of 27/27
Reduktion der Prädominanz unter binokularer Rivalität durch Inversionseffekt und Augenwechsel Bachelorarbeit Johannes Gutenberg-Universität Mainz Fachbereich 02 – Sozialwissenschaften, Medien und Sport Psychologisches Institut, Abteilung Methodenlehre und Statistik vorgelegt von Martin Alexander Brehmen geb. am 28. Mai 1982 Matrikelnummer: 2678456 Mainz, 07. August 2014 1. Gutachter: Prof. Dr. Günter Meinhardt 2. Gutachter: Dr. Malte Persike

Reduktion der Prädominanz unter binokularer Rivalität ... · auch beim Geruchs- (Zhou & Chen, 2009) und Tastsinn (Carter, Konkle, Wang, Hayward & Moore, 2008). Dies lässt vermuten,

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Reduktion der Prädominanz unter binokularer Rivalität ... · auch beim Geruchs- (Zhou & Chen,...

  • Reduktion der Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    durch Inversionseffekt und Augenwechsel

    Bachelorarbeit

    Johannes Gutenberg-Universitt Mainz

    Fachbereich 02 Sozialwissenschaften, Medien und Sport

    Psychologisches Institut, Abteilung Methodenlehre und Statistik

    vorgelegt

    von

    Martin Alexander Brehmen

    geb. am 28. Mai 1982

    Matrikelnummer: 2678456

    Mainz, 07. August 2014

    1. Gutachter: Prof. Dr. Gnter Meinhardt

    2. Gutachter: Dr. Malte Persike

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    2

    Zusammenfassung Binokulare Rivalitt entsteht, wenn zwei sehr unterschiedliche Bilder jeweils einem

    Auge prsentiert werden. Statt zur Verschmelzung der Bilder kommt es zur wechsel-

    haften Wahrnehmung der Einzelbilder. In dieser Studie wurden diesbezglich zwei

    Experimente an zwlf Studierenden durchgefhrt. Der menschlichen Bildverarbeitung

    von Gesichtern wird eine besondere Rolle attestiert, insbesondere dann, wenn diese in

    aufrechter Orientierung prsentiert werden. So zeigten sich in der Vergangenheit

    Vorteile gegenber invertierten Gesichtern als auch gegenber anderen Objekten wie

    Husern. Im ersten Experiment wurde unter binokularer Rivalitt der Inversionseffekt

    von Gesichtern berprft und mit dem von Husern verglichen. Beide Stimuli erreichten

    deutlich lngere Dominanzzeiten in der aufrechten Orientierung mit leichten Vorteilen

    fr Gesichter. Im zweiten Experiment wiesen Gesichter im direkten Vergleich mit

    Husern lngere Dominanzzeiten auf, sowohl in aufrechter als auch in invertierter

    Orientierung, was fr einen generellen Verarbeitungsvorteil von Gesichtern spricht.

    Gemessen an den Verarbeitungshypothesen zu binokularer Rivalitt sprechen diese

    Ergebnisse fr eine spte, sprich stimulusbezogene neuronale Verarbeitung. Um

    diesbezglich noch weitere Erkenntnisse zu sammeln, waren in beiden Experimenten

    zwei zustzliche Bedingungen integriert. Zum einen ein Wechsel des dominanten

    Stimulus auf das kontralaterale Auge, zum anderen ein gleichzeitiges Aufblinken der

    Stimuli. Beide Bedingungen offenbarten starke Einbuen der Dominanzzeiten. Mgliche

    Schlussfolgerungen bezglich der augen- oder stimulusbezogenen Verarbeitung werden

    diskutiert.

    Schlsselwrter: binokulare Rivalitt; Inversionseffekt; Gesichtsverarbeitung; Augenwechsel

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    3

    Abstract

    Binocular rivalry occurs when one eye is presented with an image which differs greatly

    from the one which is presented to the other eye. Rather than the two images being

    combined into one, they are perceived as two separate, alternating images. As part of

    this study, two experiments were conducted on twelve students. Human face-specific

    processing was found to play a special role, especially when images of upright faces are

    presented. It has been shown in the past that these take precedence over inverted faces

    as well as over other objects, such as houses. The first experiment tested the face inver-

    sion effect under binocular rivalry conditions, and compared it to the inversion effect

    experienced when images of houses are used. Both stimuli achieved much longer

    durations of dominance epochs when upright images were presented; the effect was

    slightly more pronounced when using faces. The second experiment showed images of

    faces both upright and inverted to be highly dominant when directly compared to

    images of houses. Considering hypotheses on how binocular rivalry may be processed,

    these results indicate a late, i.e. stimulus-driven level of processing. In order to gather

    more data on this, both experiments included two additional conditions: for one thing,

    the images being presented to the dominant and suppressed eye are interchanged, and

    for another thing, both stimuli were flashed simultaneously. Both conditions resulted in

    significantly shorter durations of dominance epochs. The possible implications of these

    findings on the level of processing are being discussed.

    Keywords: binocular rivalry; inversion effect; face-specific processing; eye-reversal

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    4

    Inhaltsverzeichnis

    1 Einleitung..5

    2 Methodik.10

    2.1 Untersuchungsdesign....10

    2.2 Versuchspersonen..10

    2.3 Stimuli.11

    2.4 Instrumente.11

    2.5 Aufbau.12

    3 Ergebnisse..13

    3.1 Experiment I (Inversionseffekte)13

    3.2 Experiment II (Stimulustyp)...16

    3.3 Switcheffekte18

    4 Diskussion..21

    5 Anhang........24

    6 Literaturverzeichnis25

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    5

    1 Einleitung

    Warum besitzen wir zwei Augen? Der bedeutendste Vorteil liegt sicherlich im stereo-

    skopischen Sehen, dem Sehen mit beiden Augen, mit dessen Hilfe wir einen rumlichen

    Tiefeneindruck bei nahen Gegenstnden gewinnen knnen. Dieser Eindruck entsteht

    durch binokulare Fusion, d.h. das Gehirn verrechnet die Informationen, die ihm beide

    Augen liefern, und lsst diese zu einem einheitlichen Bild verschmelzen (Birbaumer &

    Schmidt, 2010). Prsentiert man jedoch dem linken und dem rechten Auge zwei sehr

    unterschiedliche Bilder, schafft es das Gehirn nicht, diese zu einem bestndigen und

    schlssigen Gesamtbild zu vereinen. Stattdessen erlebt man eine wechselnde Wahr-

    nehmung der Stimuli. Dieses visuelle Phnomen heit binokulare Rivalitt.

    Die erste systematische Untersuchung im Bereich der binokularen Rivalitt verffent-

    lichte der britische Physiker Charles Wheatstone im Jahre 1838. Er begann mit seinen

    Forschungsarbeiten in Folge seiner Erfindung des Stereoskops, mit dem jedem Auge ein

    unterschiedliches Bild prsentiert werden kann (Blake & Logothetis, 2002). In anderen

    sensorischen Bereichen konnten sehr hnliche Beobachtungen gemacht werden. So

    zeigten sich rivalisierende Sinneseindrcke sowohl beim Hren (Deutsch, 1974) als

    auch beim Geruchs- (Zhou & Chen, 2009) und Tastsinn (Carter, Konkle, Wang, Hayward

    & Moore, 2008). Dies lsst vermuten, dass das Gehirn eine allgemeine Form der

    Verarbeitung mehrdeutiger Wahrnehmungsinformationen besitzt.

    Bei der binokularen Rivalitt konkurrieren optische Stimuli um die visuelle Wahrneh-

    mung. Ist einer der beiden dominant, d.h. deutlich erkennbar, ist der andere whrend

    dieser Zeit supprimiert und kann zumindest nicht bewusst gesehen werden. Die Wahr-

    nehmung der Bilder wechselt unwillkrlich (Wheatstone, 1838) und lsst sich nur in

    wenigen Fllen bewusst steuern, wie z.B. von tibetanischen Mnchen (Carter et al.,

    2005), die mittels Meditation eine fokussiertere Aufmerksamkeit erreichen knnen.

    Beim Wechsel der Dominanz wird dabei hufig eine wellenartige Ausbreitung beob-

    achtet (Wilson, Blake & Lee, 2001). Die Dominanzphasen dauern interindividuell unter-

    schiedlich lange an und wechseln unregelmig (Fox & Herrmann, 1967). Ihre Dauer

    hngt von zahlreichen Faktoren ab, auf die im Folgenden noch nher eingegangen wird.

