausgerichtet, um Rückschlüsse auf die vorherige Position zu verhindern, und sollte dann kurz seine Brille abnehmen und sich orientieren.

Bei Beginn jedes Aufgabenblocks wurde zuerst die Orientierungsbedingung durchgeführt. Bei orientierten Bedingungen bedeutete dies, dass sich der Proband in die aufgabenrelevante Perspektive drehte und dabei vom Experimentator wenn nötig korrigiert wurde, er kannte also seine Ausrichtung im Raum.

Bei Durchführung hypothesenbildender Desorientierung wurde der Proband vom Experimentator ca. eine Minute mit variierender Richtung und Geschwindigkeit in dem Drehstuhl gedreht und sollte danach selbstständig anhalten. Sobald der Proband sich selbst zum Stillstand gebracht hatte, sollte er trotz Desorientierung eine Hypothese über seine Ausrichtung im Raum dahingehend abgeben, auf welches der Objekte er zu schauen glaubte. Diese Vermutung war zusätzlich auf einer Skala zur Schätzung seiner Sicherheit über das Zutreffen der Hypothese einzuordnen, welche ordinal von 1 bis 5 unterteilt war, wobei 1 für absolut unsicher und 5 für absolut sicher standen.

Anschließend an die Orientierungsbedingung erfolgte der Perspektivwechsel. Wurde kein Perspektivwechsel durchgeführt, blieb die bereits eingenommene Pers- pektive gleich der Testperspektive. Bei lokomotorischem Perspektivwechsel drehte sich der Proband nach eigenem Ermessen ohne Hilfestellung auf das vom Experimentator vorgegebene Objekt. Bei imaginären Perspektivwechseln erhielt der Proband einige Sekunden die Gelegenheit, sich den Wechsel in die Testperspektive vorzustellen, ohne diese körperlich tatsächlich einzunehmen. Für lokomotorische und imaginäre Perspektivwechsel erfolgte dabei immer ein Wechsel auf das übernächste rechts oder links liegende Objekt der Objektgruppe, was für den Probanden einer Distanz von 120 Winkelgrad entspricht.

Aufgrund dieser Schemata ergibt sich folgender typischer Aufgabenverlauf:

Der Proband saß auf dem Drehstuhl und hatte die Brille bereits auf. Vom Experimentator wurde die Orientierungsbedingung gestellt und durchgeführt. Anschließend wurde der aufgabenrelevante Perspektivwechsel gefordert, wonach die Testperspektive aus Sicht des Probanden eingenommen sein sollte. Anschließend erhielt dieser den Joystick. Es erfolgte der Start der Aufgabenbearbeitung mit Hilfe des Computers, wobei dieser noch einen kurzen Countdown bis Aufgabenbeginn gewährte. Nun wurden die zweimal sechs Objekte der betreffenden Gruppe in zufälliger Reihenfolge abgefragt und sollten durch den Probanden mit Hilfe des Joysticks richtungsbezogen angezeigt werden. Nach Beendigung des Blocks durch den Computer wurde dem Probanden der Joystick abgenommen. Der Experimentator drehte an- schließend den Probanden nochmals für wenige Sekunden in dem Drehstuhl, woraufhin der Proband die Brille abnehmen und sich orientieren konnte. Damit endete der Test- oder Übungsblock.

Die Messung der Anzeigegenauigkeit erfolgte anhand der Zeigebewegung des Joysticks. Die Messung der Reaktionszeit erfolgte ab Beendigung der jeweiligen Objektansage durch den Computer.

3.4 Versuchsplan

Bei dem Versuch handelt es sich um ein Experiment. Die Zuordnung der Probanden zu diesem Experiment und dem ab Kapitel 5 betrachteten Desorientierungs- experiment erfolgte zufällig aufgrund der Reihenfolge der Zusagen der einzelnen Teil- nehmer. Dadurch wurde auch eine annähernde Gleichverteilung auf die Bedingungen der reinen Desorientierung und der hypothesenbildenden Desorientierung erreicht.

Das Experiment ist dreifaktoriell aufgebaut. Unabhängige Variablen sind die Orientierungsbedingung, die Perspektivwechselbedingung und die Wiederholungsbedingung (also ob es sich um den ersten oder zweiten Testblock handelt). Die variable Orientierungsbedingung kann in diesem Fall die Ausprägung orientiert oder hypothesenbildend desorientiert annehmen. Die unabhängige variable Perspektivwechselbedingung kann die Ausprägungen kein Perspektivwechsel, loko- motorischer Perspektivwechsel und imaginärer Perspektivwechsel annehmen. Die variable Wiederholung der Aufgaben kann die Ausprägung erste oder zweite Experimenthälfte annehmen, je nachdem in welcher Hälfte des Experimentes die einzelne Aufgabe durchgeführt wurde.

Die abhängigen Variablen sind Reaktionszeit (RT für Reaction Time) und absolute Abweichung (AE für Absolute Error). Die Messung der Reaktionszeit ergibt sich aus der Messung der Zeitspanne in Millisekunden, die zwischen der Beendigung der Aufgabenstellung durch den Computer mit der Nennung des jeweils anzuzeigenden Objektes und dem gültigen Ausschlag des Joysticks liegt. Dieser gültige Ausschlag wird anhand eines vorbestimmten Radius bestimmt, der relativ nah zur Nullstellung des Joysticks liegt.

Die Messung der Anzeigegenauigkeit ergibt sich durch die Messung der Abweichung einer mit einem gültigen Ausschlag des Joysticks durch den Probanden angegebenen Winkelrichtung von der aufgrund der Testperspektive anzunehmenden richtigen Winkelrichtung des Objektes. Der gültige Ausschlag wird anhand eines vorbestimmten Radius bestimmt, der relativ nah zur maximalen Ausschlagstellung des Joysticks liegt. Die Ausprägung kann hier 0 Winkelgrad bis maximal 180 Winkelgrad Abweichung betragen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 10: schematische Darstellung der messrelevanten Ausschläge des Joysticks

4. Ergebnisse Experiment 1 - Hypothesenbildende Desorientierung

Im folgenden Kapitel werden die Ergebnisse des Hypothesenexperimentes dargestellt. Dazu wird zuerst die endgültig in die Auswertung eingeflossene Stichprobe beschrieben. Danach wird jeweils ein Unterkapitel für die Darstellung der Analysen der Reaktionszeiten (RT) und der absoluten Fehler (AE) genutzt.

Die Auswertung der Daten und deren statistische Aufbereitung erfolgte mit dem Programm SPSS. Es wurde jeweils eine univariate Varianzanalyse zu den abhängigen Variablen Reaktionszeit und absolute Abweichung durchgeführt, wobei die Signifikanzen für ein 5-%-Niveau bestimmt wurden. Auf der Varianzanalyse aufbauend fand ein Kontrastvergleich statt, um genauer zu untersuchen, wie sich der Einfluss der Faktoren auf die abhängigen Variablen genau darstellt. Beides wird im Anschluss noch betrachtet.

4.1 Ausschluss von Versuchsteilnehmern und endgültige Stichprobe

Für das Hypothesen- und das Desorientierungsexperiment wurden zusammen vier Probanden von der Auswertung ausgeschlossen. Diese zeigten mehr als die Hälfte der ihnen abverlangten Objektlokationen falsch an, wodurch sie das Fehlerkriterium von mindestens 50 % richtigen Objektanzeigen unterschritten.

Nach dieser Korrektur ergab sich daher für das Hypothesenexperiment eine Stichprobengröße von 31 Probanden.

Jeder dieser Probanden absolvierte insgesamt 14 Aufgabenblöcke, wobei der jeweils erste und achte Block ein Übungsblock waren und nicht in die Auswertung eingingen.

Für die Analyse der Reaktionszeit (RT) wurden weiterhin auch einzelne Aufgaben innerhalb eines Blocks ausgeschlossen. Kriterien dafür waren erstens Durchgänge mit Fehlmessungen, d.h. wenn der Joystick durch den Probanden nicht weit genug ausgeschlagen wurde, um den Radius für eine Zeitmessung auszulösen. Das zweite Kriterium waren Fehler in der Zeigerichtung, sofern diese mehr als 30 Winkelgrad vom Zielobjekt abwichen.

Für die Analyse der absoluten Fehler (AE) wurden ebenfalls diejenigen einzelnen Aufgaben innerhalb eines Blocks ausgeschlossen, welche wie oben beschrieben Fehlmessungen waren. Fehler in der Zeigerichtung waren hier kein Aus- schlusskriterium.

Der Ausschluss einer einzelnen Aufgabe bei der Betrachtung von RT oder AE führte dabei nicht zum Ausschluss bei der jeweils anderen Analyse.

Nach der Korrektur für die RT-Analyse ergaben sich für die unterschiedlichen Bedingungen folgende Stichprobengrößen (n) von einer möglichen Maximalgröße von 744 Durchgängen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 1: Stichprobengröße RT Experiment 1. Orientierungsbedingungen sind Orientiert (Orie) und Hypothesenbildend Desorientiert (Hypo). Perspektivwechselbedingungen sind kein Perspektivwechsel

(kP), lokomotorischer Perspektivwechsel (loko) und imaginärer Perspektivwechsel (imag).

Nach der Korrektur für die AE-Analyse ergaben sich für die unterschiedlichen Bedingungen folgende Stichprobengrößen (n) von einer möglichen Maximalgröße von 744 Durchgängen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 2: Stichprobengröße AE Experiment 1. Orientierungsbedingungen sind Orientiert (Orie) und Hypothesenbildend Desorientiert (Hypo). Perspektivwechselbedingungen sind kein Perspektivwechsel

(kP), lokomotorischer Perspektivwechsel (loko) und imaginärer Perspektivwechsel (imag).

4.2 Ergebnisse der Analyse der Reaktionszeiten

Die Reaktionszeiten wurden hinsichtlich der Mittelwerte der Mediane und der Standardfehler analysiert. Für die Reaktionszeiten in Millisekunden ergaben sich in den unterschiedlichen Bedingungen folgende Mittelwerte und Standardfehler:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 3: Mittelwerte der Rektionszeitmediane und deren Standardfehler für Experiment 1.

Orientierungsbedingungen sind Orientiert (Orie) und Hypothesenbildend Desorientiert (Hypo).

Perspektivwechselbedingungen sind kein Perspektivwechsel (kP), lokomotorischer Perspektivwechsel (loko) und imaginärer Perspektivwechsel (imag).

Eine deutliche Erhöhung der Reaktionszeiten für die imaginären Perspektivwechsel ist hier bereits erkennbar. Weiterhin zeigt sich, dass die Reaktionszeiten für nicht durchgeführte und lokomotorische Perspektivwechsel unter den beiden Orientierungsbedingungen ähnlich hoch ausfallen.

Für die Betrachtung der Reaktionszeiten unter den Bedingungen hypothesen- bildender Desorientierung im Vergleich zur Orientiertheit lässt sich ein signifikantes Ergebnis feststellen, und zwar hinsichtlich der Reaktionszeitunterschiede zwischen den verschiedenen Perspektivwechselbedingungen (F=12.339 (2, 27), p<.0005) (vgl. Tab. 4 und Abb. 11).

