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Für unser Gehirn ist alles echt

Isabella Pasqualini ist promovierte Architektin (ETHZ) und Neurowissenschaftlerin (EPFL). Sie erforscht das Verhältnis zwischen Körper und Raum mit Hilfe von immersiven, interaktiven Technologien. Ihre Arbeiten zeigen, dass Immersion sehr unterschiedlich erlebt wird und dass es höchste Zeit ist, sich bezüglich virtueller Realität auch mit ethischen Fragen auseinanderzusetzen.

Du erforschst das Verhältnis zwischen Körper und Raum. Wie machst du das?

Ich bin Architektin und habe daher eine starke humanwissenschaftliche Prägung, habe mich aber auch zehn Jahre lang aus der Perspektive der kognitiven Neurowissenschaften mit dem Thema Körper und Raum befasst. Meine Arbeit im Labor ist eine Kombination aus kognitiver Neurowissenschaft und Bildgebung.

Was heisst das konkret?

Ich erforsche, wie der Raum das Körperbewusstsein beeinflusst. Dabei geht es nicht um eine metaphorische Ebene, sondern um motorische, haptische, visuelle Aspekte. Ich untersuche, wie diese Wahrnehmungen verarbeitet werden und wie das Selbstgefühl oder die Eigenkörpererfahrung sowie Emotionen generiert werden. Technologie spielt dabei eine wichtige Rolle.

Was ist daran neu?

Ich arbeite in interdisziplinären Teams mit Forschern aus Ingenieurwissenschaften, Neuropsychologie, Biologie oder Robotik zusammen. Was ich an Neuem einbringe, ist der Umweltaspekt, denn die erweiterte Körperumwelt wurde bisher kaum wissenschaftlich erforscht.

Neu ist auch die Art, wie wir diese Themen im Labor erforschen. Die Fragen, denen wir nachgehen, sind aber uralt: Die Architektur befasst sich seit rund 2000 Jahren damit, wie der Körper in der Umwelt abgebildet wird. Dieses alte Wissen ist immer noch produktiv.

Ihr arbeitet im High-Tech-Labor mit einem 2000 Jahre alten Denkmodell?

Ja, viele jener alten Fragen sind heute tatsächlich aktuell. Vitruvius zum Beispiel entwickelte ein Denkmodell, das Gebäude in Beziehung setzt zum menschlichen Körper. Er sah eine Entsprechung zwischen Gebäudeteilen und Körperteilen und forderte, dass dieses Verhältnis in der Architektur konstruktiv umgesetzt würde. Gemäss seinem Modell funktioniert die Wahrnehmung über Partikel, die durch Berührung oder durch das Sehen ins Gehirn gelangen. Ich finde es faszinierend, dass Vitruvius sich entschied, sein Denkmodell auf der demokritischen Philosophie aufzubauen. Platon und Aristoteles interessierten ihn überhaupt nicht.

Interessanterweise begann die Physik im 20. Jahrhundert, wieder auf das demokritische Modell zurückzugreifen. Wir Architekten haben mit diesem Denken eine 2000jährige Geschichte und eine Kultur, die man abstauben und wiederentdecken sollte. Das demokritische Modell der Verkörperung ist heute beispielsweise in der Robotik als sogenanntes „Embodiment“ ein Thema.

Die Architektur ist ja etwas sehr Reales. Du befasst dich aber vor allem mit dem virtuellen Raum. Was unterscheidet den virtuellen vom physischen Raum?

Der virtuelle Raum ist in erster Linie visuell. Er ist etwas flacher als der physische Raum, weil man ihn nicht im gleichen Mass mit dem ganzen Körper betreten kann. Die Verkörperung (Embodiment) ist weniger stark. Wenn der virtuelle Raum aber rein visuell ist, kann er sehr passiv sein. Je mehr Sinnesmodalitäten dazukommen, desto interaktiver, dreidimensionaler und damit auch immersiver wird der Raum. Wenn ich hineingreifen und dabei meine Hand sehen kann oder wenn ich meinen Kopf drehe und das Panorama um mich herum sehe, beginnt der Raum, immersiv zu werden. Das ist eine ganz andere Art von Interface als ein einfacher 2D-Bildschirm, bei dem räumliche Fläche nur über die Augenrotation erstellt wird.

Was versteht man unter Immersion?

Das ist ein Begriff aus der Technologie. In der virtuellen Realität gibt es zwei wichtige Begriffe: Präsenz und Immersion. Präsenz ist der Effekt des Mediums, beispielsweise eines Buches: Wie stark kann ich in ein Buch eintauchen, das heisst, wie reell erlebe ich die bildhafte Beschreibung im Buch? In der virtuellen Realität wird die Präsenz oder die Wirklichkeitsempfindung für die Handlung oder die Umgebung messbar gemacht, und zwar als Folge der Immersion. Die Immersion wird von einer bestimmten Technologie ermöglicht und ist immer dreidimensional, in Echtzeit und damit verkörpert. Je gezielter die Körpersinne durch die Technologie substituiert und in das virtuelle Geschehen einbezogen werden, desto immersiver ist das Medium; dadurch wird auch die Präsenz im virtuellen Raum ausgeprägter.