    Die Hufigkeitsverteilung der Dauer der Dominanzphasen entspricht verglichen an

    empirischen Daten am ehesten einer Beta- und einer Gammaverteilung (Brascamp, van

    Ee, Pestman & van den Berg, 2005).

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    6

    Da sich nicht die Stimuli, jedoch deren bewusste Wahrnehmung verndern, leistet die

    binokulare Rivalitt einen wichtigen Beitrag zur Erforschung des Bewusstseins. Die

    zentrale Fragestellung dabei ist, wie das Gehirn zu einer bewussten Erfahrung gelangt

    und auf welcher Stufe der Verarbeitung sich eine Lsung des Wettstreits darbietet. Eine

    frhe Verarbeitung sprche hierbei fr eine Rivalitt der Augen, eine spte fr die der

    Stimuli. Lange Zeit galt die Vermutung, binokulare Rivalitt sei eine gegenseitige Inhi-

    bition zwischen den monokularen Neuronen im primren visuellen Kortex (V1) und es

    fnde eine frhe Verarbeitung statt (Blake, 1989), d.h. das Bild jedes einzelnen Auges

    wrde abwechselnd unterdrckt.

    Untersttzende Evidenz findet sich in einer Studie, in der sich mit Hilfe eines fMRT

    (funktionelle Magnetresonanztomographie) zeigte, dass die neuronale Aktivitt in

    monokularen Regionen von V1 mit der jeweiligen Dominanzwahrnehmung wechselte

    (Tong & Engel, 2001). Auch sprechen die Ergebnisse von Blake, Westendorf und Overton

    (1980) fr eine Rivalitt der Augen. In ihrem Experiment lieen sie die Versuchs-

    personen den jeweils dominanten Stimulus per Knopfdruck mitteilen und tauschten in

    unregelmigen Abstnden die Stimuli auf das jeweils kontralaterale Auge mit dem

    Ergebnis, dass der zuvor unterdrckte Stimulus nun sehr viel hufiger Dominanz er-

    langte. Dieses Ergebnis fhrt die Autoren zu dem Schluss, dass die dominante Wahr-

    nehmung vom Auge abhngig ist und nicht vom Stimulus und dessen Bedeutung.

    Fr die Rivalitt der Augen spricht ebenfalls, dass frh verarbeitete Eigenschaften eines

    Stimulus entscheidenden Einfluss auf seine Prdominanz haben. Als Prdominanz

    bezeichnet man das Verhltnis an der Gesamtzeit, die ein Stimulus unter binokularer

    Rivalitt zu sehen ist. Verndert man einige seiner allgemeinen Bildeigenschaften,

    ndert sich auch seine "Strke", d.h. die Dominanzzeitverhltnisse verschieben sich

    (Levelt, 1968). Ein kontrastreiches Bild ist "strker" als ein kontrastarmes, d.h. es

    erreicht vergleichsweise lngere Dominanzzeiten (Mueller & Blake, 1989). hnlich

    verhlt es sich mit der Helligkeit. Erhht sie sich bei einem Stimulus, so steigt dessen

    Dominanzzeit an. Sie fllt allerdings bei einem sehr hohen Helligkeitsgrad wieder ab

    (Kaplan & Metlay, 1964). Dieser Funktionsverlauf, der in etwa einem invertierten U

    entspricht, findet sich ebenfalls bei der Ortsfrequenz eines Stimulus wieder (OShea, Sims

    & Govan, 1997). Mittlere Ortsfrequenzen sorgen demnach fr die grten Dominanz-

    zeiten.

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    7

    Eine ganze Reihe von Studienergebnissen stellte die Theorie, binokulare Rivalitt be-

    grnde sich ausschlielich mit der Rivalitt der Augen, in Frage. Schon Bagby (1957)

    zeigte mit seinem Experiment, dass die Familiaritt eines Stimulus dessen Dominanz-

    zeiten beeinflusst. Dies erreichte Bagby, indem er einer Gruppe von Mexikanern und

    einer Gruppe von Amerikanern rivalisierende Stimuli prsentierte, von denen jeweils

    einer der mexikanischen und der andere der amerikanischen Kultur zugehrig war. Die

    Ergebnisse wiesen auf eine hhere Prdominanz der vertrauten Stimuli hin.

    Ein aktuellerer Versuch zeigte, dass die Imagination eines Stimulus dessen Dominanz-

    zeit im nachfolgenden Experiment erhht (Pearson, Clifford & Tong, 2008). Zudem

    bestrken neurophysiologische Ergebnisse die Annahme, dass der Stimulus entschei-

    denden Einfluss auf die Prdominanz hat. So fanden Leopold und Logothetis (1996) eine

    hohe Korrelation zwischen der neuronalen Aktivitt in hheren kortikalen Ebenen (V4)

    und der Dominanz eines Stimulus. Auch im inferotemporalen Kortex konnten Vernder-

    ungen neuronaler Aktivitt im Zusammenhang mit dem wahrgenommenen Stimulus

    nachgewiesen werden (Sheinberg & Logothetis, 1997). Noch klarer wird dies, wenn man

    das Experiment von Kovacs, Papathomas, Yang und Feher (1996) betrachtet. Die For-

    scher verwendeten als Stimuluspaar ein Bild von einem Affengesicht und ein Bild von

    einem Waldstck. Die beiden Bilder legten sie und flickten sie anschlieend so zu-

    sammen, dass sie jeweils Inhalte vom anderen Bild an den gleichen Stellen der Ur-

    sprungsbilder aufwiesen. Unter binokularer Rivalitt kam es bei den Versuchspersonen

    dennoch zur wechselweisen Wahrnehmung der beiden ursprnglichen Stimuli. Dies lie

    auf eine neuronale Verarbeitung schlieen, welche die zusammengefhrten Infor-

    mationen beider Augen nutzt und sprach daher gegen die Theorie der Rivalitt der

    Augen.

    Dies deckt sich mit Ergebnissen einer Studie von Tong, Nakayama, Vaughan und Kan-

    wisher (1998), die eine enge Verknpfung zwischen visuellem Bewusstsein und neuro-

    naler Aktivitt in hheren Hirnzentren aufzeigen konnten. Die Versuchspersonen er-

    lebten dabei die binokulare Rivalitt eines Gesichts- und eines Hausstimulus. Dabei

    wechselte mit der berichteten Wahrnehmung auch die Aktivitt in Hirnregionen, die mit

    der spezifischen Objektverarbeitung assoziiert ist: Bei Dominanz des Gesichts im fusi-

    formen Gesichtsareal (Kanwisher & Yovel, 2006), bei Dominanz des Hauses mit dem

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    8

    parahippokampalen Ortsareal (parahippocampal place area, PPA; Epstein & Kanwisher,

    1998).

    Letztlich ist bis heute keine klare Entscheidung fr eine der beiden Theorien mglich, da

    beide im Stande sind, groe Teile der gesammelten Erkenntnisse bezglich binokularer

    Rivalitt zu erklren. Daher geht die Forschung mittlerweile zunehmend davon aus, dass

    es sich um ein Hybridmodell handelt, das beide Anstze integriert (Tong, Meng & Blake,

    2006). Demnach wirken sowohl frhe als auch spte neuronale Verarbeitungsmecha-

    nismen zusammen.

    Eine beachtliche Studie, in der es um den Einfluss von bedeutungsvollen Inhalten auf

    binokulare Rivalitt geht, verfassten Yu und Blake (1992). Sie zeigten beispielsweise,

    dass ein Gesicht eine grere Prdominanz gegenber einem unbedeutenden Stimulus

    aufweist, auch wenn Bildeigenschaften wie Amplitudenspektrum, Helligkeit und Kon-

    trast identisch sind. In einem weiteren Experiment dieser Studie verschleierten die

    Forscher den bedeutungsvollen Inhalt eines Stimulus, so dass er fr die

    Versuchspersonen im ersten Durchgang nicht bewusst wahrnehmbar war. Dennoch

    konnte er einen Prdominanzvorteil gegenber einem zuflligen Punktmuster auf-

    weisen, was fr einen groen Einfluss der konfiguralen Eigenschaften von Stimuli

    spricht. Auch zeigten Yu und Blake, dass die aufrechte Orientierung von bedeutungs-

    vollen Stimuli hhere Dominanzzeiten gegenber ihren Inversen bewirkt. Dies deckt

    sich mit den Erkenntnissen von Engel (1956), der zeigte, dass aufrechte Gesichter eine

    strkere Prdominanz erreichen als invertierte Gesichter.