Alle übrigen Faktoren hatten keinen signifikanten Einfluss auf die Reaktionszeit.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 4: Ergebnisse der Varianzanalyse der Reaktionszeiten Experiment 1. Der Faktor TRAIN stellt die Leistungsunterschiede zwischen den beiden Hälften des Experimentes dar (Lerneffekthypothese), der Faktor ORIENT die Leistungsunterschiede zwischen den Orientierungsbedingungen und der Faktor SWITCH die Leistungsunterschiede zwischen den Perspektivwechselbedingungen. Die restlichen Spalten zeigen die Wechselwirkungen zwischen den unterschiedlichen Faktoren.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 11: Histogramm der Ergebnisse der Reaktionszeiten für Experiment 1. Auf der x-Achse sind die Mittelwerte der Reaktionszeiten in Millisekunden angegeben, auf der y-Achse die unterschiedlichen Perspektivwechselbedingungen.

Die Berechnung von Kontrasten liefert die folgenden genaueren Einblicke. So zeigt sich ein signifikanter Unterschied zwischen den Reaktionszeiten innerhalb der orientierten Bedingungen, zwischen den Aufgaben ohne Perspektivwechsel und denen mit imaginärem Perspektivwechsel (F=8,421, p<.01), weiterhin ein signifikanter Unterschied zwischen den Aufgaben mit lokomotorischem gegenüber imaginärem Perspektivwechsel (F=15,984, p<.0005). In beiden Fällen führten die imaginären Perspektivwechsel zu längeren Reaktionszeiten.

Ähnlich stellen sich Signifikanzen innerhalb der Aufgaben unter hypothesenbildender Desorientierung dar. Hier zeigt sich ebenfalls ein Unterschied zwischen den Leistungen ohne Perspektivwechsel und denen nach imaginärem Perspektivwechsel (F=24,577, p<.0001) sowie zwischen den Leistungen nach lokomotorischem Perspektivwechsel und nach imaginärem Perspektivwechsel (F=9,665, p<.005). Auch hier ergaben sich nach imaginären Perspektivwechseln immer die längeren Reaktionszeiten.

Bei der Betrachtung der Wechselwirkungen sind zwei weitere signifikante Unterschiede feststellbar. Betrachtet man die zusammengefassten Mittelwerte von orientierten und hypothesenbildend desorientierten Bedingungen und vergleicht diese zwischen den einzelnen Perspektivwechselbedingungen, so unterscheiden sich die Leistungen nach lokomotorischen Wechseln von denen nach imaginären Wechseln signifikant (F=23,674, p<.0001). Ebenfalls unterscheiden sich die Leistungen ohne Perspektivwechsel von denen nach imaginärem Wechsel (F=24,559, p<.0001).

4.3 Ergebnisse der Analyse der absoluten Fehler

Die absoluten Fehler wurden hinsichtlich ihres Mittelwertes in Winkelgrad pro Bedingung und der Standardfehler analysiert. Folgende Ergebnisse wurden festgestellt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 5: Mittelwerte der absoluten Fehler und deren Standardfehler für Experiment 1.

Orientierungsbedingungen sind orientiert (Orie) und hypothesenbildend desorientiert (Hypo).

Perspektivwechselbedingungen sind kein Perspektivwechsel (kP), lokomotorischer Perspektivwechsel (loko) und imaginärer Perspektivwechsel (imag).

Es sind bei den beiden imaginären Perspektivwechselbedingungen für den absoluten Fehler bereits relativ höhere Werte erkennbar als bei anderen Perspektivwechseln, deren Fehlerumfang relativ gleich hoch erscheint.

Für die Betrachtung der absoluten Fehler unter den Bedingungen der hypothesen- bildenden Desorientierung im Vergleich zur Orientiertheit ergab sich ein signifikanter Unterschied für den Umfang der Mittelwerte der absoluten Fehler zwischen den unterschiedlichen Perspektivwechselbedingungen (F=7.902 (2, 29), p<.005). Alle übrigen Faktoren hatten keinen signifikanten Einfluss auf die absoluten Fehler. (vgl. Tab. 6 und Abb. 12)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 6: Ergebnisse der Varianzanalyse der absoluten Fehler. Darstellung entsprechend Tab. 4 oben.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 12: Histogramm der Ergebnisse der absoluten Fehler. Auf der x-Achse sind die Mittelwerte der absoluten Fehler in Winkelgrad angegeben, auf der y-Achse die unterschiedlichen Perspektivwechselbedingungen.

Bei der Berechnung der Kontraste zeigten sich bei den Aufgaben unter Orientiertheit signifikante Unterschiede bei den Leistungen ohne Perspektivwechsel zu denen mit imaginärem Perspektivwechsel (F=11,557, p<.005) sowie bei dem Vergleich der Leistungen nach lokomotorischem Perspektivwechsel und nach imaginärem Perspektivwechsel (F=5,852, p<.05). In beiden Fällen führten imaginäre Perspektivwechsel zu höheren Fehlern.

Unter Bedingungen der hypothesenbildenden Desorientierung zeigten sich ähnliche Ergebnisse. Auch hier entstanden signifikante Leistungsunterschiede sowohl ohne Perspektivwechsel gegenüber imaginären Perspektivwechseln (F=6,5701, p<.05) als auch zwischen lokomotorischen gegenüber imaginären Perspektivwechseln (F=6,218, p<.05). Ebenso waren die Fehler nach imaginären Perspektivwechseln bei beiden Fällen höher.

Bei der Betrachtung der Wechselwirkungen sind zwei weitere signifikante Unterschiede feststellbar. Betrachtet man die zusammengefassten Mittelwerte der absoluten Fehler von orientierten und hypothesenbildend desorientierten Bedingungen und vergleicht diese zwischen den einzelnen Perspektivwechselbedingungen, so unterscheiden sich die Leistungen nach lokomotorischen Wechseln von denen nach imaginären Wechseln signifikant (F=11,4744, p<.005). Ebenfalls unterscheiden sich die Leistungen ohne Perspektivwechsel von denen nach imaginärem Wechsel signifikant (F=16,34633, p<.0005).

5. Diskussion Experiment 1 - Hypothesenbildende Desorientierung

Wie im letzten Kapitel dargestellt, lassen sich verschiedene signifikante Ergebnisse bei der Betrachtung der Objektlokalisierungsleistungen unter orientierten und hypothesenbildenden Bedingungen feststellen. So unterschieden sich die Reaktionszeiten und die absoluten Fehler zwischen den drei verschiedenen Perspektiv- wechselbedingungen signifikant, wobei sie sich für die Leistungen unter orientierten und unter hypothesenbildend desorientierten Bedingungen relativ gleich darstellen: Es sind die Ergebnisse jeweils ohne und nach lokomotorischem Perspektivwechsel nicht signifikant unterschiedlich, während im Vergleich dazu die Reaktionszeiten der Probanden und die produzierten absoluten Fehler nach imaginären Perspektivwechseln signifikant anstiegen.

Reflektiert auf die vorangegangen aufgestellten Hypothesen ergibt sich das folgende Bild. Die Hypothese Orientiert wird dadurch bestätigt, dass sowohl Reaktionszeiten als auch absolute Fehler in den Leistungen nach imaginären Perspektivwechseln signifikant höher sind als in denen ohne und nach lokomoto- rischem Wechsel. Wie vorhergesagt sind dagegen die Leistungen nach lokomotorischem und nach ausbleibendem Perspektivwechsel nicht signifikant unter- schiedlich zueinander. Dies lässt darauf schließen, dass gemäß der Annahme von May (1996) und in Replikation seiner damaligen Ergebnisse Interferenzeffekte erst durch den Widerspruch zwischen der tatsächlichen und der aufgabenrelevanten Perspektive entstehen, wie dies nach imaginären Perspektivwechseln der Fall ist. Dies stützt weiterhin die Annahme, dass unter den orientierten Bedingungen eine räumliche Verankerung stattfindet. Diese Verankerung führt nach der Hypothese Orientiert dazu, dass die tatsächliche Ausrichtung nach allen Perspektivwechselbedingungen wahrgenommen wird, und ohne diese könnte daher kein relevanter Widerspruch nach den imaginären Wechseln entstehen.

Ebenso bestätigt sich die Hypothese Hypothesenbildende Desorientierung. Auch hier ist die Objektlokalisierungsleistung im Vergleich der Bedingungen nach lokomotorischem und ohne erfolgten Perspektivwechsel relativ gleich, also nicht signifikant unterschiedlich, während die Leistung nach imaginären Perspektivwechseln im Vergleich zu den beiden anderen Bedingungen signifikant schlechter wird. Dies führt zu dem Schluss, dass die Aufstellung einer Hypothese durch einen Probanden bezüglich seiner Ausrichtung zu einer räumlichen Verankerung und den damit verbundenen Interferenzeffekten führt, wie sie nach imaginären Perspektivwechseln erkennbar sind.

In diesem Zusammenhang fällt ein nicht signifikanter Unterschied besonders auf. Vergleicht man für die einzelnen Perspektivwechselbedingungen die erbrachten Leistungen unter Orientierung und hypothesenbildender Desorientierung, so zeigt sich innerhalb keiner der drei möglichen Perspektivwechsel ein signifikanter Unterschied. Diese relative Leistungsgleichheit von Objektlokalisierungsleistungen bei orientierten und hypothesenbildend desorientierten Probanden führt zu der Vermutung, dass nach der Hypothesenbildung die gleiche Verankerung erreicht wird, wie sie unter orientierten Bedingungen bereits besteht.

Für die Betrachtung der Lerneffekthypothese wird festgestellt, dass sich zwischen den beiden Hälften des Experimentes keine signifikant unterschiedliche Leistung feststellen lässt. Daher ist davon auszugehen, dass eine Wiederholung der Aufgaben nicht zu einem Trainingseffekt und damit zu einer Leistungssteigerung führt. Im Umkehrschluss sind alle festgestellten Leistungen und deren Unterschiede auf Verankerungs- und Interferenzeffekte zurückzuführen.

Abschließend lässt sich so weit also feststellen, dass einerseits die gefundenen Ergebnisse diejenigen des Vorgängerexperimentes May 1996 erfolgreich repliziert haben. Andererseits stützen sie die Annahme des Vorhandenseins räumlicher Verankerung sowohl bei orientierten Probanden als auch bei desorientierten Akteuren, denen eine Hypothese über die eigene nicht feststellbare räumliche Ausrichtung abverlangt wird. Sowohl dieses Ergebnis als auch die gelungene Replikation May 1996 stützen unter den gestellten Hypothesen die Annahme der Wirkung von Interferenzeffekten.

6. Experiment 2 - Reine Desorientierung

Im Folgenden werden Versuchsteilnehmer, Versuchsraum, Versuchsaufbau, der genaue Versuchsablauf und das experimentelle Design des Experimentes mit dem Betrachtungsgegenstand der hypothesenbildenden Desorientierung beschrieben. Anstatt der Orientierungsbedingung „hypothesenbildende Desorientierung“ wird hier mit der Bedingung „reine Desorientierung“ gearbeitet, wie sie unten dargestellt wird.