Dann bewirkt die virtuelle Realität also eine stärkere Präsenz oder Wirklichkeitsempfindung als das Buch?

Nein, in einem Buch ist die Präsenz nicht zwingend schwächer. Fast jeder hat sich schon einmal so sehr in ein Buch vertieft, dass die wirkliche Umgebung völlig verschwand und er nichts mehr davon hörte. In der virtuellen Welt wird der gleiche Effekt über immersive Technologien erzeugt. Für den User, der in die virtuelle Realität eintaucht, ist die Immersion ein passiver Vorgang, ein Effekt der Technik, auf die man reagiert. Immersion im virtuellen Raum wird also technologisch erzeugt. Die Präsenz, die ich dabei verspüre, basiert jedoch auf denselben kognitiven Prozessen wie die Präsenz beim Buch. Dabei heisst Präsenz einfach: „Ich bin drin“, während Immersion sich darauf bezieht, wie die Technologie mich dabei begleitet.

Was bedeutet das für deine Forschungen?

Durch Immersion kann man in den Körper eingreifen und bestimmte Emotionen für den Raum aufkommen lassen. Damit erreicht man im Prinzip eine surreale Ebene und generiert Wahrnehmungen, die in der physischen Realität nicht erlebt werden könnten. Dadurch wird es allerdings auch möglich, Gefühle zu modulieren und zu manipulieren. Mit immersiven Medien kann man sehr invasiv in den Körper eingreifen.

Ich nehme an, du erprobst solche Experimente auch an dir selbst. Welche Erfahrungen hast du mit der virtuellen Realität gemacht?

Ja, ich habe über zehn Jahre die verschiedenen Technologien im Labor an mir selber ausprobiert und auch mit zahlreichen Probanden gearbeitet. Meine Haupterfahrung ist, dass jeder den virtuellen Raum ganz anders erlebt. Laborexperimente brauchen sehr sorgfältige Vorbereitungen, um zu verstehen, welche Daten man sammeln will. Die Technologie dazu muss für die Experimente speziell entwickelt werden. Als wissenschaftliches Experiment muss unsere Arbeit natürlich reproduzierbar sein, trotzdem erlebt man im Labor, wie verschieden die Menschen letztlich sind und wie individuell jeder auf Umweltreize reagiert. Der eine sieht eher einen Raum, der andere sieht eher Gegenstände oder er sieht kaum etwas und „fühlt“ stattdessen den Raum. Weil virtuelle Realität so verschieden erlebt wird, ist es sinnvoll, dieses Medium auf den Nutzer und seine individuellen Bedürfnisse auszurichten.

Wie erfasst ihr, wie die Leute den Raum wahrnehmen? Lasst ihr sie vor allem erzählen?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten. Auf der phänomenologischen Ebene kann man das Erleben erfassen, indem man den Probanden erklären lässt, was ihm passiert ist. Dabei kann man auch erkennen, ob er sich auf das Experiment eingelassen hat oder nicht. Zudem setzen wir verschiedene Fragebögen ein und messen die Emotionen oder die Lage, in der sich der Proband selbst lokalisiert hat. Noch wichtiger aber sind direkte körperliche Messungen.

Bei meinen Experimenten muss ich Wege finden, um zu verstehen, wie tief zum Beispiel ein Raum wahrgenommen wird, in den die Probandin gerade eingetaucht ist. Man kann die Probandin mit einer leichten Schätzungsaufgabe testen und beispielsweise fragen: „Stell dir vor, du wirfst einen Ball an die gegenüberliegende Wand, und sag mir, wann er angekommen ist.“ Je länger die Reaktionszeit ist, desto grösser wurde die Raumtiefe von der Probandin während des Experiments empfunden. Anschliessend werden auch neurologische Bildgebungsverfahren eingesetzt.

Entsteht ein anderes Wissen, wenn man sich im virtuellen Raum bewegt, oder erweitert das Virtuelle nur den Horizont des Realen?

Ich glaube, das hängt sehr stark vom Nutzer ab, von seinen Erwartungen und Ängsten. Natürlich werden Dinge so erlebt, wie man sie in der physischen Realität nicht erwarten würde und es können Gefühle modifiziert werden. Es ist auch sehr wahrscheinlich, dass sich in Zukunft die Grenzen zwischen virtuellen und physischen Welten verschieben werden. Es gibt Leute, die von der virtuellen Realität die grosse Freiheit erwarten, die glauben, in der virtuellen Welt sei irgendwann alles möglich und man werde dort alles tun können, was man hier nicht darf. Das ist natürlich nicht der Fall. Das Virtuelle wird real erlebt, für unser Gehirn ist alles echt. Zum eigenen Vorteil sollte man darauf achten, wie man sich der virtuellen Realität aussetzt. Unsere Laborexperimente werden zum Beispiel von einer Ethikkommission bewilligt.