    Die Gesichtswahrnehmung soll auch in dieser Studie eine entscheidende Rolle spielen.

    Das Erkennen von Gesichtern besitzt eine enorme biologische und soziale Bedeutung.

    Daher liegt die Vermutung nahe, dass sich evolutionsgeschichtlich spezielle Mechanis-

    men entwickelt haben, die diese Aufgabe per se erleichtern. Andererseits erlangt der

    Mensch im Laufe seines Lebens aber auch eine immense Erfahrung im Umgang mit Ge-

    sichtern, so dass man sich zu einem wahren Gesichtsexperten entwickelt, was wiederum

    zu besonderen Fertigkeiten in der Verarbeitung fhren knnte (Goldenberg, 2012).

    hnlich der Frage nach dem genauen Ort der Verarbeitung von binokularer Rivalitt

    konnte auch diese Frage bislang nicht vollends geklrt werden.

    Die Wiedererkennung von Gesichtern erwies sich in Gedchtnisexperimenten als deut-

    lich beeintrchtigt, wenn man diese invertierte (Yin, 1969) mit in der Folge stark redu-

    zierter Genauigkeit und erhhten Reaktionszeiten. Dieses Phnomen, das als "face in-

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    9

    version effect" bezeichnet wird, zeigte sich jedoch nicht bei der Wiedererkennung

    anderer monoorientierter Objekte, die fr gewhnlich nur in der aufrechten Orien-

    tierung gesehen werden, wie beispielsweise Flugzeuge oder Huser. Man vermutet

    daher, dass Gesichter holistisch, also ganzheitlich, verarbeitet werden.

    Im Gegensatz zu anderen Objekten, bei denen die Verarbeitung auf einzelnen Merk-

    malen basiert, stehen bei Gesichtern konfigurale Eigenschaften wie die rumliche Orga-

    nisation bestimmter Gesichtsareale im Vordergrund, was den Menschen zu einem Ex-

    perten der Gesichtserkennung macht (Maurer, Le Grand & Mondloch, 2002).

    Dementgegen steht eine alternative Erklrung von Diamond und Carey (1986), deren

    Befunde gegen einen speziellen Verarbeitungsmodus fr Gesichter sprechen. Sie konn-

    ten belegen, dass der Inversionseffekt vor allem dann zu beobachten ist, wenn man ber

    groe Expertise bezglich einer Objektgattung verfgt. Sie zeigten dies anhand von Hun-

    deexperten, die bei binokularer Rivalitt mit Bildern ihnen wohlbekannter Hunderassen

    hnlich groe Inversionseffekte aufwiesen, wie sie sonst nur fr menschliche Gesichter

    zu beobachten sind. Eine aktuellere Betrachtung rckt von dieser Sichtweise allerdings

    wieder etwas ab und lsst der Gesichtsverarbeitung weiterhin eine besondere Rolle

    zukommen (McKone, Kanwisher & Duchaine, 2007).

    Dass die aufrechte Orientierung vor allem bei der Gesichtsverarbeitung vorteilhaft zu

    sein scheint, lassen die Ergebnisse einer Studie von Bannerman, Milders, Gelder und

    Sahraie (2008) vermuten. Sie konnten nachweisen, dass Gesichter unter binokularer

    Rivalitt nur dann Prdominanzvorteile gegenber Husern aufwiesen, wenn sie in

    aufrechter Orientierung prsentiert wurden. Eine weitere Erkenntnis dieser Studie war

    der Pr-dominanzvorteil emotionaler Gesichter gegenber neutralen Gesichtern.

    Aufgrund der Forschungsliteratur knnen somit folgende Annahmen bezglich der

    Dominanzzeiten bei binokularer Rivalitt gemacht werden.

    Aufrechte Gesichter sollten im Vergleich mit invertierten Gesichtern hhere Dominanz-

    zeiten erzielen (1). Es wre ferner zu vermuten, dass der Inversionseffekt bei Gesich-

    tern hher ausfllt im Vergleich zu Husern (2). Im direkten Vergleich von Gesichtern

    und Husern werden lngere Dominanzzeiten bei Gesichtern erwartet (3). Der Wechsel

    eines Stimulus auf das kontralaterale Auge sollte sich in der Verkrzung seiner Domi-

    nanzzeit widerspiegeln (4).

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    10

    2 Methodik

    2.1 Untersuchungsdesign:

    Im Rahmen dieser Untersuchung wurden zwei Experimente in einem within subject-

    Design realisiert, in denen jeweils zwei Stimuli gegeneinander rivalisierten. In Experi-

    ment I waren es pro Bedingung entweder ein aufrechtes Gesicht oder ein aufrechtes

    Haus mit ihrem invertierten Gegenstck. Hiermit soll geklrt werden, ob sich ein In-

    versionseffekt beim Gesicht zeigt und ob dieser grer ist als bei Husern.

    In Experiment II waren es pro Bedingung ein Gesicht und ein Haus, die entweder beide

    aufrecht oder beide invertiert waren (siehe Abb.1). Hiermit sollten Effekte der Stimulus-

    art (Gesicht gegen Haus) aufgedeckt werden, also ob Gesichter im direkten Vergleich mit

    Husern hhere Dominanzzeiten erzielen. Bei allen Kombinationen traten zudem zu

    Beginn einer Dominanzphase mit einer Wahrscheinlichkeit von je 33% entweder ein

    Wechsel der Stimuli auf das jeweils kontralaterale Auge (Switch), ein einmaliges, kurzes

    Aufblinken beider Stimuli, bei dem lediglich das hintergrndige Rauschmuster sichtbar

    blieb (Aufblinken) oder keine Vernderung auf (Normal). Dieser Faktor wird im Folgen-

    den als Switchbedingung bezeichnet und hatte die Klrung der Frage zum Ziel, ob es sich

    um die Rivalitt der Augen oder der Stimuli handelt. Damit Wahrnehmungsvernder-

    ungen nach dem Eintreten der Varianten Switch oder Aufblinken nicht verschleiert

    wurden, gab es eine Art Refraktrzeit, in der ein Tastendruck keine dieser beiden Vari-

    anten erneut eintreten lie. Daher stellte sich im Rahmen der Auswertung heraus, dass

    die Variante ohne Vernderung in etwa 54% der Flle eintrat, die anderen beiden in

    etwa 23% der Flle.

    2.2 Versuchspersonen:

    Bei den Versuchspersonen handelte es sich um zwlf Studierende, elf davon im Bereich

    der Psychologie und einer im Bereich Kommunikationsdesign.

    Bei der Betrachtung des Alters reichte die Range von 20 bis 34 Jahren (MW: 24,58; SD:

    4,70). Die Verteilung des Geschlechts der Teilnehmenden liegt bei acht weiblichen und

    vier mnnlichen Personen. Die Sehstrke der Versuchspersonen war normal oder korri-

    giert.

    Die Teilnahme geschah freiwillig und wurde bei den Psychologiestudierenden mit Ver-

    suchspersonenstunden vergtet, die im Rahmen des Bachelorstudiengangs der Psycho-

    logie zu erwerben sind. Der Kommunikationsdesignstudierende erhielt eine finanzielle

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    11

    Aufwandsentschdigung (fnf pro Stunde). Die Versuchspersonen wurden darber

    informiert, dass sie das Experiment jederzeit und ohne negative Folgen pausieren oder

    ganz abbrechen knnen. Alle erhobenen Daten wurden anonymisiert und vertraulich

    behandelt.

    2.3 Stimuli:

    Fr die Experimente wurden Fotoaufnahmen von Gesichtern und Husern verwendet.

    Insgesamt standen jeweils acht zur Verfgung. Die Gesichter stammen aus der Radboud

    Faces Database (Langner et al., 2010) und weisen mitteleuropisches Aussehen mit neu-

    tralem Gesichtsausdruck auf. Die Bilder der Huser gehen auf eine Internetrecherche

    zurck und zeigen jeweils die Frontansicht mit Dachgiebel. Alle Bilder waren in ein

    Rauschmuster eingebettet, welches etwa 60% des Gesamtbildes einnahm. Zudem

    wurden sie mit Adobe Photoshop standardisiert bezglich der Gre (500 x 500 Pixel

    Bounding Box), der Graustufung (mit einer Helligkeit von 65 cd/m2), dem Michelson

    Kontrast (0,92) sowie der Ortsfrequenz. Die Invertierung der Stimuli entstand durch

    Drehung um 180. Die Bilder wurden auf hellgrauem Hintergrund prsentiert. Beispiele

    fr alle vier Stimuluskombinationen zeigt Abb. 1.