6.1 Versuchspersonen

An der Untersuchung nahmen insgesamt 34 Probanden teil, nach der unter 3.1 beschriebenen Korrektur flossen 32 von diesen in die Auswertung ein. Die Probanden wurden alle aus den Studenten der Helmut-Schmidt-Universität der Studienrichtung Pädagogik rekrutiert. Die Stichprobe unterteilte sich weiter in 31 Männer und zwei Frauen im Alter von 20 bis 30 Jahren. Die Bedingungen der Teilnahme sowie die Rekrutierungsmethode entsprechen den in Kapitel 3.2 zum Hypothesenexperiment beschriebenen. Daher fällt die Beurteilung der Stichprobe ebenfalls gleich aus. Auch in diesem Experiment dienten drei Personen wie in 3.2 beschrieben als Experimentatoren.

6.2 Apparate, Materialien und Versuchsraum

Alle Apparate, Materialien, der Versuchsraum und die Versuchsanordnung entsprechen denen des Hypothesenexperimentes mit der Ausnahme, dass auf den Proto- kollbögen die für das Desorientierungsexperiment relevanten Aufgaben aufgeführt sind.

6.3 Versuchsdurchführung

Im Folgenden soll der Ablauf des Experimentes insofern dargestellt werden, wie er sich von dem des Hypothesenexperimentes unterscheidet (wie in Kapitel 3.4 dar- gestellt).

6.3.1 Hauptphasen

Die Hauptphasen entsprechen denen des Hypothesenexperimentes (s. Kapitel 3.4.1).

6.3.2 Detaillierter Aufgabenverlauf

Das Grundprinzip der Aufgaben entspricht denen des Hypothesenexperimentes und lässt sich hier in die folgenden sechs Aufgabenvarianten unterteilen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 13: Aufgabenvarianten innerhalb des Experimentes 2

Von diesen sechs Varianten wurde jede für jeden der beiden Objektsätze einmal getestet. Die Verteilung entspricht Experiment 1. Für Bedingungen reiner Desorientierung wurde der Proband vom Experimentator ca. eine Minute in dem Drehstuhl gedreht und sollte danach selbstständig anhalten. Daraufhin gab der Ex- perimentator eine Perspektivangabe, die nicht der tatsächlichen Ausrichtung entsprechen musste, aber durchaus konnte. Der Proband konnte sich in keinem Fall über seine tatsächliche Ausrichtung sicher sein. An diesem Punkt findet sich der Unterschied zu der hypothesenbildenden Orientierungsbedingung aus Experiment 1, in welcher der Proband selbst eine Vermutung über seine Ausrichtung unternahm, auf der die weitere Bearbeitung der jeweiligen Durchgänge aufbaute. Die Perspektiv- wechselbedingungen und die Aufgabendurchführung entsprechen wiederum denen des Hypothesenexperimentes.

6.4 Versuchsplan

Der Versuchsplan entspricht dem des Hypothesenexperimentes wie in Kapitel 3.5 beschrieben.

7. Ergebnisse Experiment 2 - Reine Desorientierung

Im folgenden Kapitel sollen die Ergebnisse des Desorientierungsexperimentes dargestellt werden. Die betrachteten Faktoren und Wechselwirkungen gleichen denen des hypothesenbildenden Desorientierungsexperimentes aus Kapitel 4. Auch hier wird, wie in Kapitel 4, zuerst die univariate Varianzanalyse zu den abhängigen Variablen Reaktionszeit (RT) und absolute Abweichung (AE) betrachtet und dann ein Vergleich auf Basis dieser berechneten Kontraste angestellt. Als Signifikanzniveau wurden 5 % gewählt. Die Auswertung der Daten und deren statistische Aufbereitung erfolgte ebenfalls mit dem Programm SPSS.

7.1 Ausschluss von Versuchsteilnehmern und endgültige Stichprobe

Für das Hypothesen- und das Desorientierungsexperiment wurden zusammen vier Probanden von der Auswertung ausgeschlossen. Diese zeigten mehr als die Hälfte der ihnen abverlangten Objektlokationen falsch an, wodurch sie das Fehlerkriterium von mindestens 50 % richtigen Objektanzeigen unterschritten. Nach dieser Korrektur ergab sich daher für das Desorientierungsexperiment eine Stichprobengröße von 32 Probanden. Der Ausschluss von einzelnen Aufgaben innerhalb der Aufgabenblöcke erfolgte genau wie im Hypothesenexperiment in Kapitel 4.1 bereits beschrieben.

Nach der Korrektur für die RT-Analyse ergaben sich für die unterschiedlichen Bedingungen folgende Stichprobengrößen (n) von einer möglichen Maximalgröße von 768 Durchgängen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 7: Stichprobengröße RT Experiment 2. Orientierungsbedingungen sind Orientiert (Orie) und Desorientiert (Deso). Perspektivwechselbedingungen sind kein Perspektivwechsel (kP), lokomotorischer Perspektivwechsel (loko) und imaginärer Perspektivwechsel (imag).

Nach der Korrektur für die AE-Analyse ergaben sich für die unterschiedlichen Bedingungen folgende Stichprobengrößen (n) von einer möglichen Maximalgröße von 768 Durchgängen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 8: Stichprobengröße AE Experiment 2. Orientierungsbedingungen sind Orientiert (Orie) und Desorientiert (Deso). Perspektivwechselbedingungen sind kein Perspektivwechsel (kP), lokomotorischer Perspektivwechsel (loko) und imaginärer Perspektivwechsel (imag).

7.2 Ergebnisse der Analyse der Reaktionszeiten

Die Reaktionszeiten wurden hinsichtlich der Mittelwerte der Mediane und der Standardfehler analysiert. Für die Reaktionszeiten in Millisekunden ergaben sich in den unterschiedlichen Bedingungen folgende Mittelwerte und Standardfehler:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 9: Mittelwerte der Reaktionszeitmediane und deren Standardfehler für Experiment 2.

Orientierungsbedingungen sind Orientiert (Orie) und rein Desorientiert (Deso).

Perspektivwechselbedingungen sind kein Perspektivwechsel (kP), lokomotorischer Perspektivwechsel (loko) und imaginärer Perspektivwechsel (imag).

Für die Betrachtung der Reaktionszeiten unter den Bedingungen reiner Desorientierung im Vergleich zur Orientiertheit lässt sich ein signifikantes Ergebnis feststellen: Es zeigte sich ein signifikanter Unterschied bei Reaktionszeiten zwischen den verschiedenen Perspektivwechselbedingungen (F=16.067 (2, 29), p<.0005). Ebenfalls zeigte sich eine signifikante Korrelation zwischen Orientierungs- und Perspektivwechselbedingungen (F=6.842 (2, 29), p<.005).

Alle übrigen Faktoren hatten keinen signifikanten Einfluss auf die Reaktionszeit. (vgl. Tab. 10 und Abb. 14)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 10: Ergebnisse der Varianzanalyse der Reaktionszeiten für Experiment 2. Der Faktor TRAIN stellt die Leistungsunterschiede zwischen den beiden Hälften des Experimentes dar (Lerneffekthypothese), der Faktor ORIENT die Leistungsunterschiede zwischen den Orientierungsbedingungen und der Faktor SWITCH die Leistungsunterschiede zwischen den Perspektivwechselbedingungen. Die restlichen Spalten zeigen die Wechselwirkungen zwischen den unterschiedlichen Faktoren.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 14: Histogramm der Ergebnisse der Reaktionszeiten für Experiment 2. Auf der x-Achse sind die Mittelwerte der Reaktionszeiten in Millisekunden angegeben, auf der y-Achse die unterschiedlichen Perspektivwechselbedingungen.

Bei der Berechnung der Kontraste ergaben sich die folgenden Signifikanzen: Die Leistungen nach einem imaginären Perspektivwechsel unterschieden sich zwischen orientierten und desorientierten Bedingungen, wobei die Reaktionszeiten unter orientierten Bedingungen signifikant höher ausfielen (F=8,967, p<.01).

Unter orientierten Bedingungen zeigten sich weiterhin signifikante Reaktionszeitunterschiede zwischen den Leistungen ohne und nach imaginärem Perspektivwechsel (F=57,435, p<.0000005) sowie zwischen den Leistungen nach loko- motorischem und nach imaginärem Perspektivwechsel (F=28,858, p<.00001). Auch hier führten die imaginären Perspektivwechsel zu längeren Reaktionszeiten.

Unter desorientierten Bedingungen stellt sich dies etwas anders dar. Hier zeigt sich ein signifikanter Leistungsunterschied im Vergleich der Aufgaben ohne vorangegangenen mit denen nach lokomotorischem Perspektivwechsel (F=5,291, p<.05). Ein zweiter signifikanter Leistungsunterschied besteht zwischen den Aufgaben nach lokomotorischem und denen nach imaginärem Perspektivwechsel (F=10,781, p<.005). In beiden Fällen entstanden nach den lokomotorischen Perspektivwechseln die geringeren Reaktionszeiten.

Fasst man die jeweils zwei unterschiedlichen Leistungen der verschiedenen Orientierungsbedingungen für die jeweils drei Perspektivwechselbedingungen zusammen, ergeben sich zwei weitere Signifikanzen. So ist der Mittelwert aller Reaktionszeiten nach lokomotorischen Perspektivwechseln signifikant geringer als derjenige nach imaginären Perspektivwechseln (F=30,208, p<.00001). Ebenso ist der Mittelwert der Reaktionszeiten aller Aufgaben ohne vorangegangenen Perspektiv- wechsel signifikant geringer als der von Aufgaben nach imaginärem Perspektivwechsel (F=23,834, p<.00005).

7.3 Ergebnisse der Analyse der absoluten Fehler

Absolute Fehler wurden hinsichtlich ihres Mittelwertes in Winkelgrad pro Bedingung und der Standardfehler analysiert. Folgende Ergebnisse wurden festgestellt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 11: Mittelwerte der absoluten Fehler und deren Standardfehler für Experiment 2.

Orientierungsbedingungen sind Orientiert (Orie) und rein Desorientiert (Deso).

Perspektivwechselbedingungen sind kein Perspektivwechsel (kP), lokomotorischer Perspektivwechsel (loko) und imaginärer Perspektivwechsel (imag).

Es sind bei den beiden imaginären Perspektivwechselbedingungen unter Orientiertheit für den absoluten Fehler bereits relativ höhere Werte erkennbar als bei anderen Perspektivwechseln, deren Fehlerumfang relativ gleich hoch erscheint. Für die Bedingungen unter reiner Desorientierung sind die Fehlerumfänge relativ gleich bei jeder Perspektivwechselbedingung.

Für die Betrachtung der absoluten Fehler unter den Bedingungen der reinen Desorientierung im Vergleich zur Orientiertheit lässt sich eine signifikante Korrelation zwischen der Perspektivwechselbedingung und der Orientierungsbedingung feststellen (F-Wert = 3.377 (2, 30), p<.05).

Alle übrigen Faktoren hatten keinen signifikanten Einfluss auf die absoluten Fehler. (vgl. Tab. 12 und Abb. 15)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 12: Ergebnisse der Varianzanalyse der absoluten Fehler für Experiment 2. Darstellung entsprechend Tab. 10 oben.

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Abb. 15: Histogramm der Ergebnisse der absoluten Fehler für Experiment 2. Auf der x-Achse sind die Mittelwerte der absoluten Fehler in Winkelgrad angegeben, auf der y-Achse die unterschiedlichen Perspektivwechselbedingungen.

Bei der Berechnung der Kontraste für die absoluten Fehler ergab sich für die Aufgaben ohne Perspektivwechsel ein signifikant höherer Fehler bei den desorientierten gegenüber den orientierten Bedingungen (F=8,7061, p<.01).

