Auditory Induced Vection and Motion Sickness and Their Effects on Electrocardiography
Diese Studie zeigt, dass auditive Reize, insbesondere wenn sie mit Nackenmuskelvibrationen kombiniert werden, die das vestibuläre Feedback stören, Vektion und Reisekrankheit in Abwesenheit visueller Eingaben induzieren können, wobei diese subjektiven Erfahrungen mit messbaren Veränderungen der Herzfrequenz korrelieren, die auf eine erhöhte physiologische Erregung hindeuten.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung eines Preprints, das nicht peer-reviewed wurde. Dies ist kein medizinischer Rat. Treffen Sie keine Gesundheitsentscheidungen auf Grundlage dieses Inhalts. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Stellen Sie sich vor, Sie sitzen in einem Zug an einem Bahnhof und beobachten, wie sich der Zug neben Ihnen in Bewegung setzt. Für einen flüchtigen Moment könnte Ihr Gehirn Sie davon überzeugen, dass Sie selbst derjenige sind, der rückwärts gleitet, obwohl Sie vollkommen stillstehen. Dieser Trick des Verstandes, bei dem das Gefühl von Eigenbewegung entsteht, ohne dass eine tatsächliche Bewegung stattfindet, ist als Vektion bekannt. Es handelt sich um ein gut dokumentiertes Phänomen, das meist dann auftritt, wenn unsere Augen eine Bewegung wahrnehmen, die im Konflikt mit dem steht, was unsere inneren Ohren und unser Körper fühlen. Während wir viel darüber wissen, wie visuelle Täuschungen diese Illusion erzeugen, haben Wissenschaftler lange Zeit darüber nachgegrübelt, ob allein der Klang denselben Streich spielen könnte. In einer Welt, die zunehmend von Virtual Reality und immersiven digitalen Umgebungen erfüllt ist, ist das Verständnis darüber, wie unser Gehirn das Gefühl von Bewegung konstruiert – insbesondere wenn unsere Augen geschlossen oder unsere Sicht blockiert ist – entscheidend geworden, um sichere und komfortable Räume für Reisen und Technologie zu gestalten.
Ein Forschungsteam der University of Nevada, Reno, setzte sich zum Ziel zu testen, ob Schall zuverlässig das Gehirn austricksen kann, um das Gefühl von Bewegung zu erzeugen, und ob diese Illusion auch dazu führen kann, dass Menschen sich unwohl fühlen. Sie konzentrierten sich auf eine spezifische Art von Klang, den sogenannten Shepard-Risset-Glissando, einen Ton, der scheinbar endlos in der Tonhöhe nach unten gleitet und so das Gefühl von Fallen oder Wegbewegen erzeugt. Um zu sehen, ob dieser Klang das Gefühl von Bewegung hervorrufen konnte, brachten sie einundvierzig Erwachsene in einen ruhigen Raum, verblendeten sie, um visuelle Hinweise zu eliminieren, und ließen sie auf einem Hocker sitzen, deren Füße in der Luft hingen, um das Gefühl, fest am Boden zu stehen, zu reduzieren. Die Teilnehmer hörten diese gleitenden Töne jeweils eine Minute lang. Die Forscher variierten die Geschwindigkeit der Töne, indem sie einige langsam und einige schnell abspielten, und in der Hälfte der Versuche brachten sie zusätzlich eine sanfte Vibration an den Nacken der Teilnehmer an. Diese Vibration sollte darauf ausgelegt sein, Verwirrung im Sinn für die Position des Körpers zu stiften und so die Art von sensorischer Unsicherheit nachzuahmen, die in einem fahrenden Fahrzeug oder Raumfahrzeug auftreten kann.