    A B

    Abbildung 1: Kombinationen der Stimuli in Experiment I (A) und Experiment II (B)

    2.4 Instrumente:

    Das Experiment fand in einem Testlabor des psychologischen Instituts der Johannes

    Gutenberg Universitt in Mainz statt. Realisiert wurde es auf einem Desktop-PC mit

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    12

    der Experimentalsoftware Inquisit (Version 4). Der verwendete Monitor hatte ein 20

    Zoll groes TFT Display mit einer Auflsung von 1650 x 1050 Pixeln und einer Bild-

    wiederholungsrate von 60 Hz. Die Versuchspersonen schauten durch ein Spiegelstereo-

    skop, dessen Abstand zum Bildschirm 60 cm betrug. Die Mitteilung der Dominanzwahr-

    nehmung erfolgte ber zwei Tasten eines externen Keyboards. Das verwendete Modell

    ermglichte besonders genaue Zeitmessungen. Die Beleuchtung des Labors wurde bei

    mittlerer Helligkeit konstant gehalten.

    2.5 Ablauf:

    Zu Beginn der ersten Sitzung erfolgte einmalig die berprfung der Augendominanz.

    Vier der zwlf Versuchspersonen wiesen Linksdominanz auf (jeweils zwei pro

    Geschlecht). Das Stereoskop wurde vor jeder Sitzung individuell von den Versuchs-

    personen in der Hhe justiert, um eine bequeme Sitzhaltung zu erreichen. Zudem wurde

    ein Kalibrierungs-modus dazu genutzt, die Spiegel des Stereoskops so einzustellen, dass

    sich beim Durchschauen ein waagerechter und ein senkrechter Stimulus, die jeweils

    einem Auge prsentiert wurden, in der Mitte berlagerten und so zu einem Kreuz

    fusionierten. Somit war im spteren Experiment eine optimale berlagerung der Stimuli

    gewhrleistet.

    In der ersten Sitzung erfolgte anschlieend ein Lerndurchgang, um zu prfen, ob die

    Versuchspersonen die Stimuli den zuvor festgelegten Tasten des Keyboards korrekt

    zuordnen knnen. Hierzu wurde im randomisierten Wechsel beiden Augen ein Gesicht

    oder ein Haus prsentiert, so dass es zu einer eindeutige Wahrnehmung kam, die mit

    dem Druck auf die entsprechende Taste mitgeteilt wurde. Dieser Durchgang galt als

    erfolgreich und berechtigte zur weiteren Teilnahme, wenn mindestens 95% der Ant-

    worten richtig waren. Dies war bei allen Versuchspersonen der Fall.

    Der Hauptteil der Sitzungen bestand aus den vier Stimuluskombinationen aufrechtes

    Gesicht gegen invertiertes Gesicht (1), aufrechtes Haus gegen invertiertes Haus (2), auf-

    rechtes Gesicht gegen aufrechtes Haus (3) und invertiertes Gesicht gegen invertiertes

    Haus (4). Die Invertierungen der ersten beiden Bedingungen waren die jeweilige Spie-

    gelung der aufrechten Stimuli. In jeder der vier Bedingungen wurde beiden Augen ein

    unterschiedlicher Stimulus dargeboten, so dass es zu binokularer Rivalitt kam. Aufgabe

    der Versuchspersonen war es, bei Dominanz eines Stimulus die zugeordnete Taste so

    lange zu drcken, bis die Dominanz verschwindet. Kam es bei der Wahrnehmung zu

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    13

    Mischzustnden, die eine klare Dominanz verhinderten, sollten sie keine der beiden

    Tasten drcken. Die Kombinationen wurden randomisiert dargeboten, wobei jede Be-

    dingung einmal pro Sitzung durchlaufen werden musste. Dies sollte eventuelle Str-

    gren wie Mdigkeit oder Lerneffekte reduzieren. Die Anzahl an Trials pro Bedingung

    lag im Mittel bei 248,44 (SD: 72,62). Ein Trial endete mit dem Loslassen der Taste. Dau-

    erte eine Bedingung lnger als 15 Minuten, wurde sie frhzeitig abgebrochen und zur

    nchsten bergegangen.

    Die Versuchspersonen nahmen an vier Sitzungen innerhalb eines Monats teil, die jeweils

    zwischen 45 und 100 Minuten dauerten.

    3 Ergebnisse

    Die Auswertung der Daten erfolgte mit Statistica (Version 9). Aus den absoluten Domi-

    nanzzeiten der Versuchspersonen ergaben sich mittlere Dominanzzeiten fr alle Bedin-

    gungskombinationen, die als abhngige Variable dienten. Experiment I und II wurden

    dabei getrennt analysiert. ber sie wurde jeweils eine Varianzanalyse mit Messwieder-

    holung (rmANOVA) gerechnet. Als Innersubjektfaktoren dienten die Bedingungen Sti-

    mulus (Gesicht oder Haus), Orientierung (aufrecht oder invertiert) und Switch (Augen-

    wechsel, Aufblinken oder keine Vernderung), woraus sich insgesamt jeweils zwlf

    mgliche Kombinationen fr jedes Experiment ergaben.

    Die durch die Hypothesen zu erwartenden Unterschiede in den Gruppenmittelwerten,

    wurden ber a-priori-Kontraste auf ihre Signifikanz hin geprft. Des Weiteren erfolgte

    die Berechnung der Effektgre Cohens d fr abhngige Stichproben (dz = d / d), wobei

    d der Mittelwert der Differenzen und d die Streuung dieser Differenzen ist (Cohen,

    1988).

    3.1 Experiment I (Inversionseffekte):

    Bezglich der Inversionseffekte wurde zum einen die Hypothese aufgestellt, dass auf-

    rechte Gesichter hhere Dominanzzeiten im Vergleich zu invertierten Gesichtern er-

    zielen. Die Ergebnisse, die in Tab. 1 (Seite 14) aufgefhrt sind, zeigen ein signifikantes

    Ergebnis des Haupteffektes Orientierung (F(1,11) = 26,99, p < 0,001). Der Blick auf die

    Mittelwerte lsst vermuten, dass aufrechte Stimuli lngere Dominanzzeiten erreichten

    im Vergleich mit invertierten ( aufrecht = 2,66s; invertiert = 1,98s).

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    14

    In der Kontrastanalyse zeigten sich signifikante Inversionseffekte fr Gesicht (F(1,11) =

    22,74, p < 0,001) und Haus (F(1,11) = 8,04, p < 0,05).

    Fr alle Switchbedingungen zusammen genommen zeigt sich demnach ein Inversions-

    effekt bei Gesichtern und Husern und die Hypothese des Inversionseffektes bei Ge-

    sichtern kann angenommen werden.

    Tabelle 1: Ergebnisse der Varianzanalyse fr die mittleren Dominanzzeiten mit den

    Innersubjektfaktoren Stimulus, Orientierung der Stimuli (ORIENT) und Switchbedingung

    (SWITCH) fr Experiment I (aufrechte gegen invertierte Stimuli).

    QS Df MQ F p

    Konstante 774,740 1 774,740 73,6977 0,0000

    STIMULUS 0,144 1 0,144 0,1802 0,6793

    ORIENT 16,267 1 16,267 26,9897 0,0003**

    SWITCH 98,951 2 49,476 51,8126 0,0000**

    STIMULUS*ORIENT 2,433 1 2,433 5,2226 0,0431*

    STIMULUS*SWITCH 0,749 2 0,375 1,7170 0,2028

    ORIENT*SWITCH 1,116 2 0,558 1,1070 0,3483

    STIMULUS*ORIENT*SWITCH 0,196 2 0,098 1,0555 0,3650

    QS = Quadratesumme; df = Freiheitsgrade; MQ = erwartete mittlere Quadrate; F = F-Wert, p = Signifikanzniveau *p

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    15

    Experiment I Experiment II

    Abbildung 2: Mittlere Dominanzzeiten (s) fr aufrechte gegen invertierte Stimuli (Experiment I) und fr Gesichter gegen Huser (Experiment II) in der normalen Switchbedingung. Die Fehlerbalken zeigen das 95% Konfidenzintervall der Mittelwerte an.