Für die Aufgaben unter orientierten Bedingungen zeigten sich signifikante Unterschiede dahingehend, dass ohne Perspektivwechsel der Fehler niedriger war als nach imaginärem Perspektivwechsel (F=10,79207, p<.005). Weiterhin waren die absoluten Fehler nach lokomotorischem Perspektivwechsel signifikant geringer als nach imaginärem (F=9,421, p<.005).

Weitere signifikante Unterschiede wurden hier nicht festgestellt.

8. Diskussion Experiment 2 - Reine Desorientierung

Ähnlich den Ergebnissen des hypothesenbildenden Desorientierungsexperimentes zeigten sich auch hier unter orientierten Bedingungen relativ gleiche Leistungen nach lokomotorischem wie ohne Perspektivwechsel und signifikante Unterschiede dazu im Vergleich nach den imaginären Perspektivwechseln.

Ein anderes Bild zeigt sich bei Betrachtung der Leistungen nach reiner Desorientierung. Während sich für die absoluten Fehler keine signifikanten Unterschiede nach den verschiedenen Perspektivwechselbedingungen feststellen lassen, so zeigt sich bei Betrachtung der Reaktionszeiten, dass diese nach lokomotorischen Wechseln signifikant am niedrigsten sind, während die Zeiten nach imaginären und ohne Perspektivwechsel relativ gleich sind.

Im Vergleich der Leistungen zwischen den beiden Orientierungsbedingungen wurde weiter festgestellt, dass die Reaktionszeiten nach imaginären Wechseln unter orientierten Bedingungen signifikant höher ausfallen. Im Gegenteil dazu zeigten sich signifikant höhere absolute Fehler unter reiner Desorientierung bei den Aufgaben ohne vorangegangenen Perspektivwechsel.

Werden die Leistungen von orientierten und desorientierten Bedingungen zusammengefasst, so zeigt sich wiederum, dass die Reaktionszeiten nach imaginären Perspektivwechseln signifikant ansteigen im Vergleich zu lokomotorischen Wechseln und Bedingungen ohne Perspektivwechsel. Dies wurde für die absoluten Fehler jedoch nicht festgestellt.

Die Hypothese Orientiert wird durch diese Ergebnisse bestätigt. Die vermutete räumliche Verankerung führt nach lokomotorischen und ohne erfolgte Perspektivwechsel zu relativ gleichen Leistungen, während sowohl Reaktionszeiten als auch absolute Fehler im Vergleich dazu nach imaginären Perspektivwechseln signifikant ansteigen. Dies spricht dafür, dass die durch den imaginären Wechsel erzeugte Diskrepanz zwischen tatsächlicher und aufgabenrelevanter Perspektive zu Mehrkosten durch Interferenzeffekte führt, was durch wirksame räumliche Ver- ankerung erklärbar ist.

Weniger eindeutig wird die Hypothese Reine Desorientierung durch die Ergebnisse bestätigt. Während sich bei Betrachtung der absoluten Fehler wie durch die Hypothese vorhergesagt keine signifikanten Leistungsunterschiede zwischen den verschiedenen Perspektivwechselbedingungen ergeben, zeigt sich bei Betrachtung der Reaktionszeiten ein anderes Bild. Die im Vergleich zu den beiden anderen Bedingungen signifikant geringeren Reaktionszeiten nach lokomotorischen Wechseln sind so weit nicht auf Basis der Hypothese erklärbar. Hier wäre eine Vermutung, dass die durchgeführte Bewegung des lokomotorischen Wechsels zu einer teilweisen räum- lichen Verankerung führt, welche zu einer subjektiven Steigerung der Sicherheit des Probanden bei der Aufgabenbearbeitung führt, die wiederum in schnelleren Reaktions- zeiten, aber nicht in objektiv besseren Ergebnissen der absoluten Fehler resultiert. Das Phänomen ist so weit nur durch weitere Untersuchungen erklärbar. Da aber weder bei Reaktionszeiten noch bei den absoluten Fehlern die Leistungen nach imaginären Perspektivwechseln signifikant schlechter waren als bei den beiden anderen Wechselbedingungen, sehe ich die Hypothese so weit als bestätigt an. Wäre keine nahezu vollständige Zerstörung der räumlichen Verankerung gelungen, hätte sich ein relativ ähnliches Ergebnis wie unter den orientierten Bedingungen ergeben müssen, bei dem als Folge der Verankerung und der dadurch resultierenden Interferenzeffekte die Leistungen nach imaginären Wechseln die signifikant schlechtesten sein müssten.

Für die Betrachtung der Lerneffekthypothese wird festgestellt, dass sich zwischen den beiden Hälften des Experimentes keine signifikant unterschiedliche Leistung feststellen lässt. Daher ist davon auszugehen, dass eine Wiederholung der Aufgaben nicht zu einem Trainingseffekt und damit zu einer Leistungssteigerung führt. Im Umkehrschluss sind alle festgestellten Leistungen und deren Unterschiede auf Verankerungs- und Interferenzeffekte zurückzuführen.

Die Feststellung, dass Reaktionszeiten nach imaginären Perspektivwechseln unter orientierten Bedingungen signifikant höher sind als unter desorientierten Bedingungen, stützt so weit die Annahme des Wirkens von Interferenzeffekten, da sie eine Replikation der Ergebnisse von May 1996 darstellen. Dagegen kann das Ergebnis, dass absolute Fehler bei Bedingungen ohne Perspektivwechsel unter desorientierten Bedingungen signifikant höher sind als unter orientierten Bedingungen, nicht mit Interferenzeffekten erklärt werden. Hier wäre zu vermuten, dass sich die bei orien- tierten Bedingungen vorhandene räumliche Verankerung unterstützend auf die Leistungen auswirkt, im Sinne einer Annahme von Faszilitationseffekten. Hier bleibt allerdings die Frage offen, warum sich dann bei einem Vergleich der lokomotorischen Leistungen kein ähnliches Bild ergibt.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass eine Auslöschung der räumlichen Verankerung unter Orientierungsbedingungen der reinen Desorientierung mit den erlangten Ergebnissen vereinbar ist, jedoch die Möglichkeit besteht, dass durch einen lokomotorischen Perspektivwechsel ähnlich den hypothesenbildenden Orientierungs- bedingungen eine räumliche Verankerung zumindest teilweise wieder hergestellt wird. Genauso wie die signifikant höheren absoluten Fehler ohne Perspektivwechsel bei desorientierten Bedingungen im Vergleich zu orientierten Bedingungen ist auch dieses Phänomen nicht mit Interferenzen erklärbar und bedarf weiterführender Untersuchung.

9. Gesamtdiskussion

Das folgende Kapitel erfüllt mehrere Zwecke. Zum einen sollen die einzelnen Auswertungen und Diskussionen des hypothesenbildenden und des reinen Desorientierungsexperimentes, wie in den Kapiteln 4, 5, 7 und 8 dargestellt, zusammengeführt werden. Auf Basis dieser Zusammenfassung soll zweitens ein Bezug zu dem einleitenden Kapitel der Problemstellung hergestellt und damit Schluss- folgerungen und Vermutungen mit Hilfe der Experimentalergebnisse getroffen werden, die über die konkreten Hypothesen hinausgehen. Drittens werden im Rahmen dieser Diskussion Probleme und Verbesserungsmöglichkeiten bei den beiden durchgeführten Experimenten aufgezeigt.

9.1 Zusammenfassung der Ergebnisse der Experimente

Die in beiden Experimenten getestete Hypothese Orientiert wurde auch durch beide Experimente verifiziert. Hier wurde die Interferenzannahme von May (1996, 2000) dadurch bestätigt, dass die Leistungen, sowohl bei der Betrachtung der Reaktionszeiten als auch der absoluten Fehler, unter orientierten Bedingungen nach lokomotorischen und ohne vorangegangene Perspektivwechsel relativ gleich blieben, während sie im Vergleich dazu nach imaginären Perspektivwechseln bei beiden Experimenten signifikant schlechter wurden. Wie in den jeweiligen Experimentaldiskussionen bereits beschrieben, stützt dies die Annahme von Interferenzeffekten und räumlicher Verankerung durch vorhandene Orientierung.

Die Leistungen unter hypothesenbildender Desorientierung, wie im ersten Experiment getestet, verhalten sich in ihrem Bild relativ gleich zu den Leistungen unter orientierten Bedingungen desselben Experimentes und bestätigen damit die Hypothese Hypothesenbildende Desorientierung. Bemerkenswert ist hier, dass bei einem Vergleich zwischen den Leistungen unter orientierten und unter hypothesenbildend desorientierten Bedingungen keine signifikanten Unterschiede festgestellt wurden, weder bei Betrachtung der Reaktionszeiten noch der absoluten Fehler. Dies lässt keine Annahmen über unterschiedliche Grade der räumlichen Verankerung oder der Desorientierung zu, da hierfür ein signifikanter Leistungsunterschied zumindest im Bereich der imaginären Perspektivwechsel notwendig wäre. Nur so ließe sich auf eine schwächere bzw. stärkere räumliche Verankerung schließen, welche sich auf die Interferenzeffekte und damit auf die resultierenden Leistungen auswirkt.

Die unter den reinen Desorientierungsbedingungen in Experiment zwei ermittelten Leistungen lassen ebenfalls Fragen offen. Es wird zwar Mays (1996, 2000) Interferenzannahme dadurch gestützt, dass erstens die Leistungen unter diesen Bedingungen zwischen imaginären Perspektivwechseln und ohne Perspektivwechsel relativ gleich ausfallen und zweitens die Leistungen nach imaginären Perspektiv- wechseln unter Bedingungen reiner Desorientierung besser ausfallen als unter Bedingungen der Orientiertheit.

Allerdings wurden wie bereits beschrieben unter Bedingungen reiner Desorientierung signifikant geringere Reaktionszeiten nach lokomotorischen Perspektivwechseln im Vergleich zu den beiden anderen Perspektivwechselarten festgestellt. Da dieses Leistungsbild auf die absoluten Fehler nicht zutrifft, entsteht die Vermutung, dass durch die lokomotorischen Wechsel im Falle der reinen Des- orientierungsbedingungen eine subjektiv wahrgenommene Verankerung der Probanden stattfindet, die diesen ein Gefühl von Sicherheit vermittelt und so zu schnelleren Reaktionszeiten führt. Im Gegenschluss wirkt sich dies nicht auf die tatsächliche Anzeigegenauigkeit der Probanden aus, das heißt, die subjektiv wahrgenommene Verankerung resultiert nicht aus einer tatsächlichen Ausrichtung im Raum und kann daher nicht zur Anzeigegenauigkeit beitragen. Daher ist eine Unterteilung der räumlichen Verankerung in subjektive und objektive Verankerung denkbar. Die sub- jektive Verankerung beruht dabei einzig auf der sensomotorischen, nicht-visuellen und nicht-auditiven Wahrnehmung des Objektes, die nicht mit der tatsächlichen Ausrichtung im Raum übereinstimmen müssen, aber dennoch zu einer Sicherheit über die Eigenausrichtung im Raum beim Subjekt führen. Eine objektive Verankerung schließt weiter die subjektive ein, hier entspricht aber die wahrgenommene Ausrichtung auch der räumlich tatsächlichen, d.h. trotz Ermangelung visueller und auditiver Informationen ist der Proband orientiert.