Dann sind also die Grenzen des Realen auch die Grenzen der virtuellen Realität?

Ja, ich persönlich bin dieser Meinung. Es verschieben sich aber auf jeden Fall die Grenzen des Möglichen.

Welchen Nutzen hat die Technologie, die du als Forscherin verwendest, ausserhalb des Labors?

Der Mensch hat bezüglich seiner Wohnumgebung gewisse Grundbedürfnisse, wozu auch Stabilität gehört. Dies stellt vorläufig die direkte Anwendung von virtueller Technologie im Wohnbereich noch in Frage. Es gibt aber bestimmt Verwendungen, um zu verstehen, wie Wohnraum oder Stadtraum funktioniert und wie man diese Räume qualitativ verbessern kann. Weil Raum eine knappe Ressource ist, muss man unbedingt besser verstehen, wie man Räume verdichten kann, damit sie für jeden stimmen und nicht nur für die Investoren, Architekten und Fachplaner. In 2 bis 3 Jahren wird es möglich sein, über virtuelle Realität die emotionalen Aspekte verschiedener Personengruppen in bauliche Entscheidungsprozesse einzubinden.

Die radikalste Anwendung aber wäre, das Wohnen oder den Stadtraum über virtuelle Räume zu erweitern, so dass man nicht mehr unterscheiden kann, was physisch ist und was virtuell. Diese sogenannten erweiterten Räume werden auf jeden User individuell zugeschnitten sein.

Ist das wünschenswert?

Ich glaube, diese Entwicklung ist in Gang, manches ist bereits realisiert. Über die Forschung können wir uns auch mit Visionen und ethischen Aspekten auseinanderzusetzen, weil virtuelle Realität als echt erfahren wird.

Findet die Auseinandersetzung mit diesen Fragen statt?

In der Technologie schon, ja. In den Humanwissenschaften leider weniger, weil die Anwendung dieser Technologien dort noch kaum als eigener Kompetenzbereich verstanden wird.

Welches Potential attestierst du der virtuellen Realität in der Bildung oder in Lernsettings?

Die meiste Erfahrung hat man sicher in der Flugsimulation und im Zusammenhang mit dem Auto. Aus diesen Bereichen stammt ja die ganze Technologie. Dort spielen emotionale und ethische Aspekte auch eine wichtige Rolle, zum Beispiel wenn es um die Sicherheit geht. Wenn die Technologie billiger wird und jeder ein Tablet besitzt, kann man sich vorstellen, dass virtuelle Realität beispielsweise für berufliche Trainingszwecke eingesetzt wird, wobei sie auf spezifische Zielgruppen wie Junge und Ältere oder auf erfahrene und weniger erfahrene Personen zugeschnitten wird. Damit könnte man auch auf der kognitiven Ebene besser verstehen, welche Fehler eine Person macht. In der Bildung macht virtuelle Realität dort Sinn, wo verkörperte Prozesse das Lernen unterstützen sollen.

Gibt es etwas, das dir persönlich in Bezug auf Bildung und Lernen besonders wichtig ist?

Ja: Dass man Fehler machen und Fehler akzeptieren kann. In leistungsorientierten und kompetitiven Gesellschaften ist das oft nicht möglich. Das Verdrängen von Fehlern hat aber zur Folge, dass man nichts lernt. In dieser Hinsicht ist die Technologiebranche interessant, weil ein grosser Teil der Projekte, die dort entwickelt werden, nie zur Umsetzung gelangen. Bei Architekturwettbewerben sieht die Bilanz übrigens ähnlich aus. Fehler zu akzeptieren und auch mal Scheitern zuzulassen, finde ich enorm wichtig.

Du bist nicht nur in virtuellen Welten zu Hause, du hast als Architektin auch in sehr verschiedenen Ländern gelehrt und gebaut, unter anderem in Holland und Angola. Was hast du aus diesen Erfahrungen mitgenommen?

Dass auf der Welt sehr unterschiedlich gebaut, kommuniziert und gewohnt wird. Wenn man zurückkehrt, lernt man immer etwas über die Schweiz. Überhaupt lernt man bei der Rückkehr mehr als beim Unterwegs-Sein.

Wir sitzen hier vor dem Hauptgebäude der Uni Zürich. Was ist das für ein Gebäude?

Es ist sehr modern. Der Lichthof ist vermutlich einer der schönsten Räume dieser Stadt. Der Innenraum ist wichtiger als das Gebäude rundherum, im Lichthof taucht man in eine andere Welt ein. Das Gebäude verkörpert auch ein Privileg. Es repräsentiert die Zeit und den Raum, um sich Gedanken zu machen und sich der Bildung zu widmen. Dieses Gebäude sagt mir auch, dass Bildung in unserer Gesellschaft als Privileg verstanden wird.

Websites von Isabella Pasqualini

http://isapasqualini.com

http://leav.versailles.archi.fr/#/membres/membres/isabella-pasqualini

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