    Der Interaktionseffekt von Stimulus und Orientierung erreicht ebenfalls Signifikanz

    (F(1,11) = 5,00, p < 0,05) und der Unterschied der Mittelwertdifferenzen spricht auch

    hier fr einen strkeren Inversionseffekt bei Gesichtern ( Gesicht = 1,28s; Haus = 0,55s).

    Dies deckt sich mit den berechneten Effektgren, die bei Gesichtern mit d = 1,050

    etwas grer ausfallen im Vergleich zu Husern mit d = 0,925 (siehe Tab. 2, Seite 16).

    Beide Gren gelten nach der Einteilung von Cohen (1988) als groe Effekte. In den

    zwei experimentellen Switchbedingungen erreicht der Inversionseffekt fr Huser nur

    kleine Effektgren von d = 0,413 fr Switch und d = 0,470 fr Aufblinken.

    Der Unterschied in der normalen Switchbedingung lsst sich auch anhand der absoluten

    Dominanzzeiten belegen. Hier findet sich bei Gesichtern eine Verteilung von 70:30 fr

    aufrechte Gesichter gegen invertierte Gesichter, whrend eine 61:39 Verteilung bei den

    Husern vorliegt.

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    16

    Tabelle 2: Mittlere Dominanzzeiten (s) und Effektstrken von Experiment I (Inversionseffekte)

    Switch Stimulus Orient. MW SE d d Cohen's d

    Normal

    Gesicht Aufrecht 3,998 0,429

    1,278 1,217 1,050 Invertiert 2,720 0,254

    Haus Aufrecht 3,879 0,295

    0,551 0,596 0,925 Invertiert 3,327 0,308

    Switch

    Gesicht Aufrecht 2,003 0,337

    0,697 0,623 1,118 Invertiert 1,306 0,186

    Haus Aufrecht 1,699 0,305

    0,307 0,742 0,413 Invertiert 1,392 0,163

    Aufblinken

    Gesicht Aufrecht 2,261 0,407

    0,822 0,851 0,965 Invertiert 1,440 0,208

    Haus Aufrecht 2,094 0,434

    0,378 0,805 0,470 Invertiert 1,716 0,347

    MW = Mittelwert; SE = Standardfehler; d = Mittelwert der Differenzen; d = Standardab-weichung der Diff.; Cohens d= Effektgre

    3.2 Experiment II (Stimulustyp):

    Im zweiten Experiment lag der Fokus auf der Fragestellung, ob Gesichter lngere Domi-

    nanzzeiten im Vergleich zu Husern erzielen. Die in Tab. 3 (Seite 16) aufgefhrten

    Ergebnisse der Varianzanalyse zeigen, dass der Haupteffekt Stimulus ein signifikantes

    Ergebnis (F(1,11) = 10,13, p < 0,01) erzeugte. Der Blick auf die Mittelwerte legt nahe,

    dass Gesichter lngere Dominanzzeiten erreichten im Vergleich zu Husern ( Gesicht =

    2,38s; Haus = 2,03s).

    Der Haupteffekt Orientierung erreichte keine Signifikanz (F(1,11) = 3,07, p = 0,107). Die

    beiden Orientierungen aufrecht und invertiert unterschieden sich im Mittel demnach

    nicht entscheidend voneinander.

    Der Interaktionseffekt von Stimulus und Switchbedingung wies ein signifikantes Ergeb-

    nis auf (F(2,22) = 9,33, p < 0,001). Die Kontrastanalyse zeigte einen signifikanten Unter-

    schied zwischen den Stimuluspaaren und der normalen Switchbedingung (F(1,11) =

    19,17, p = 0,001). Der Mittelwertunterschied spricht fr lngere Dominanzzeiten bei

    Gesichtern ( Gesicht = 3,64s; Haus = 2,72). Das bedeutet, dass in der normalen Switch-

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    17

    bedingung Gesichter signifikant lnger wahrgenommen werden als Huser, wohingegen

    in den Switchbedingungen Switch (F(1,11) = 1,07, p = 0,322) und Aufblinken (F(1,11) =

    0,01, p = 0,910) dieser Effekt nicht nachgewiesen wurde.

    Wie schon bei den Inversionseffekten war auch bei der Berechnung der Effekte des

    Stimulustyps vor allem die normale Switchbedingung interessant (siehe Abb. 2 Exper-

    iment II, Seite 15). Die um den Einfluss der Switchbedingungen Switch und Aufblinken

    bereinigten Daten zeigten ebenfalls signifikante Effekte fr aufrechte (F(1,11) = 14,04, p

    < 0,01, Gesicht = 3,46s; Haus = 2,62s) und invertierte Orientierung (F(1,11) = 18,37, p =

    0,01, Gesicht = 3,83s; Haus = 2,82s).

    Die Effektgren besttigen dies: Gesichter erreichten im direkten Vergleich zu Husern

    durchschnittlich lngere Dominanzzeiten, sowohl aufrecht mit d = 1,130 als auch inver-

    tiert mit d = 1,292 (siehe Tab. 4, Seite 18). Die Effektgren sind jeweils als gro einzu-

    stufen.

    Die Verteilung der absoluten Dominanzzeiten ist mit 58:42 identisch fr beide Orien-

    tierungen mit jeweils lngerer Dominanz von Gesichtern gegenber Husern.

    Tabelle 3: Ergebnisse der Varianzanalyse fr die mittleren Dominanzzeiten mit den Innersubjektfaktoren Stimulus, Orientierung der Stimuli (ORIENT) und Switchbedingung (SWITCH) fr Experiment II (Gesichter gegen Huser).

    QS Df MQ F P

    Konstante 701,182 1 701,182 62,9003 0,0000

    STIMULUS 4,486 1 4,486 10,1310 0,0087**

    ORIENT 2,249 1 2,249 3,0731 0,1074

    SWITCH 69,375 2 34,688 36,2042 0,0000**

    STIMULUS*ORIENT 0,125 1 0,125 1,7417 0,2137

    STIMULUS*SWITCH 5,968 2 2,984 9,3264 0,0012**

    ORIENT*SWITCH 0,086 2 0,043 0,6462 0,5337

    STIMULUS*ORIENT*SWITCH 0,017 2 0,009 0,1453 0,8656

    QS = Quadratesumme; df = Freiheitsgrade; MQ = erwartete mittlere Quadrate; F = F-Wert, p = Signifikanzniveau *p

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    18

    Tabelle 4: Mittlere Dominanzzeiten (s) und Effektstrken von Experiment II (Gesichter gegen Huser)

    Switch Orientierung Stimulus MW SE d d Cohen's d

    Normal

    Aufrecht Gesicht 3,457 0,278

    0,835 0,739 1,130 Haus 2,622 0,256

    Invertiert Gesicht 3,828 0,362

    1,005 0,778 1,292 Haus 2,823 0,251

    Switch

    Aufrecht Gesicht 1,598 0,282

    0,125 0,440 0,284 Haus 1,473 0,200

    Invertiert Gesicht 1,810 0,431

    0,188 0,581 0,324 Haus 1,622 0,288

    Aufblinken

    Aufrecht Gesicht 1,631 0,271

    -0,078 0,388 -0,200 Haus 1,709 0,256

    Invertiert Gesicht 1,974 0,429

    0,042 0,706 0,060 Haus 1,932 0,335

    MW = Mittelwert; SE = Standardfehler; d = Mittelwert der Differenzen; d = Standardab-weichung der Diff.; Cohens d= Effektgre

    3.3 Switcheffekte:

    Die Hypothese, dass der Wechsel eines Stimulus auf das kontralaterale Auge seine Domi-

    nanzzeit verkrze, lsst sich anhand des Haupteffektes Switchbedingungen und den

    jeweiligen Einzelvergleichen der Bedingungen untereinander berprfen. Neben dem

    Haupteffekt Switchbedingung, der signifikante Ergebnisse sowohl in Experiment I

    (F(2,22) = 51,81, p < 0,001), als auch in Experiment II (F(2,22) = 36,20, p < 0,001; siehe

    Tab. 1 und 3, Seite 14 und 17) erreicht, erzielten die Kontrastanalysen Signifikanzen bei

    allen Vergleichen unter den Switchbedingungen. Bei den Mittelwerten wies jeweils die

    Bedingung ohne Vernderung die lngsten Dominanzzeiten auf (Experiment I: normal =

    3,48s; switch = 1,60s; aufblinken = 1,88s; Experiment II: normal = 3,18s; switch = 1,63s;

    aufblinken = 1,81s; siehe Tab. 2 und 4, Seite 16 und 18). Auch der Kontrast der Bedin-

    gungen Switch und Aufblinken wurde signifikant (Experiment I: F(1,11) = 5,47, p < 0,05;

    Experiment II F(1,11) = 6,77, p < 0,05). Da sich hierbei hhere Mittelwerte fr die

    Bedingung Aufblinken zeigen, spricht dies fr einen Einfluss des Augenwechsels auf die

    Dominanzzeit der Stimuli.