Die Lerneffekthypothese wird durch beide Experimente eindeutig falsifiziert, wie in den entsprechenden Diskussionen dargestellt.

Außerhalb der untersuchten Hypothesen ergeben sich weitere Fragen. So wurde im zweiten Experiment bei den absoluten Fehlern nach imaginären Perspektivwechseln zwischen den Bedingungen reiner Desorientierung und Orientiertheit kein signifikanter Unterschied festgestellt. Im Sinne von Mays (1996) Interferenzannahme wäre hier, wie bei den Reaktionszeiten, signifikant bessere Anzeigegenauigkeit nach der Desorientierung zu erwarten gewesen. Der Grund für das Ausbleiben der Signifikanz könnte wiederum in einer nur subjektiv wahrgenommenen Verankerung liegen. Weiterhin wurde festgestellt, dass im zweiten Experiment die absoluten Fehlerraten bei den Aufgaben ohne vorangegangenen Perspektivwechsel unter Bedingungen reiner Desorientierung signifikant höher ausfielen als unter Orientiertheit. Eine mögliche Erklärung dafür wäre die Auswirkung von Erleichterungseffekten durch die unter Orientiertheit vorhandene räumliche Verankerung, bei dieser Spekulation lässt sich ferner aber nicht erklären, warum dieser Signifikanzeffekt bei Betrachtung der entsprechenden Reaktionszeiten nicht auftritt. Drittens bleibt die Frage, warum bei einem direkten Vergleich der beiden Experimente die Leistungen unter den Bedingungen der Orientiertheit unterschiedlich ausfallen. Zwar wurden so weit keine Signifikanzen berechnet, es zeigen sich aber beim Experiment zur hypothesenbildenden Desorientierung deutlich höhere Reaktionszeiten und absolute Fehler als bei den Leistungen des Experimentes zur reinen Desorientierung. Da die eigentlichen Aufgaben unter den Bedingungen der Orientiertheit bei beiden Experimenten gleich waren, ist der festgestellte Unterschied nur durch die Auswirkungen der jeweils unterschiedlichen Desorientierungsaufgaben erklärbar. Daraus ergibt sich die Frage, ob und (wenn ja) wie die durchgängige räumliche Verankerung während der Aufgabenbearbeitung bei dem ersten Experiment zu schlechteren Leistungen führen kann als der zufällige Wechsel zwischen Verankerung und nicht vorhandener (oder zumindest abgeschwächter) Verankerung beim zweiten Experiment.

9.2 Weiterführende Schlussfolgerungen

Wie in Kapitel 2 dargestellt, war die Kernfrage der Untersuchung die Überprüfung der räumlichen Verankerung anhand von Interferenzeffekten. So weit lässt sich anhand der Ergebnisse keine Skalierung für mögliche Grade räumlicher Verankerung erstellen, da sich im ersten Experiment keine signifikanten Leistungsunterschiede bei imaginären Perspektivwechseln zwischen orientierten und hypothesenbildenden desorientierten Bedingungen feststellen ließen. Hätten sich im Umkehrschluss signifikant schlechtere Leistungen nach der hypothesenbildenden Desorientierung ergeben, so könnte man von einer abgestuft schwächeren Verankerung im Gegensatz zu der unter orientierten Bedingungen ausgehen. Von einem definitiven absoluten Vorhandensein bzw. einer absoluten Wirkung räumlicher Verankerung kann dennoch nicht ausgegangen werden. Dem widerspricht die Entwicklung der Aufgabenschwierigkeit im zweiten Experiment unter den rein desorientierten Orien- tierungsbedingungen, wie sie bereits ausführlich beschrieben wurde. Die signifikant geringere Schwierigkeit nach lokomotorischen Wechseln könnte Folge einer teilweisen, durch die Bewegung wiederhergestellten bzw. erfolgten räumlichen Verankerung oder einer Abschwächung des Desorientierungseffektes sein. Genauere Rückschlüsse sind so weit aber nicht zu ziehen.

Hingegen zeigte sich, dass die durch die Hypothesenbildung hergestellte Verankerung die Desorientierungseffekte, wie sie in Experiment 1 zu beobachten waren (und in Kapitel 8 erläutert wurden), aufhob. Alle Leistungen unter orientierten Bedingungen waren relativ gleich zu den Leistungen unter hypothesenbildend des- orientierten Bedingungen in Experiment 1, während die Leistungen in Experiment 2 unter den verschiedenen Orientierungsbedingungen teils signifikant voneinander abwichen. Daher ist davon auszugehen, dass räumliche Verankerung das Gegenteil zu Desorientierung darstellt.

Eine Frage zur räumlichen Verankerung, die das Experiment nicht beantworten kann und die dennoch interessant erscheint, ist die, ob eine räumliche Verankerung auf egozentrischen oder allozentrischen Raumrepräsentationen beruht oder auf beiden. Weiterhin ist so weit nicht zu klären, ob und wie weit Menschen eine willentliche Kontrolle über ihre räumliche Verankerung besitzen, also ob sie sich z.B. willentlich von dieser trennen bzw. sie aufheben können. Hier sind weiterführende Unter- suchungen nötig.

May (1996) stellte bereits fest, dass durch ausreichende Desorientierung senso- motorische Informationen unbrauchbar gemacht werden. Diese Erkenntnis wurde durch Experiment 2 zur reinen Desorientierung bestätigt, da die Aufgabenschwierigkeit von imaginären Perspektivwechseln nach Desorientierung signifikant geringer war als unter orientierten Bedingungen und der Aufgabenschwierigkeit ohne Perspektivwechsel relativ entsprach. Dass, wie ebenfalls von May vermutet, die Desorientierung zu einer Unsicherheit bei den Probanden führen kann, lassen die Aussagen der Versuchs- teilnehmer vermuten. Besonders war dies im zweiten Experiment der Fall, da die Probanden hier die Behauptung zu ihrer Ausrichtung durch den Experimentator einfach hinnehmen mussten. Die dadurch verursachten Zweifel könnten sich bei einigen Probanden durchaus abträglich auf die erbrachten Leistungen ausgewirkt haben. In diesem Zusammenhang wären die signifikant besseren Leistungen nach lokomotorischen Perspektivwechseln im Vergleich zu den beiden anderen Perspektiv- wechselarten, wie sie unter den reinen Desorientierungsbedingungen festgestellt wurden, dadurch zu erklären, dass die durch die Bewegung einwirkenden sensomotorischen Informationen die subjektive Unsicherheit auslöschen oder zumindest eindämmen und daher zu besseren Leistungen führen. Die gerade noch mal beschriebenen Leistungen der Probanden unter den reinen Desorientierungs- bedingungen des zweiten Experimentes stützen weiter auch die Annahme einer Mehreffekthypothese wie in Kapitel 2.3 beschrieben. Während die relativ gleiche Aufgabenschwierigkeit zwischen imaginären und nicht erfolgten Perspektivwechseln auf ein weitestgehendes Auslöschen von Interferenzen durch die Desorientierung schließen lässt, könnte die signifikant geringere Aufgabenschwierigkeit nach lokomotorischen Perspektivwechseln auf Erleichterungseffekte zurückzuführen sein. Diese sollten durch die durchgeführte Bewegung und die dadurch verfügbaren sensomotorischen Informationen zur Wirkung kommen. Zu beachten ist aber weiterhin, dass alle anderen in den beiden Experimenten festgestellten Ergebnisse mit Mays Interferenzhypothese erklärbar sind und Interferenzen daher bei Zutreffen einer Mehreffekthypothese vermutlich die anteilig höchste Auswirkung haben. Da Objektrichtungs- und Kopfausrichtungsdisparität im Experiment jedoch nicht variieren, ist dies nur eine oberflächliche Bestätigung, die keine Aussage über Ausmaß und Verhalten von Interferenzen zulässt.

Rückblickend auf die Thematik der räumlichen Repräsentationssysteme sind ebenfalls einige Schlüsse und Vermutungen möglich. Sehr wahrscheinlich erscheint während des Experimentes die Nutzung eines Selbst-zu-Objekt-Bezugssystems, was sich aus der Natur der an die Probanden gestellten Aufgabe ergibt, da alle Objektrichtungen von der Versuchsperson aus mit ihr als Mittelpunkt angezeigt werden. Daher erscheint auch die Nutzung eines egozentrischen Repräsentations- systems mit den von Newcombe (2002) beschriebenen Eigenschaften wahrscheinlich. Durch diese beiden Systeme würde sich für den Probanden im Vergleich mit anderen Möglichkeiten der geringste kognitive Aufwand bei der Aufgabenbearbeitung ergeben. Vor allem die Eigenschaft der ständigen Aktualisierung der Umgebungs- repräsentationen durch ein egozentrisches Repräsentationssystem und damit die häufige Aktualisierung der Objektlokationen scheint für die Aufgabenbearbeitung notwendig. Doch auch die Nutzung von allozentrischen Systemen und Objekt-zu-Objekt- Bezugssystemen wäre denkbar. So gelang es den Probanden scheinbar auch nach der Desorientierung, Objekte durch ihr Verhältnis zueinander anhand der ihnen vorgegebenen Ausrichtung zu einem der Objekte zu lokalisieren. Sobald die Probanden ihre jeweilige aufgabenrelevante Ausrichtung verinnerlicht hatten, sollten sie über eine kognitive Karte die anderen Objekte lokalisieren können (Wang und Spelke 2000). Daher ist auch die Nutzung beider Repräsentationssysteme denkbar, also z.B. nach erfolgter Desorientierung der Abruf allozentrischer Repräsentationen, um auf deren Basis egozentrische Repräsentationen aufzubauen, die zur eigentlichen Objekt- anzeigeleistung nützlicher sind (vgl. auch Waller und Hodgson 2006).

Ich weise abschließend nochmals darauf hin, dass dies lediglich Vermutungen sind, die mit dem Experiment an sich nicht zu belegen sind.

9.3 Kritik und Verbesserungsvorschläge zu den durchgeführten Experimenten

Es fielen während der Durchführung der Experimente sowohl den Experimen- tatoren als auch den Probanden diverse Schwachstellen in der Methodik des Versuchs auf.

So empfanden einige der Teilnehmer das Anzeigen der Objektrichtungen mit dem eingesetzten Joystick als ungenau. Obwohl sie während der Eingewöhnungsphase mit dem Gerät keine Schwierigkeiten hatten, gelang es ihnen nach eigener Aussage nicht immer, die vermutete Richtung mit dem Joystick eindeutig anzuzeigen, wodurch sie eine Abweichung zwischen der von ihnen vermuteten und tatsächlich angezeigten Objektrichtung annahmen. Haber, Haber, Renningroth, Novak und Radgowski (1993) stellten in diesem Zusammenhang eine Genauigkeitshierarchie von verschiedenen Möglichkeiten zur der Richtungseinschätzung von blinden Probanden auf. Bei einem Vergleich von neun Methoden fanden sie heraus, dass eine körperbasierte Richtungseinschätzung, z.B. durch Kopfausrichtung oder Fingerzeig, zu einem Anzeigefehler von 7% führt, während dieser bei mechanischen Anzeigemethoden wie einem Joystick bereits 11 % beträgt. Trotzdem erscheint der Joystick als Eingabe- und Messgerät für die beiden betrachteten Experimente sinnvoll, da eine körperbasierte Richtungsanzeige für eine Blocktestung in einer 360 Winkelgrad umfassenden Testumgebung nicht umsetzbar erscheint. Denkbar wäre eine Testumgebung, die sich auf 180 Winkelgrad beschränkt und die Blocktestung beibehält, wobei die Messung der Leistungen aufgrund des Fehlens eines mechanischen Eingabegerätes sehr schwierig wäre. Es bleibt aber, wie von May (2000) bereits erwähnt, festzuhalten, dass methodenbedingte Messunterschiede eine Fehlerquelle darstellen, die nicht zu vernachlässigen ist.

