In dem sieben mal 17 Meter großen Bachlab im Bonner Norden sieht man nicht viel von der Forschung, und das hat einen guten Grund. "Wir brauchen den Platz, damit sich die Probanden gut bewegen können", erläutert Hertz-Professor Dominik Bach. Diese werden vor jedem Versuch am ganzen Körper mit Sensoren ausgestattet, um ihre Bewegungen millimetergenau via Motion-Capturing in ein Computer-Modell zu übertragen. Anschließend wird ihnen eine 3D Brille aufgesetzt, mit der sie in die virtuelle Realität abtauchen können und verschiedene Szenarien erleben - wie in einem Computerspiel. Ihre Handbewegungen und Aktionen werden über Controller in die Simulation übertragen - sie erleben die künstliche Realität wie ihre eigene und können darin agieren.
Während die Spieler die verschiedenen herausfordernden Szenarien bestehen, erhält das Team direkte Informationen durch die Sensoren. "Wir haben inzwischen die Rechenleistung, um dank verschiedener Algorithmen die verschiedenen komplizierten Bewegungsmuster der Menschen zu verstehen", so Dominik Bach. Er und sein Team haben dafür Modelle und Methoden der theoretischen Neurowissenschaften und der künstlichen Intelligenzforschung vernetzt, um die Funktion des menschlichen Gehirns zu entschlüsseln. Das Gehirn benutzt mathematische Operationen, um Handlungen zu steuern. Bachs Forschungsziel ist es, diese Operationen zu charakterisieren.
Dabei wollen sie insbesondere die Limitierungen dieser Funktionsweisen aufzeigen zu können. "Kann man etwa aus einer Gefahrensituation heraus wieder ohne weiteres in ein normales Bewegungsmuster zurückkehren? WIe bereitet man sich auf solche Gefahren vor?", stellt Bach fest. Diese Grundlagenforschung soll zum einen Menschen zugute kommen, die ständig von Gefahren umgeben sind, wie etwa Abwassertaucher. Aber auch, wie man Menschen ohne Bezug zu Gefahren besser schulen kann. Als zweiter Punkt steht Hilfe im klinischen Alltag als Ziel, etwa bei der Behandlung von Phobien. "Wir wollen verstehen, wie Menschen darauf reagieren, und warum manche Menschen nicht auf Behandlugnen anspringen. Denen können wir mit unserer Forschung eventuell helfen.
TRA "Life and Health
Dominik Bach baut im Transdisziplinären Forschungsbereich „Leben und Gesundheit“ einen Schwerpunkt an der Schnittstelle zwischen Neurowissenschaften, Psychiatrie und Informatik auf. Der Forschungsbereich beschäftigt sich mit dem
Leben in komplexen Strukturen – von kleinsten Molekülen, die miteinander interagieren bis hin zum Zusammenspiel verschiedenster Organismen in ökologischen Systemen. Das Verständnis der Komplexität des Lebens ist daher eines der faszinierendsten Forschungsthemen. Entschlüsseln Forschende die dem Leben zugrunde liegenden Mechanismen, ist das die Grundlage dafür, Krankheiten besser zu verstehen und neue Therapien zu entwickeln.