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    19

    Experiment I Experiment II

    Abbildung 3: Mittlere Dominanzzeiten (s) in den drei Switchbedingungen (Linien) fr aufrechte Gesichter und Huser, die gegen ihre Invertierung rivalisieren (Experiment I), und fr Gesichter, die gegen Huser rivalisieren (Experiment II). Die Fehlerbalken zeigen das 95% Konfidenz-intervall der Mittelwerte an.

    Tab. 5 (Seite 20) zeigt die einzelnen Vergleiche der Switchbedingungen fr das jeweilige

    Experiment. Abb. 3 veranschaulicht die Ergebnisse der Switchbedingungen fr beide

    Experimente und ihre jeweiligen Variationen. Betrachtet man hierbei die Effektgren,

    kann der Dominanzzeitvorteil der normalen Bedingungen, also ohne Vernderung des

    Stimulus, verdeutlicht werden. Verglichen mit der Bedingung Switch erreichten sie

    groe Effekte von d = 2,757 (Experiment I) und d = 1,891 (Experiment II). Gegenber

    der Bedingung Aufblinken ergaben sich ebenfalls groe Effekte mit d = 1,926 (Experi-

    ment I) und d = 1,794 (Experiment II) zugunsten der normalen Bedingung. Der Ver-

    gleich der Bedingungen Switch und Aufblinken zeigte lngere Dominanzzeiten bei der

    Bedingung Aufblinken. Die Effektgren von d = -0,705 (Experiment I) und d = -0,785

    (Experiment II) wiesen hier auf mittlere Effekte hin. Der Anteil an den absoluten

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    20

    Dominanzzeiten liegt in Experiment I bei 70% fr die normale Bedingung, bei 14% fr

    Switch und bei 16% fr Aufblinken. Ein fast identisches Bild zeigt sich in Experiment II

    mit einer Verteilung von 69% fr Normal, 15% fr Switch und 16% fr Aufblinken. Die

    beiden experimentellen Bedingungen miteinander verglichen ergibt sich eine Verteilung

    von 54:46 in Experiment I und 52:48 in Experiment II zugunsten der Bedingung Auf-

    blinken.

    Tabelle 5: Mittlere Dominanzzeiten (s) und Effektstrken der Switchbedingungen Experiment I

    Switchbedingung MW SE d d Cohen's d

    Normal 3,481 0,275 1,881 0,682 2,757

    Switch 1,600 0,227

    Normal 3,481 0,275 1,603 0,832 1,926

    Aufblinken 1,878 0,332

    Switch 1,600 0,227 -0,278 0,394 -0,705

    Aufblinken 1,878 0,332

    Experiment II

    Switchbedingung MW SE d d Cohen's d

    Normal 3,182 0,253 1,557 0,823 1,891

    Switch 1,626 0,295

    Normal 3,182 0,253 1,371 0,764 1,794

    Aufblinken 1,812 0,313

    Switch 1,626 0,295 -0,186 0,237 -0,785

    Aufblinken 1,812 0,313

    MW = Mittelwert; SE = Standardfehler; d = Mittelwert der Differenzen; d = Standardab-weichung der Diff.; Cohens d= Effektgre

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    21

    4 Diskussion

    Die in Experiment I erzielten Ergebnisse lassen groe Inversionseffekte sowohl fr

    Gesichter (d = 1,050) als auch fr Huser (d = 0,925) unter binokularer Rivalitt er-

    kennen (siehe Tab. 2, Seite 16). Der Inversionseffekt bei Gesichtern deckt sich mit den

    bisherigen Forschungsbefunden (Bannerman et al., 2008; Engel, 1956). Dieses Ergebnis

    sttzt die aufgestellte Hypothese, dass aufrechte Gesichter hhere Dominanzzeiten im

    Vergleich mit invertierten Gesichtern erzielen. Dieser groe Effekt bleibt auch ber die

    weiteren Switchbedingungen Switch (d = 1,118) und Aufblinken (d = 0,965) konstant.

    Der gefundene Inversionseffekt von Husern deckt sich ebenfalls mit Befunden, dass die

    aufrechte Orientierung von bedeutungsvollen Stimuli, zu denen Huser zu zhlen sind,

    hhere Dominanzzeiten gegenber ihren Inversen bewirkt (Yu & Blake, 1992).

    Die Annahme, dass der Inversionseffekt von Gesichtern grer sei als der Inversions-

    effekt bei Husern, findet ebenso Besttigung in den Ergebnissen (p < 0,05). Die hnlich

    hohe Ausprgung des Effektes berrascht allerdings und weicht von den bisherigen

    Forschungsergebnissen ab (Bannerman et al., 2008).

    Ein mglicher strender Einfluss knnte hierbei in der sogenannten Pareidolie liegen.

    Bei diesem Phnomen handelt es sich unter anderem um die Wahrnehmung von Ge-

    sichtern in Objekten oder Szenarien, in denen kein reales Gesicht existiert. Bekannte

    Beispiele dafr sind der Eindruck eines Gesichts beim Anblick des Vollmondes ("Mann

    im Mond") oder das vermeintliche Erkennen von Gesichtern in der Frontansicht von

    Autos. Beim Betrachten einiger in dieser Studie verwendeter Hausstimuli (wie beispiels-

    weise in Abb. 1 A, Seite 11) lsst sich diese Erscheinung nicht ausschlieen.

    Aktuelle Studien berichten von einer hnlich starken und schnellen Aktivierung des

    fusiformen Gesichtsareals whrend erlebter Pareidolie, wie dies sonst nur bei der

    Verarbeitung von realen Gesichtern zu beobachten ist (Hadjikhani, Kveraga, Naik &

    Ahlfors, 2009; Liu et al., 2014).

    Sollte der Hausstimulus als gesichtshnlich wahrgenommen werden, ist zudem nicht

    auszuschlieen, dass dieser als emotionaler empfunden wird als der Gesichtsstimulus.

    Der neutrale Gesichtsausdruck der in dieser Studie verwendeten Gesichter wurde

    allerdings bewusst gewhlt, um die angenommenen Dominanzvorteile emotionaler

    Gesichter zu vermeiden (Bannerman et al., 2008).

    Gegen diese Theorien knnten allerdings die deutlich reduzierten Effektgren des

    Inversionseffektes bei Husern in den beiden experimentellen Switchbedingungen

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    22

    Switch (d = 0,413) und Aufblinken (d = 0,470) sprechen. Dieser Rckgang wre bei

    hnlich schneller Verarbeitung und der Interpretation von Emotionen nicht zu erwarten.

    Auch die groen Prdominanzvorteile von aufrechten Gesichtern im direkten Vergleich

    mit aufrechten Husern in Experiment II (d = 1,130, siehe Abb. 2 Experiment II, Seite

    15) sttzen diese These nicht statistisch.

    Somit knnte durch diese Einflsse der Unterschied zwischen den Inversionseffekten

    von Gesichtern und Husern unbeabsichtigt reduziert worden sein und sollte daher in

    nachfolgenden Studien kontrolliert werden.

    Ferner zeigte sich in Experiment I ber alle Switchbedingungen hinweg eine grere

    Streuung der Daten des Inversionseffektes von Gesichtern im Vergleich zu den Daten

    des Inversionseffektes bei Husern (siehe Tab. 2, Seite 16). Dies knnte unter anderem

    fr generell grere interindividuelle Unterschiede in der Population sprechen.