Weiterhin ist anzumerken, dass die in den beiden Experimenten genutzte Desorientierungsmethode durch Drehen der Probanden auf einem Bürostuhl nur durch vestibuläre Signale desorientiert. Hier wäre ein Versuch mit verschiedenen Desorientie- rungsmethoden bzw. Desorientierungspraktiken denkbar, um Erkenntnisse über deren Eignung zu erlangen. Eine leichte Abwandlung der Desorientierung wäre z.B. dahingehend denkbar, den Probanden in der Arena im Kreis gehend herumzuführen, um eventuell mehr sensomotorische Signale an der Desorientierung zu beteiligen.

Der bereits erwähnte Effekt einer subjektiven Unsicherheit der Probanden nach der Desorientierung soll in diesem Zusammenhang nochmals betrachtet werden. Diese Positionsunsicherheit kann dadurch verursacht werden, dass die Versuchsteilnehmer nach der jeweiligen Desorientierungsphase nicht sicher sein können, ob die durch den Experimentator vorgegebene oder selbst vermutete Ausrichtung tatsächlich stimmt. Einige der Probanden gaben daher am Ende des Experimentes an, dass die Zweifel über ihre tatsächliche Ausrichtung und im Weiteren die Frage, wozu eine Fehlinformation durch den Experimentator dem Experiment nützen könnte, sie während der folgenden Aufgabenbearbeitung beschäftigt habe. May (2004) vermutete diesen Effekt in seiner damaligen Untersuchung und räumte bereits die Möglichkeit ein, dass aus dieser Unsicherheit Störeffekte resultieren. Im gegenwärtigen Experiment könnten die signifikant schlechteren Werte der absoluten Fehler ohne vorangegangenen Perspektiv- wechsel bei Bedingungen reiner Desorientierung im Vergleich zu Bedingungen der Orientiertheit ein Indiz für Positionsunsicherheit sein. Diese Unsicherheit ließe sich dadurch einschränken oder sogar unterbinden, indem dem Probanden eingehend versichert wird, dass die vom Experimentator angegebene Ausrichtung stimmt und sich dieser nach Beendigung des Testblocks durch Abnahme der Brille selber davon überzeugt. Im Falle des hypothesenbildenden Desorientierungsexperimentes ist dies nicht praktikabel, für das reine Desorientierungsexperiment aber möglich. Zusätzlich könnte bereits eine kurze Information über das Phänomen der Positionsunsicherheit und die Bitte, diese weitmöglich zu ignorieren, mögliche Störeffekte abschwächen. Die genauen Auswirkungen einer Desorientierung ohne Positionsunsicherheit im Vergleich zu der in den aktuellen Experimenten durchgeführten kann ein einfaches verglei- chendes Experiment zeigen.

Für die konkrete Verbesserung der Experimentalbedingungen lassen sich folgende Verbesserungsvorschläge abgeben. Erstens ist die Nutzung eines schnurlosen Joysticks anzuraten, sofern von diesem die gleiche Messgenauigkeit zu erwarten ist als von einem kabelgebundenen Modell. Dadurch wäre von vornherein zu verhindern, dass über das Kabel selbst oder Geräusche, die ein gezogenes Kabel verursacht, durch den Probanden Vermutungen über seine Ausrichtung angestellt werden. Außerdem könnte der Proband auch während der Desorientierungsphase den Joystick in der Hand behalten, was Zeit erspart und möglichen Störungen beim Abnehmen und Übergeben des Gerätes durch den Experimentator vorbeugt. Zweitens sollte die Arena, also der Untergrund der Testumgebung, ausgepolstert werden und auf eine Umrandung verzichtet werden. Ansonsten waren Trittgeräusche auch ohne Schuhe nie ganz auszuschließen und es kam trotz der Vorsicht des Experimentators hin und wieder dazu, dass dieser bei der Übergabe des Joysticks oder nach der Desorientierung des Probanden beim Verlassend der Arena am Rand hängen blieb. Dies führt wiederum zu einem Orientierungsversuch des Probanden. Drittens wurden durch die ungünstige Lautsprecheranordnung und die Tatsache, dass der Experimentator durch Aufsetzen seiner eigenen Kopfhörer auf die Lautsprecher die Aufgabenstellung des Computers an den Probanden senden musste, immer wieder Störgeräusche erzeugt, die teilweise den Probanden eine Orientierung ermöglichten. Hier könnten durch geeignetere technische Lösungen ebenfalls Zeit gespart und Störfaktoren ausgeschlossen werden. Viertens wäre der Einsatz von Rauschgeräuschen oder ähnlichen Geräuschen auf den Kopfhörern des Probanden zwischen den Anweisungen durch den Experimentator oder den Computer denkbar, um Umgebungsgeräusche zu überblenden. Wang und Spelke nutzten solchen „white noise“ bereits in einem ihrer Versuche (2000). Fünftens sollte sichergestellt werden, dass sich während der Aufgabenblöcke durch den Computer abgefragte Objekte nicht direkt wiederholen, da in direkter Wiederholung abgefragte Objekte zu deutlich besseren und wenig aussagekräftigen Leistungen führen.

10. Schlussfolgerungen und Fazit

Kernfrage der durchgeführten Untersuchung war es, festzustellen, welche Auswirkungen systematische Desorientierung auf gedächtnisbasierte Objektlokationsleistungen hat, die ohne Hilfe visueller oder auditiver Informationen in einer gelernten Umgebung stattfinden. In zwei getrennt durchgeführten Experimenten wurden dazu unterschiedliche Desorientierungsbedingungen dahingehend mit Bedingungen der Objektlokation unter Orientiertheit verglichen, dass Lokations- aufgaben unter unterschiedlichen Arten räumlicher Perspektivwechsel getestet wurden. Es zeigte sich im ersten Experiment, dass eine an die Desorientierungsphase anschließende Hypothesenbildung durch den Probanden zu einer räumlichen Veran- kerung führt, die sich nicht signifikant von der räumlichen Verankerung unter Bedingungen der Orientiertheit unterscheidet. Im zweiten Experiment, in dem diese Hypothesenbildung durch die Probanden nicht erfolgte, zeigten sich so weit auch keine klaren Anzeichen für eine räumliche Wiederverankerung vor der Aufgaben- bewältigung, auch wenn hier (wie in Kapitel 8 und 9 beschrieben) einige Fragen offen bleiben. Daher lassen sich nach der vorliegenden Untersuchung lediglich zwei Grade der Desorientierung feststellen, nämlich der der Desorientiertheit und der der räumlichen Verankerung. Dieses Ergebnis sollte aus bereits beschriebenen Gründen sehr vorläufig behandelt werden und bedarf dringend weiterer Untersuchungen, zu welchen in Kapitel 9 bereits Vorschläge unterbreitet wurden.

Um weitere Erkenntnisse im Bereich der räumlichen Desorientierung und der räumlichen Verankerung zu erlangen, sind verschiedene fortführende Experimente denkbar. Einige von diesen Möglichkeiten wurden in Kapitel 9 bereits beschrieben. So erscheint es beispielsweise zur Steigerung der Validität sinnvoll, mehrere Methoden und Praktiken der systematischen Desorientierung miteinander zu vergleichen. Dadurch könnte ausgeschlossen werden, dass die in den betrachteten Experimenten erzielten Ergebnisse nur auf die eine angewandte Methode zur Desorientierung zurückzuführen sind.

Weiterhin erfolgte die Lokation der Objekte in den Experimenten zweidimensional. Hier wäre es interessant zu beobachten, wie sich die Leistungsbilder bei ähnlichen Experimenten mit einer dreidimensionalen Objektanordnung entwickeln, eine Fortführung, die im Allgemeinen May (2000) bereits vorschlug.

Es erscheint auch ein direkter Vergleich der hypothesenbildenden und der reinen Desorientierung betrachtenswert. So weit war es in den beiden durchgeführten Experimenten nicht möglich, diese Bedingungen direkt miteinander zu vergleichen. Das in beiden Experimenten unterschiedliche Leistungsbild der Objektlokationen unter Bedingungen der Orientiertheit könnte einen direkten Vergleich dieser beiden Orientierungsbedingungen interessant machen und eventuell Rückschlüsse auf eine verfeinerte Einteilung zu Graden der räumlichen Desorientierung und Verankerung erlauben.

Auch erscheint für zukünftige Experimente ähnlicher Natur eine getrennte Auswertung der Reaktionszeiten und der absoluten Fehler voneinander interessant. Die vorliegenden Experimente zeigten, dass sich bei diesen Faktoren teilweise signifikante Unterschiede feststellen ließen. Anknüpfend daran wäre ein Vergleich beider Faktoren als ein internes Verhältnis der Aufgabenschwierigkeit im Gesamten denkbar, um Rückschlüsse auf die unterschiedlichen Auswirkungen der Desorientierung auf die beiden Faktoren zu ermöglichen.

Verschiedene weitere Betrachtungsaspekte wären für zukünftige Untersuchungen ebenfalls denkbar. Es wäre beispielsweise ein Vergleich der Objekt- lokationsleistungen nach Desorientierung zwischen den beiden Geschlechtern interessant. So stellte Rehpennig (2007) in seiner Arbeit fest, dass zwar keine generellen Leistungsunterschiede bei räumlichen Kognitionsaufgaben zwischen Männern und Frauen zu beobachten sind, jedoch bei einzelnen räumlichen Kognitionsaufgaben, insbesondere Aufgaben in Verbindung mit Rotationen, die Leistungen der Männer oft signifikant besser ausfielen. Weiterhin könnte untersucht werden, inwiefern die Resultate der Experimente auf die Orientierung in einer natürlichen Umgebung übertragbar sind, in welcher beispielsweise die Beschaffenheit des Untergrundes und des Geländes als zusätzlicher Orientierungsfaktor verfügbar ist. Hier wäre es vorstellbar, dass sich die Auswirkungen von Desorientierung schwächer bemerkbar machen und daher ein geringerer Desorientierungsgrad festzustellen wäre. Auch eine Verbindung des Experimentes mit neurowissenschaftlichen Untersuchungs- methoden wäre denkbar, um festzustellen, ob unter Bedingungen der Orientiertheit und der Desorientierung bei der Objektlokation die gleichen neuronalen Prozesse ablaufen. Ebenso betrachtenswert wäre es, ob eine irreguläre Anordnung der Testobjekte deren Lokation nach einer Desorientierung erleichtert oder erschwert oder ob sich die Aufgabenschwierigkeit ändert, sofern nicht der Proband, sondern die Objekte die Position im Umraum ändern.

