Mit der VR-Brille wenden deutsche Forscher vom Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf ein bekanntes Experiment der Verhaltensforschung erstmals unter Laborbedingungen auf den Menschen an.

Die sogenannte “Elevated Plus Maze” ist eine gängige Methode, um das Angstverhalten von Mäusen oder Ratten unter verschiedenen Rahmenbedingungen zu beobachten, zum Beispiel unter dem Einfluss von Medikamenten oder nach genetischen Veränderungen.

Die Nagetiere werden auf zwei zu einem T geformte Laufbahnen gesetzt. Der T-Balken bietet eine Art Höhle als Schutz, der T-Strich ist offen. Die zugrundeliegende Überlegung des Experiments: Umso ängstlicher die Tiere sind, desto eher und länger halten sie sich im geschützten Bereich auf, anstatt die offene Laufbahn zu untersuchen.

Virtual Reality macht das T-Experiment für Menschen nutzbar

Bislang konnte dieses Experiment insbesondere aus logistischen Gründen und wegen des hohen Aufwands im Labor nur für Nagetiere umgesetzt werden, nicht jedoch direkt am Menschen. Verhaltensforscher setzen voraus, dass das Angstverhalten der Nagetiere mehr oder minder auf den Menschen übertragbar ist.

Mit der VR-Brille kann das T-Experiment laut einer neuen Untersuchung direkt auf Menschen angewandt werden. Denn in der Virtual Reality kann der Verhaltensforscher dem Brillenträger potenziell jedes Szenario vortäuschen.

Verhaltensforschung in der Virtual Reality: Unter b) sieht man den VR-Versuchsaufbau, c) zeigt den klassischen Aufbau für Nagetiere. Bild: Fuß et al.

Einfacher Versuchsaufbau in VR

Der rein digitale Versuchsaufbau reduziert den Aufwand für die Durchführung des Experiments signifikant: Anstatt ein physisches, für Menschen optimiertes und damit entsprechend großes T-Labyrinth errichten zu müssen, reicht ein aus Holz gebautes T-Stück mit einer Spannweite von 3,5 mal 3,5 Meter und einer Höhe von 20 cm. Das T-Stück kann einfach auf den Boden gelegt werden, der Proband balanciert darauf mit der VR-Brille.

Durch die Brillengläser sieht er ein virtuelles T-Labyrinth mit offenem und geschütztem Bereich, so wie es auch beim Versuchsaufbau für Tiere der Fall ist. Ein Ventilator, der Gegenwind bläst, und das Holzkreuz auf dem Boden führen die Realität und die Renderbilder physisch zusammen.

Das verstärkt die Glaubhaftigkeit der Simulation und so die Immersion und Präsenz in der virtuellen Welt. Die wiederum ist notwendig, damit Probanden sich möglichst authentisch verhalten, so wie sie es bei einem realen Versuchsaufbau auch tun würden.

Reale Ängste in virtuellen Welten

Glaubt man den Forschern, dann funktioniert die virtuelle Gaukelei: Das Angstverhalten bei einem ersten Versuch mit 100 menschlichen Probanden habe dem der Nagetiere geähnelt. Physiologische Signale des Stress- und Hormonsystems konnten entlang der Erwartungshaltung der Forscher gemessen werden: Die Probanden hätten in der Virtual Reality definitiv Angst und Stress empfunden, ihr Verhalten hätten sie ihrem individuellen Angstempfinden angepasst. Auch die Verhaltensänderungen nach der Zugabe von Mitteln, die das Angstempfinden verändern können, hätten die Bewegungsfreudigkeit auf dem T-Kreuz beeinflusst.

Die Forscher versprechen sich von dem VR-Experiment einen Fortschritt für die Verhaltensbeobachtung direkt am Menschen unter Laborbedingungen. Bisher sei das kaum möglich gewesen. Mit Virtual Reality stünde der Verhaltensforschung eine neue Ära bevor, schreibt der Projektleiter Johannes Fuß, das virtuelle T-Experiment sei nur der Anfang. Verhaltensforscher könnten sich zukünftig auf tatsächliches menschliches Verhalten beziehen anstatt auf subjektive Aussagen und die Ergebnisse aus Fragebögen.


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