    Beim direkten Vergleich von Gesichtern und Husern unter binokularer Rivalitt konnte

    der angenommene Prdominanzvorteil fr Gesichter belegt werden. Dabei fanden sich

    groe Effekte sowohl in der aufrechten (d = 1,130) als auch in der invertierten Orien-

    tierung (d = 1,292). Verglichen mit den bisherigen Forschungserkenntnissen ergibt sich

    allerdings wie schon in Experiment I ein ambivalentes Bild. Einerseits decken sich die

    lngeren Dominanzzeiten bei Gesichtern in aufrechter Orientierung mit frheren Ergeb-

    nissen, der hnlich groe Effekt bei Gesichtern in invertierter Orientierung jedoch nicht

    (Bannerman et al., 2008).

    Anzumerken ist an dieser Stelle noch, dass sich fr diese Effekte lediglich in der nor-

    malen Switchbedingung statistische Besttigung findet, denn nur dort erzielten Ge-

    sichter signifikant lngere Dominanzzeiten im Vergleich zu Husern, unabhngig von

    ihrer Orientierung.

    Bezglich der neuronalen Verarbeitung sprechen die bisherigen Ergebnisse fr eine

    Rivalitt der Stimuli. Da aufrechten gegenber invertierten Stimuli wie auch Gesichtern

    gegenber Husern eine hhere Bedeutung der visuellen Aufmerksamkeit geschenkt

    wird, lassen sich deren Prdominanzvorteile als Indiz fr eine spte, sprich stimulus-

    bezogene Verarbeitung betrachten.

    Beide Experimente behandelten neben den stimulusspezifischen Effekten auch die

    Fragestellung, ob der Wechsel eines Stimulus auf das kontralaterale Auge seine

    Dominanzzeit verkrzt. Die signifikanten Vergleiche der experimentellen Switchbedin-

    gungen Switch und Aufblinken erzielten sowohl in Experiment I (d = -0,705) als auch in

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    23

    Experiment II (d = -0,785) jeweils mittlere Effekte zugunsten des Aufblinkens. Der

    Augenwechsel fhrt diesen Ergebnissen zufolge also zu einer Reduktion der Dominanz-

    zeit. Dies deckt mit den Ergebnissen von Blake et al. (1980), die in ihrem Experiment

    ebenfalls eine Verringerung der Dominanzzeit zeigen konnten. Allerdings ist hier der

    Unterschied eher gering, verdeutlicht an der Verteilung der absoluten Dominanzzeiten

    von 54:46 bzw. 52:48. Daher kann trotz signifikantem Ergebnis nicht eindeutig auf eine

    Rivalitt der Augen geschlossen werden.

    Im Gegensatz zu Blake et al. (1980) zeigte sich hier eine bedeutende Differenz zwischen

    der normalen Switchbedingung und der Bedingung Aufblinken. Diese Einbuen an

    Dominanzzeit sind vermutlich auf die kurze Unterbrechung der Stimulusprsentation

    zurckzufhren, die in gleichem Ausma fr die groen Unterschiede gegenber der

    Bedingung Switch verantwortlich sein sollten.

    Als Strken dieser Studie sei die Apparatur zu nennen. Vor allem die besonders genaue

    Zeitmessung des Eingabegertes ermglichte eine exakte Messung der Dominanzzeiten.

    Zudem lsst sich eine homogene Stichprobe bezglich Alter und Geschlecht vorweisen.

    Bei der kritischen Betrachtung dieser Studie sei zu nennen, dass in Einzelfllen die

    angedachte Maximalzeit von 60 Minuten pro Sitzung berschritten wurde. Zudem zeigte

    sich eine relativ groe Varianz bei der Anzahl der Trials. Diese Gegebenheiten sind auf

    apparative Strungen zurckzufhren und als Schwche der Studie zu bewerten.

    Aufgrund der mit zwlf Versuchspersonen nicht optimalen Stichprobengre ist die

    Interpretation der vorliegenden Ergebnisse zudem mit Einschrnkung zu betrachten, da

    besonders bei kleinem Stichprobenumfang die Anflligkeit fr Ausreier erhht ist.

    Infolgedessen kann sich die tatschliche Gre des Unterschiedes verringern bzw. ein

    Effekt gnzlich verschleiert werden.

    Die Ergebnisse dieser Studie konnten die besondere Rolle der Gesichtsverarbeitung an-

    hand der Prdominanzvorteile von aufrechten gegenber invertierten Gesichtern und

    von Gesichtern gegenber Husern besttigen. Der groe Inversionseffekt bei Husern

    sollte in zuknftigen Studien auf das Phnomen der Pareidolie hin kontrolliert werden.

    Fr die weitere Forschung der binokularen Rivalitt, die sich insbesondere mit den

    Auswirkungen eines Augenwechsels auseinandersetzt, empfehlen sich "starke" Stimuli

    wie emotionale, vertraute oder attraktive Gesichter, da hierbei die Auswirkungen

    einzelner Bedingungen schneller sichtbar werden sollten.

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    24

    5 Anhang

    Experiment I

    Stimulus Dominanz Switch MW SE -95% KI +95% KI N

    Gesicht

    aufrechtes Gesicht

    Normal 3,9977 0,4290 3,0534 4,9420 12

    Switch 2,0029 0,3365 1,2623 2,7436 12

    Aufblinken 2,2614 0,4073 1,3648 3,1579 12

    invertiertes Gesicht

    Normal 2,7199 0,2543 2,1602 3,2795 12

    Switch 1,3059 0,1856 0,8974 1,7143 12

    Aufblinken 1,4398 0,2083 0,9813 1,8982 12

    Haus

    aufrechtes Haus

    Normal 3,8785 0,2949 3,2294 4,5276 12

    Switch 1,6989 0,3051 1,0273 2,3704 12

    Aufblinken 2,0943 0,4339 1,1392 3,0494 12

    invertiertes Haus

    Normal 3,3271 0,3083 2,6485 4,0057 12

    Switch 1,3920 0,1633 1,0325 1,7515 12

    Aufblinken 1,7159 0,3466 0,9529 2,4788 12 Tabelle 7: Mittelwerte (MW), Standardfehler (SE), 95% Konfidenzintervalle (KI) der Mittel-werte und die Anzahl der Versuchspersonen (N) aufgeteilt nach den Faktoren Stimulus-kombinantion, Dominanz und Switchbedingung.

    Experiment II

    Stimulus Dominanz Switch MW SE -95% KI +95% KI N

    Gemischt

    aufrechtes Gesicht

    Normal 3,4569 0,2783 2,8444 4,0695 12

    Switch 1,5980 0,2818 0,9777 2,2183 12

    Aufblinken 1,6314 0,2710 1,0349 2,2278 12

    aufrechtes Haus

    Normal 2,6219 0,2558 2,0589 3,1848 12

    Switch 1,4730 0,1995 1,0338 1,9121 12

    Aufblinken 1,7090 0,2565 1,1444 2,2735 12

    Gemischt

    invertiertes Gesicht

    Normal 3,8278 0,3624 3,0302 4,6254 12

    Switch 1,8104 0,4311 0,8616 2,7592 12

    Aufblinken 1,9745 0,4294 1,0294 2,9195 12

    invertiertes Haus

    Normal 2,8229 0,2512 2,2700 3,3758 12

    Switch 1,6221 0,2880 0,9883 2,2560 12

    Aufblinken 1,9321 0,3351 1,1946 2,6696 12 Tabelle 8: Mittelwerte (MW), Standardfehler (SE), 95% Konfidenzintervalle (KI) der Mittel-werte und die Anzahl der Versuchspersonen (N) aufgeteilt nach den Faktoren Stimulus-kombinantion, Dominanz und Switchbedingung.

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    25

    6 Literaturverzeichnis Bagby, J. W. (1957). A cross-cultural study of perceptual predominance in binocular rivalry. The

    Journal of Abnormal and Social Psychology, 54(3), 331334. doi:10.1037/h0046310

    Bannerman, R. L., Milders, M., Gelder, B. de, & Sahraie, A. (2008). Influence of emotional facial expressions on binocular rivalry. Ophthalmic and Physiological Optics, 28(4), 317326. doi:10.1111/j.1475-1313.2008.00568.x

    Birbaumer, N., & Schmidt, R. F. (2010). Biologische Psychologie. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg.