Abschließend lässt sich feststellen, dass die Literatur zur Objektlokation im Umraum im Allgemeinen und zur Auswirkung von Desorientierung im Speziellen noch sehr spärlich und unübersichtlich aufgestellt ist. Dies mag durch die relativ junge und ebenfalls spärliche Forschung auf diesen Gebieten bedingt sein, eine zusammenfassende Darstellung der bisherigen Erkenntnisse erscheint aber wünschens- wert.

Es bleibt zukünftig zu klären, warum ein Teil des Unterbewusstseins weiß, wie der Körper ausgerichtet ist, während das Bewusstsein es eigentlich nicht weiß. Denn hier scheinen die Interferenz-, Faszilitations- und Transformationseffekte begründet zu sein. May (1996) formulierte dieses Problem bereits, indem er davon ausging, dass imaginäre Repositionierungen die räumlichen Akteure zwingen, sich mit diskrepanten Repräsentationen der räumlichen Umgebung, wie sie von der imaginären Position definiert werden, und der körperlichen Position auseinanderzusetzen. So bleibt es eine der grundlegendsten Fragen in diesem Forschungsbereich, zu klären, in welchem Zusammenhang kognitive und sensomotorische Prozesse zueinander stehen (May 1996).

Eine zweite grundlegende Aufgabe wird es sein, das Raumempfinden eines Akteurs in eine Einteilung in eine Art „Grade der Wirklichkeit“ vorzunehmen, die sich von der tatsächlichen Anwesenheit und der damit verbundenen räumlichen Verankerung in einem Raum bis zur imaginären Position in einer nie tatsächlich besuchten Umgebung erstreckt, wobei zu berücksichtigen bleibt, dass eine Bedingung ohne jede Art von Raumorientierung ausgeschlossen scheint, da jeder Akteur zu jeder Zeit in irgendeiner Form eine Hypothese oder zumindest eine grobe Einschätzung über seine Position und Ausrichtung in seiner Umgebung anzustellen scheint. Weiterhin wären mögliche Grade der Desorientierung dahingehend zu berücksichtigen, dass ein Verlust räumlicher Verankerung die räumliche Wirklichkeit abschwächen sollte.

Newcombe (2000, S. 147) fasst die Perspektiven der Umraumkognitionsforschung treffend zusammen:

„it is exciting to contemplate both what we now know and what remains to be discovered. To return to spatial metaphor, preceding generations of scientist have explored the terrain of spatial cognition enough to give us a rough sense of the outlines of the area. We know what many of the unexplored parts of the map are, and (…) we may be able to chart a great number of them.”

11. Kurzzusammenfassung

In dieser Diplomarbeit wurde untersucht, wie sich systematische Des- orientierung auf gedächtnisbasierte Lokation von Objekten im Umraum auswirkt. Die Literaturlage zum spezifischen Problem der gedächtnisbasierten Objektlokation präsentierte sich recht unübersichtlich und uneinheitlich. Derzeit existieren verschiedene, sich teilweise potentiell ergänzende oder auch widersprechende Theorien, z.B. zu den Ursachen der erhöhten kognitiven Kosten bei einer Objekt- lokation nach imaginärer Repositionierung. Dieser Umstand ergibt sich daraus, dass Forschung in diesem Bereich relativ jung ist und ein Gesamtwerke zur besseren Übersicht bisher fehlt. So setzt sich die Literatur, die dieser Diplomarbeit zugrunde liegt, fast ausschließlich aus Artikeln relevanter Fachzeitschriften zusammen. Zur Erläuterung der Problemstellung dieser Arbeit wurden im Theorieteil, ausgehend von sehr allgemeinen Darstellungen zur Umraumkognition, verschiedene relevante Themen, wie z.B. räumliche Repräsentationssysteme, betrachtet. Basierend auf diesen wurde schließlich auf die spezifische Fragestellung der Auswirkung von Desorien- tierung auf Objektlokationsleistungen hingeführt.

Es wurden zwei Experimente durchgeführt, die sich in den dort verwendeten Desorientierungsbedingungen unterschieden. Im ersten Versuch wurde im Anschluss an die Desorientierung den Probanden eine Hypothese über ihre Ausrichtung ab- verlangt, bevor die geforderten Objektlokationen abgefragt wurden. Hier zeigte sich, dass diese Hypothesenbildung die vermuteten Desorientierungseffekte weitestgehend aufhob. Im zweiten Versuch erfolgte zwischen Desorientierung und Aufgaben- bearbeitung keine zusätzliche Maßnahme, worauf die erwarteten Erleichterungseffekte auftraten. Beide Experimente wurden getrennt betrachtet und nur in durch weiter- führende Schlussfolgerungen miteinander in Bezug gesetzt. Als Probanden dienten 67 Studenten, vornehmlich der Helmut-Schmidt-Universität, im Alter von 20 bis 30 Jahren, was die Stichprobe sehr homogen macht. Trotzdem kann angenommen werden, dass die Stichprobe die Grundgesamtheit repräsentiert. So konnten teilweise ältere Ergebnisse von May (1996) bestätigt als auch neue Erkenntnisse gewonnen werden. Wichtige Fragen bleiben dennoch offen. So gelang es mit den erlangten Ergebnissen nicht, eine tiefergehende Differenzierung der Des-orientierungseffekte zu erreichen. Weiterführende Untersuchungen, für welche in den abschließenden Betrachtungen der Arbeit Vorschläge unterbreitet werden, sind daher unerlässlich.

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Anhang

Anlage 1: Glossar

Absolute Fehler = AE (Absolute Error), Abweichung der durch den Probanden angegebenen Richtung von der tatsächlichen Richtung zum Objekt

Allozentrische Repräsentationssysteme = environmental centered systems = umweltzentrierte Systeme

Ausrichtungs- bzw. Richtungssinn = sense of orientation

Egozentrische Repräsentationssysteme = egocentered systems = akteurzentrierte Systeme

imaginäre Repositionierung = imaginal repositioning, bei May (1996) noch als cognitive repositioning bezeichnet, beschreibt folgende Situation: Probanden schließen die Augen in einer ihnen vertrauten räumlichen Umgebung (bzw. wird ihnen die Sicht genommen), anschließend stellt sich der Proband verändernde Positionen und Perspektiven in dieser Umgebung vor, ( tatsächliche Position)

(Kopf) Ausrichtung = heading, Richtung der Ausrichtung relativ zu einer Bezugsrichtung (Klatzky, R.L.; Loomis, J.M., Beall, A.C.; Chance, S.S. & Golledge, R.G. 1998)

Kopfausrichtungsdisparität = head-direction-disparity, entsteht durch die

Veränderung der Ausrichtung zwischen der tatsächlichen Perspektive und der Testperspektive (May 2000)

lokomotorische Repositionierung = locomotor repositioning, bei May (1996) noch als embodied repositioning bezeichnet, bezieht sich auf folgende Situation: Der Proband schließt die Augen in einer ihm vertrauten räumlichen Umgebung (bzw. es wird ihm die Sicht genommen), anschließend stellt sich der Proband veränderte Positionen und Perspektiven in dieser Umgebung vor und nimmt diese (weiterhin ohne Sicht) auch körperlich tatsächlich ein (= tatsächliche Ausrichtung)

Objektrichtungsdisparität = object-direction-disparity, Winkeldifferenz zwischen Körper und aufgabenbedingter imaginärer egozentrischer Objektrichtung

Objekt-zu-Objekt-System = object-to-object system

Objekt-zu-Selbst-System = object-to-self system

Reaktionszeit = RT (reaction time)

Superposition = superposition, „Überansicht“ des Raumes, möglicher Bestandteil eines Perspektivwechsels

Vektorwinkel zwischen zwei Objekten = intertarget angels

Wegeintegration = path integration

Winkeldisparität = angular disparitiy, Diskrepanz zwischen zwei unterschiedlichen Perspektiven (z.B. May 2003)

Anlage 2: Beispiel eines Protokollbogens

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Instruktion:

findet außerhalb des Raumes statt

Raumgedächtnisexperiment, 1 std. Dauer, 14 Objekte

Sie sollen sich die Lage einprägen, später Position anzeigen Ausfüllen informierte Einwilligung und Angaben zur Person Abbrechen des Experimentes, falls VP sich nicht wohl fühlt

2. Lernphase

Betreten des Versuchsraumes

In der Mitte: Arena, darum 14 Objekte mit Namensschildern 5 Minuten Zeit zum Einprägen, VP darf sich in der ganzen Arena frei bewegen und die Objekte berühren, Arena soll während des Lernens nicht verlassen werden

Nach 5 Minuten sage ich Stopp!

Zeit stoppen

3. Kriteriumsüberprüfung

5 Minuten sind um. Positionierung in einer Hälfte der Arena, Blick auf Drucker oder

Kerze

Zeigen sie auf die Objekte mit ausgestrecktem Arm

Ca. 3 mal alle Objekte nennen, korrigieren falls falsch angezeigt: Gruppe 1: Akte (1), Locher (2), Bleistift (3), Tesa (4), Zettel (5), Schere (6); Gruppe 2: Poster (1), Hammer (2), Tasse (3), Wecker (4), Pflaster (5), Zeitung (6)

Jetzt bitte in der anderen Hälfte der Arena positionieren, Blick auf Drucker oder Kerze Zeigen sie mit ausgestrecktem Arm auf die Objekte, diesmal mit geschlossenen Augen

Ca. 3-mal alle Objekte nennen, korrigieren, falls falsch angezeigt: Gruppe 1: Akte (1), Locher (2), Bleistift (3), Tesa (4), Zettel (5), Schere (6); Gruppe 2: Poster (1), Hammer (2), Tasse (3), Wecker (4), Pflaster (5), Zeitung (6)

Wir gehen noch einmal vor die Tür

Brille und Mickey-Mäuse mitnehmen Stuhl positionieren, wenn VP außer Raum (Stuhl mit Armlehnen!)

4. Vor der Tür

Brille und Kopfhörer aufsetzen und testen

5. Im Testraum

VP in den Raum führen

Sie stehen wieder in der Arena. In der Mitte steht ein Stuhl, auf dem sie gleich Platz nehmen, ich helfe ihnen beim setzen.

Ü ber Kopfhörer werden im Experiment die Namen der Objekte genannt. Sie sollen mit dem Joystick anzeigen, wo sich die Objekte befinden.

VP auf den Drucker ausrichten

6. Übung mit dem Joystick

Ich gebe ihnen den Joystick, er ist auf eine Platte montiert, die sie auf den Oberschenkeln abstellen können

Joystick geben

Die Knöpfe brauchen sie nicht, sie müssen nur mit dem Stick die Richtungen der Objekte anzeigen

Wirüben jetzt mit den Uhrzeiten

Achten sie darauf, möglichst zackig und natürlich möglichst richtig zu reagieren, da ansonsten Fehlmessungen auftreten können

Nach dem Ausschlagen lassen sie den Joystick bitte zurückschnellen

Vorgeben der Uhrzeiten, erst leicht (12, 3, 6, 9) dann Zwischenzeiten

7. Übungsphase

Sie kennen nun den Joystick und die Position der Objekte. Im Experiment hören sie die Namen der Objekte und sollen darauf zeigen. Manchmal werde ich sie auffordern, sich in eine neue Position zu drehen. Oder ich werde sie eine zeitlang drehen, biss sie die Orientierung verloren haben. Dann werde ich Sie auffordern, sich vorzustellen, auf ein bestimmtes Objekt zu blicken.

Sie sollen dann die Lage der Objekte entsprechend dieser Position anzeigen.

