Schule zu Besuch

Das Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik und die Geschwister-Scholl-Schule in Tübingen kooperieren bei der Förderung des MINT-Forschungsnachwuchses

14. November 2019

Schülerinnen und Schüler der Geschwister-Scholl-Schule (GSS) in Tübingen besuchten heute das Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik. Prof. Heinrich Bülthoff und Harald Teufel aus der Abteilung für Wahrnehmung, Kognition und Handlung informierten in einer vorangegangenen Vortragsveranstaltung über die Wahrnehmungsforschung in virtuellen Welten und über Experimente mit Bewegungssimulatoren. Am Institut konnten die Schülerinnen und Schüler aus den Kursstufen 11 und 12 zusätzlich Einblicke in die Forschungsarbeit erhalten und auch selbst als Versuchspersonen die verschiedenen Versuchseinrichtungen kennenlernen.

 

Nicht für alle Teilnehmer war es leicht, im CyberPod die Balance zu halten. Foto: Stephanie Bertenbreiter / Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik

Ksander de Winkel, ein weiterer Wissenschaftler der Arbeitsgruppe, zeigte ein Experiment auf der Motion-Plattform, auch CyberPod genannt. Der CyberPod ist ein Bewegungssimulator, der mit steuerbaren Stellmotoren eine Plattform in alle Richtungen bewegen und kippen kann. In Kombination mit Virtual-Reality-Technologien untersucht der Wissenschaftler, wie wir es schaffen – auch unter Störeinflüssen – aufrecht zu stehen. Um das zu gewährleisten, verarbeitet unser Gehirn Sinneseindrücke des visuellen Systems und  des Gleichgewichtssinns im Innenohr. Zugleich verarbeitet es die Informationen diverser über den Körper verteilter Rezeptoren (Somatosensorik), die sich beispielsweise in den Muskelspindeln und der Haut befinden.

Die Schüler konnten das Experiment von De Winkel nun nochmals als Versuchsteilnehmer nacherleben. Mit einem Head-Mounted-Display auf dem Kopf wurden ihre Reaktionen auf wechselnde visuelle Reize und sich verändernde Bewegungen des CyberPods mittels einer Kraftmessplatte aufgezeichnet. Auf diese Weise kann De Winkel feststellen, wie die Schüler verschiedene Sinneswahrnehmungen verarbeiten und  koordinieren. Mitunter widersprachen sich Bewegungs- und optische Informationen und die jungen Probanden hatten immer wieder Schwierigkeiten, die Balance zu halten. Hiermit verstanden die Schüler aber nun viel besser, wie mit Versuchsanordnungen wie dieser neue Hinweise und Erkenntnisse über Wahrnehmungs- und Handlungsprozesse im Gehirn gewonnen werden können. 

Der CyberMotion-Simulator (CMS) in Aktion.

Währenddessen bestaunte eine weitere Gruppe den CyberMotion-Simulator (CMS). Dieser wurde am Institut als Alternative zu herkömmlichen Bewegungssimulatoren entwickelt. Er basiert auf einem Industrieroboterarm, wurde jedoch stark modifiziert und erweitert. Sein jetzt deutlich größerer Bewegungsspielraum ermöglicht den Wissenschaftlern zum Beispiel eine Autofahrt oder einen Helikopterflug realistisch zu simulieren. Damit können Sie besser verstehen, wie der Mensch auch schwierige Kontrollaufgaben übernehmen kann. Dieses Verständnis hilft uns auch, in Zukunft einfachere und intuitivere Mensch-Maschine-Schnittstellen zu schaffen.

Mit der MINT-Kooperation möchten die GSS und das Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik den Schülerinnen und Schülern einen Einblick in modernste Forschungsarbeit gewähren, die in unmittelbarer Nähe der Schule stattfindet. Und nicht zuletzt ist es Ziel, sie für naturwissenschaftliche Forschung zu begeistern und ihnen aufzuzeigen, welch spannenden Fragen man in einer interdisziplinären Forschungsgruppe nachgehen kann.

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