    Blake, R. (1989). A neural theory of binocular rivalry. Psychological Review, 96(1), 145167. doi:10.1037/0033-295X.96.1.145

    Blake, R., & Logothetis, N. K. (2002). Visual competition. Nature Reviews Neuroscience, 3(1), 1321. doi:10.1038/nrn701

    Blake, R., Westendorf, D. H., & Overton, R. (1980). What is suppressed during binocular rivalry? Perception, 9(2), 223231. doi:10.1068/p090223

    Brascamp, J. W., van Ee, R., Pestman, W. R., & van den Berg, A. V. (2005). Distributions of alternation rates in various forms of bistable perception. Journal of Vision, 5(4), 1. doi:10.1167/5.4.1

    Carter, O., Konkle, T., Wang, Q., Hayward, V., & Moore, C. (2008). Tactile rivalry demonstrated with an ambiguous apparent-motion quartet. Current biology : CB, 18(14), 10501054. doi:10.1016/j.cub.2008.06.027

    Carter, O. L., Presti, D. E., Callistemon, C., Ungerer, Y., Liu, G. B., & Pettigrew, J. D. (2005). Meditation alters perceptual rivalry in Tibetan Buddhist monks. Current Biology, 15(11), R412. doi:10.1016/j.cub.2005.05.043

    Cohen, J. (1988). Statistical power analysis for the behavioral sciences (2. ed). New York, NY: Lawrence Erlbaum Publishers.

    Deutsch, D. (1974). An auditory illusion. The Journal of the Acoustical Society of America, 55(S1), S18. doi:10.1121/1.1919587

    Diamond, R., & Carey, S. (1986). Why faces are and are not special: an effect of expertise. Journal of experimental psychology. General, 115(2), 107117.

    Engel, E. (1956). The rle content in binocular resolution. The American journal of psychology, 69(1), 8791.

    Epstein, R., & Kanwisher, N. (1998). A cortical representation of the local visual environment. Nature, 392(6676), 598601. doi:10.1038/33402

    Fox, R., & Herrmann, J. (1967). Stochastic properties of binocular rivalry alternations. Perception & Psychophysics, 2(9), 432436. doi:10.3758/BF03208783

    Goldenberg, G. (2012). Visuelle Objektagnosie und Prosopagnosie. In H.-O. Karnath (Ed.), Springer-Lehrbuch. Kognitive Neurowissenschaften. Mit 28 Tabellen (3rd ed., pp. 161171). Berlin: Springer.

    Hadjikhani, N., Kveraga, K., Naik, P., & Ahlfors, S. P. (2009). Early (M170) activation of face-specific cortex by face-like objects. Neuroreport, 20(4), 403407. doi:10.1097/WNR.0b013e328325a8e1

    Kanwisher, N., & Yovel, G. (2006). The fusiform face area: a cortical region specialized for the perception of faces. Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences, 361(1476), 21092128. doi:10.1098/rstb.2006.1934

    Kaplan, I. T., & Metlay, W. (1964). Light intensity and binocular rivalry. Journal of Experimental Psychology, 67(1), 2226. doi:10.1037/h0041379

    Kovacs, I., Papathomas, T. V., Yang, M., & Feher, A. (1996). When the brain changes its mind: Interocular grouping during binocular rivalry. Proceedings of the National Academy of Sciences, 93(26), 1550815511. doi:10.1073/pnas.93.26.15508

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    26

    Langner, O., Dotsch, R., Bijlstra, G., Wigboldus, Daniel H. J., Hawk, S. T., & van Knippenberg, A. (2010). Presentation and validation of the Radboud Faces Database. Cognition & Emotion, 24(8), 13771388. doi:10.1080/02699930903485076

    Leopold, D. A., & Logothetis, N. K. (1996). Activity changes in early visual cortex reflect monkeys' percepts during binocular rivalry. Nature, 379(6565), 549553. doi:10.1038/379549a0

    Levelt, W. (1968). On binocular rivalry (Reprint). Psychological studies: Vol. 2. The Hague: Mouton.

    Liu, J., Li, J., Feng, L., Li, L., Tian, J., & Lee, K. (2014). Seeing Jesus in toast: neural and behavioral correlates of face pareidolia. Cortex; a journal devoted to the study of the nervous system and behavior, 53, 6077. doi:10.1016/j.cortex.2014.01.013

    Maurer, D., Le Grand, R., & Mondloch, C. J. (2002). The many faces of configural processing. Trends in cognitive sciences, 6(6), 255260.

    McKone, E., Kanwisher, N., & Duchaine, B. C. (2007). Can generic expertise explain special processing for faces? Trends in cognitive sciences, 11(1), 815. doi:10.1016/j.tics.2006.11.002

    Mueller, T. J., & Blake, R. (1989). A fresh look at the temporal dynamics of binocular rivalry. Biological Cybernetics, 61(3), 223-232. doi:10.1007/BF00198769

    OShea, R. P., Sims, A. J., & Govan, D. G. (1997). The effect of spatial frequency and field size on the spread of exclusive visibility in binocular rivalry. Vision Research, 37(2), 175183.

    Pearson, J., Clifford, C. W., & Tong, F. (2008). The functional impact of mental imagery on conscious perception. Current Biology, 18(13), 982986. doi:10.1016/j.cub.2008.05.048

    Sheinberg, D. L., & Logothetis, N. K. (1997). The role of temporal cortical areas in perceptual organization. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 94(7), 34083413.

    Tong, F., & Engel, S. A. (2001). Interocular rivalry revealed in the human cortical blind-spot representation. Nature, 411(6834), 195199. doi:10.1038/35075583

    Tong, F., Meng, M., & Blake, R. (2006). Neural bases of binocular rivalry. Trends in Cognitive Sciences, 10(11), 502511. doi:10.1016/j.tics.2006.09.003

    Tong, F., Nakayama, K., Vaughan, J., & Kanwisher, N. (1998). Binocular rivalry and visual awareness in human extrastriate cortex. Neuron, 21(4), 753759. doi:10.1016/S0896-6273(00)80592-9

    Wheatstone, C. (1838). Contributions to the physiology of vision. Part the first. On some remarkable, and hitherto unobserved, phenomena of binocular vision. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 128(0), 371394. doi:10.1098/rstl.1838.0019

    Wilson, H. R., Blake, R., & Lee, S. H. (2001). Dynamics of travelling waves in visual perception. Nature, 412(6850), 907910. doi:10.1038/35091066

    Yin, R. K. (1969). Looking at upside-down faces. Journal of Experimental Psychology, 81(1), 141-&.

    Yu, K., & Blake, R. (1992). Do recognizable figures enjoy an advantage in binocular rivalry? Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 18(4), 11581173. doi:10.1037/0096-1523.18.4.1158

    Zhou, W., & Chen, D. (2009). Binaral rivalry between the nostrils and in the cortex. Current biology : CB, 19(18), 15611565. doi:10.1016/j.cub.2009.07.052

    Software:

    Inquisit: Version 4. Millisecond Software. (Experimentalsoftware)

  • Inversionseffekt und Augenwechsel reduzieren Prdominanz unter binokularer Rivalitt

    27

    Erklrung fr schriftliche Prfungsleistungen

    gem 13, Abs. 2 und 3 der Ordnung des Fachbereichs 02 Sozialwissenschaften, Medien und Sport der Johannes Gutenberg-Universitt Mainz fr die Prfung im Bachelorstudiengang B.Sc.

    Psychologie vom 11. Febr. 2011, StAnz. S. 460 Hiermit erklre ich, Brehmen, Martin 2678456 ________________________________________ Name, Vorname Matrikelnummer dass ich die vorliegende Arbeit selbststndig verfasst und keine anderen als die angegebenen Quellen oder Hilfsmittel (einschlielich elektronischer Medien und online-Quellen) benutzt habe. Mir ist bewusst, dass ein Tuschungsversuch oder ein Ordnungsversto vorliegt, wenn sich diese Erklrung als unwahr erweist. ________________________________________ Ort/Datum Unterschrift 19 Abs. 3 habe ich zur Kenntnis genommen (Versucht die Kandidatin oder der Kandidat das Ergebnis einer Prfung durch Tuschung oder Benutzung nicht zugelassener Hilfsmittel zu beeinflussen, oder erweist sich eine Erklrung gem 13 Absatz 2 Satz 5 als unwahr, gilt die betreffende Prfungsleistung als mit nicht ausreichend (5,0) absolviert.)