Nach jeder Runde werde ich sie kurz drehen, und danach sollen sie für einen Moment die Brille lüften, um sich wieder im Raum zu orientieren.

Falls sie keine Fragen mehr haben, beginnt jetzt das Experiment. Sie blicken im Moment noch auf den Drucker.

Starten des Experimentes -Warnton überspringen!-

Block 0: einmal üben, welche Bedingung ist egal.

Block 1:

1: Orientiert, 0 °

Drehen Sie sich bitte zu … (zufällig ein Objekt aus richtigem (fettgedrucktem) Objektsatz nennen)

Gruppe 1: Akte (1), Locher (2), Bleistift (3), Tesa (4), Zettel (5), Schere (6);

Gruppe 2: Poster (1), Hammer (2), Tasse (3), Wecker (4), Pflaster (5), Zeitung (6)

Anweisen bis richtig!

Reale body position:__________________________

Ich gebe Ihnen jetzt den Joystick. Weisen Sie bitte aus dieser Perspektive die anderen Objekte an!

Block 2:

6. Desorientiert, 120 ° Imagination

1 Minute drehen

VP dreht selbst noch kurz weiter, stoppt irgendwo.

Reale body position:

Sie wissen nicht, wie Sie sitzen. Ich sage Ihnen jetzt, wie Sie sitzen. Das muss aber nicht

stimmen. Sie schauen jetzt auf … (zufällig ein Objekt aus richtigem (fettgedrucktem) Objektsatz nennen)

Gruppe 1: Akte (1), Locher (2), Bleistift (3), Tesa (4), Zettel (5), Schere (6);

Gruppe 2: Poster (1), Hammer (2), Tasse (3), Wecker (4), Pflaster (5), Zeitung (6)

Instruk:

Sie sollen jetzt die Lage der anderen Objekte anzeigen, als würden Sie auf schauen (120° von Instruk). Dafür haben Sie jetzt einen Moment Zeit, um sich das vorzustellen.

Imag:

an!

Ich gebe Ihnen jetzt den Joystick. Weisen Sie bitte aus dieser Perspektive die anderen Objekte

Block 3:

4. Desorientiert, 0 °

1 Minute drehen

VP dreht selbst noch kurz weiter, stoppt irgendwo.

Reale body position:

Sie wissen nicht, wie Sie sitzen. Ich sage Ihnen jetzt, wie Sie sitzen. Das muss aber nicht

stimmen. Sie schauen jetzt auf … (zufällig ein Objekt aus richtigem (fettgedrucktem) Objektsatz nennen)

Gruppe 1: Akte (1), Locher (2), Bleistift (3), Tesa (4), Zettel (5), Schere (6);

Gruppe 2: Poster (1), Hammer (2), Tasse (3), Wecker (4), Pflaster (5), Zeitung (6)

Instruk:

Ich gebe Ihnen jetzt den Joystick. Weisen Sie bitte aus dieser Perspektive die anderen Objekte an!

Block 4:

5. Desorientiert, 120 ° Lokomotion

1 Minute drehen

VP dreht selbst noch kurz weiter, stoppt irgendwo.

Reale body position:

Sie wissen nicht, wie Sie sitzen. Ich sage Ihnen jetzt, wie Sie sitzen. Das muss aber nicht

stimmen. Sie schauen jetzt auf … (zufällig ein Objekt aus richtigem (fettgedrucktem) Objektsatz nennen)

Gruppe 1: Akte (1), Locher (2), Bleistift (3), Tesa (4), Zettel (5), Schere (6);

Gruppe 2: Poster (1), Hammer (2), Tasse (3), Wecker (4), Pflaster (5), Zeitung (6)

Instruk:

Sie sollen jetzt die Lage der anderen Objekte anzeigen, als würden Sie auf schauen (120° von Instruk). Dafür dürfen Sie sich jetzt zu hindrehen.

Loko:

Ich gebe Ihnen jetzt den Joystick. Weisen Sie bitte aus dieser Perspektive die anderen Objekte an!

Block 5:

3. Orientiert, 120 ° Imagination

Drehen Sie sich bitte zu … (zufällig ein Objekt aus richtigem (fettgedrucktem) Objektsatz nennen)

Gruppe 1: Akte (1), Locher (2), Bleistift (3), Tesa (4), Zettel (5), Schere (6);

Gruppe 2: Poster (1), Hammer (2), Tasse (3), Wecker (4), Pflaster (5), Zeitung (6)

Anweisen bis richtig!

Reale body position:

Sie sollen jetzt die Lage der anderen Objekte anzeigen, als würden Sie auf schauen (120° von realer body position). Dafür haben Sie jetzt einen Moment Zeit, um sich das vorzustellen.

Imag:

Ich gebe Ihnen jetzt den Joystick. Weisen Sie bitte aus dieser Perspektive die anderen Objekte an!

Block 6:

2: Orientiert, 120 ° Lokomotion

Drehen Sie sich bitte zu … (zufällig ein Objekt aus richtigem (fettgedrucktem) Objektsatz nennen)

Gruppe 1: Akte (1), Locher (2), Bleistift (3), Tesa (4), Zettel (5), Schere (6);

Gruppe 2: Poster (1), Hammer (2), Tasse (3), Wecker (4), Pflaster (5), Zeitung (6)

Anweisen bis richtig!

Reale body position:

Sie sollen jetzt die Lage der anderen Objekte anzeigen, als würden Sie auf schauen (120° von realer body position). Dafür dürfen Sie sich jetzt zu hindrehen.

Loko:

Ich gebe Ihnen jetzt den Joystick. Weisen Sie bitte aus dieser Perspektive die anderen Objekte an!

Pause

Kopfhörer nehmen, Lautsprecher aus

Es erfolgt nun eine kurze Pause. Bitte lassen sie ihre Brille auf.

Neuen Objektsatz starten. Zweite VP-Nummer eingeben.

Block 7: einmal üben, welche Bedingung ist egal. Es folgt ein weiterer Ü bungsblock

Block 8:

4. Desorientiert, 0 °

1 Minute drehen

VP dreht selbst noch kurz weiter, stoppt irgendwo.

Reale body position:

Sie wissen nicht, wie Sie sitzen. Ich sage Ihnen jetzt, wie Sie sitzen. Das muss aber nicht

stimmen. Sie schauen jetzt auf … (zufällig ein Objekt aus richtigem (fettgedrucktem) Objektsatz nennen)

Gruppe 1: Akte (1), Locher (2), Bleistift (3), Tesa (4), Zettel (5), Schere (6);

Gruppe 2: Poster (1), Hammer (2), Tasse (3), Wecker (4), Pflaster (5), Zeitung (6)

Instruk:

Ich gebe Ihnen jetzt den Joystick. Weisen Sie bitte aus dieser Perspektive die anderen Objekte an!

Block 9:

5. Desorientiert, 120 ° Lokomotion

1 Minute drehen

VP dreht selbst noch kurz weiter, stoppt irgendwo.

Reale body position:

Sie wissen nicht, wie Sie sitzen. Ich sage Ihnen jetzt, wie Sie sitzen. Das muss aber nicht

stimmen. Sie schauen jetzt auf … (zufällig ein Objekt aus richtigem (fettgedrucktem) Objektsatz nennen)

Gruppe 1: Akte (1), Locher (2), Bleistift (3), Tesa (4), Zettel (5), Schere (6);

Gruppe 2: Poster (1), Hammer (2), Tasse (3), Wecker (4), Pflaster (5), Zeitung (6)

Instruk:

Sie sollen jetzt die Lage der anderen Objekte anzeigen, als würden Sie auf schauen (120° von Instruk). Dafür dürfen Sie sich jetzt zu hindrehen.

Loko:

Ich gebe Ihnen jetzt den Joystick. Weisen Sie bitte aus dieser Perspektive die anderen Objekte an!

Block 10:

6. Desorientiert, 120 ° Imagination

1 Minute drehen

VP dreht selbst noch kurz weiter, stoppt irgendwo.

Reale body position:

Sie wissen nicht, wie Sie sitzen. Ich sage Ihnen jetzt, wie Sie sitzen. Das muss aber nicht

stimmen. Sie schauen jetzt auf … (zufällig ein Objekt aus richtigem (fettgedrucktem) Objektsatz nennen)

Gruppe 1: Akte (1), Locher (2), Bleistift (3), Tesa (4), Zettel (5), Schere (6);

Gruppe 2: Poster (1), Hammer (2), Tasse (3), Wecker (4), Pflaster (5), Zeitung (6)

Instruk:

Sie sollen jetzt die Lage der anderen Objekte anzeigen, als würden Sie auf schauen (120° von Instruk). Dafür haben Sie jetzt einen Moment Zeit, um sich das vorzustellen.

Imag:

an!

Ich gebe Ihnen jetzt den Joystick. Weisen Sie bitte aus dieser Perspektive die anderen Objekte

Block 11:

2: Orientiert, 120 ° Lokomotion

Drehen Sie sich bitte zu … (zufällig ein Objekt aus richtigem (fettgedrucktem) Objektsatz nennen)

Gruppe 1: Akte (1), Locher (2), Bleistift (3), Tesa (4), Zettel (5), Schere (6);

Gruppe 2: Poster (1), Hammer (2), Tasse (3), Wecker (4), Pflaster (5), Zeitung (6)

Anweisen bis richtig!

Reale body position:

Sie sollen jetzt die Lage der anderen Objekte anzeigen, als würden Sie auf schauen (120° von realer body position). Dafür dürfen Sie sich jetzt zu hindrehen.

Loko:

Ich gebe Ihnen jetzt den Joystick. Weisen Sie bitte aus dieser Perspektive die anderen Objekte an!

Block 12:

3. Orientiert, 120 ° Imagination

Drehen Sie sich bitte zu … (zufällig ein Objekt aus richtigem (fettgedrucktem) Objektsatz nennen)

Gruppe 1: Akte (1), Locher (2), Bleistift (3), Tesa (4), Zettel (5), Schere (6); Gruppe 2: Poster (1), Hammer (2), Tasse (3), Wecker (4), Pflaster (5), Zeitung (6)

Anweisen bis richtig!

Reale body position:

Sie sollen jetzt die Lage der anderen Objekte anzeigen, als würden Sie auf schauen (120° von realer body position). Dafür haben Sie jetzt einen Moment Zeit, um sich das vorzustellen.

Imag:

Ich gebe Ihnen jetzt den Joystick. Weisen Sie bitte aus dieser Perspektive die anderen Objekte an!

Block 13:

1: Orientiert, 0 °

Drehen Sie sich bitte zu … (zufällig ein Objekt aus richtigem (fettgedrucktem) Objektsatz nennen)

Gruppe 1: Akte (1), Locher (2), Bleistift (3), Tesa (4), Zettel (5), Schere (6);

Gruppe 2: Poster (1), Hammer (2), Tasse (3), Wecker (4), Pflaster (5), Zeitung (6)

Anweisen bis richtig!

Reale body position:

Ich gebe Ihnen jetzt den Joystick. Weisen Sie bitte aus dieser Perspektive die anderen Objekte an!

Das war der letzte Block. Ich nehme ihnen jetzt den Joystick weg, und sie können die Brille absetzen.

VP verabschieden, bedanken, auf Verschwiegenheit hinweisen. Abschlusstätigkeiten gem. Merkblatt.