Die Ergebnisse zeigten, dass der Schall allein tatsächlich mächtig genug war, um die Illusion von Bewegung zu erzeugen. Wenn die Teilnehmer die Töne hörten, berichteten sie in mehr als zwei Dritteln der Versuche, dass sie das Gefühl hatten, sich zu bewegen – ein starker Kontrast zur Stille, in der niemand jegliche Bewegung spürte. Interessanterweise machte die Geschwindigkeit des Klangs die Illusion nicht stärker; egal, ob die Töne schnell oder langsam nach unten glitten, das Gefühl der Bewegung blieb etwa gleich. Die Zugabe der Nackenvibrationen machte jedoch einen Unterschied. Wenn die Vibrationen vorhanden waren, berichteten die Teilnehmer von einem etwas stärkeren Bewegungsgefühl. Dies deutet darauf hin, dass unser Gehirn sich stärker auf den Schall verlässt, um zu entscheiden, ob wir uns bewegen, wenn die internen Sensoren des Körpers verwirrt oder „verrauscht“ sind. Die Forscher fanden auch heraus, dass der Klang Reiseübelkeit auslösen konnte, jenes übelspürende Gefühl, das oft mit Bewegung einhergeht, obwohl dies weniger häufig vorkam als die Illusion der Bewegung selbst. Während die schnelleren Töne zu einer etwas höheren Rate an Übelkeit führten, veränderten die Nackenvibrationen die Häufigkeit der Übelkeit nicht signifikant, was darauf hindeutet, dass die Bedingungen, die das Gefühl der Bewegung erzeugen, nicht exakt dieselben sind, die dazu führen, dass man sich unwohl fühlt.
Um zu bestätigen, dass diese Gefühle real waren und nicht nur in den Köpfen der Teilnehmer existierten, überwachten die Forscher deren Herzfrequenz und Herzratenvariabilität, welche Maße dafür sind, wie der Körper auf Stress und Erregung reagiert. Sie fanden klare physische Anzeichen, die den subjektiven Berichten entsprachen. Wenn die Teilnehmer die Illusion der Bewegung spürten, stieg ihre Herzfrequenz leicht an und ihre Herzratenvariabilität sank, was auf einen Zustand erhöhter Wachsamkeit hindeutete. Wenn sie Reiseübelkeit meldeten, waren diese Veränderungen noch ausgeprägter, wobei die Herzfrequenzen höher stiegen und die Variabilität stärker sank. Diese physiologischen Daten lieferten eine objektive Bestätigung für die Berichte der Teilnehmer und bewiesen, dass das Gehirn auf den Klang reagierte, als fände ein reales physisches Ereignis statt. Die Studie zeigte auch, dass das Gefühl der Bewegung und das Gefühl der Übelkeit oft zusammen auftraten, aber nicht in einer perfekten Partnerschaft gefangen waren; das eine konnte ohne das andere geschehen, und sie lösten leicht unterschiedliche Muster in der Stressreaktion des Körpers aus.
Diese Erkenntnisse bieten eine neue Perspektive darauf, wie unser Gehirn die Welt um uns herum zusammensetzt. Es scheint, dass der Schall die Rolle übernehmen kann, uns zu sagen, dass wir uns bewegen, wenn unsere Augen geschlossen und unser Körpergefühl bezüglich der Position unsicher ist. Dies hat wichtige Auswirkungen darauf, wie wir die Umgebungen der Zukunft gestalten, von Flugsimulatoren bis hin zu Virtual-Reality-Spielen. Wenn Ingenieure eine überzeugende Bewegungswahrnehmung schaffen wollen, ohne dass die Passagiere krank werden, müssen sie möglicherweise das Gleichgewicht zwischen akustischen Reizen und der Stabilität der anderen Sinne des Körpers sorgfältig steuern. Die Studie legt nahe, dass Schall zwar ein mächtiges Werkzeug sein kann, um die Illusion des Reisens zu erzeugen, dies aber nicht automatisch die negativen Begleiterscheinungen der Reisekrankheit garantiert, und dass die beiden Erfahrungen von unterschiedlichen, wenn auch verwandten Mechanismen im menschlichen Gehirn gesteuert werden.
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