Filme und die Popkultur im Allgemeinen sind oft der erste Kontakt, den wir mit neuen Ideen und Technologien haben, insbesondere in der Science-Fiction. Denk mal darüber nach – wusstest du vor „Zurück in die Zukunft“, was ein Hoverboard ist? War „Matrix“ der erste Film, bei dem du über virtuelle Realität nachgedacht hast? Hast du durch „Blade Runner“ oder „Jurassic Park“ zum ersten Mal vom Klonen gehört?
Es wurde bereits viel darüber geschrieben, dass unser Gehirn so beschaffen ist, dass wir uns in Geschichten verlieben – dank der Empathie, die sich in der Ausschüttung von Oxytocin äußert und die wir gegenüber den Figuren empfinden [1, 2]. Wenn Science-Fiction-Konzepte in eine audiovisuelle Erzählung eingebettet werden, die mit einer Figur verbunden ist, können sie in einem fiktionalen, nicht bedrohlichen Umfeld vorgestellt werden, und ihre Verbindung zu den Figuren trägt dazu bei, dass sie uns im Gedächtnis bleiben.
Das bedeutet jedoch nicht immer, dass die Wissenschaft korrekt dargestellt wird. Oftmals werden komplexe Konzepte aus Gründen der erzählerischen Zweckmäßigkeit so stark vereinfacht, dass sie sich weit von der Wissenschaft entfernen, die ihnen zugrunde liegt. In diesem Blogbeitrag diskutieren wir, wie die verschiedenen Biosensoren, mit denen wir bei iMotions täglich arbeiten, in Filmen dargestellt werden – und was wissenschaftlich fundiert ist, was fast schon stimmt, aber vielleicht zu sehr Populärwissenschaft ist, und was schlichtweg Science-Fiction ist.
Gesichtsausdrücke und Emotionen: Inside Out
Als Pete Docter das Drehbuch für „Inside Out“ entwarf, war ihm klar, dass er einige grundlegende Emotionen wie Angst und Optimismus darstellen wollte, indem er in den Kopf der Protagonistin Riley hineinzoomte. Doch schon bald wurde ihm bewusst, dass er nicht wusste, wie man eine Emotion definiert.
Er konsultierte für den Film nicht nur Neurowissenschaftler, um Konzepte wie Gedächtnis und Kognition korrekt darzustellen, sondern holte sich auch Unterstützung vom Psychologen Paul Ekman, der Pionierarbeit auf dem Gebiet der Theorie der Grundemotionen leistete [3] und an der Entwicklung des Facial Action Coding System mitwirkte, auf dem die Analyse von Gesichtsausdrücken heute basiert [4].
Ekman beriet Docter dabei, die Emotionen auf der Grundlage der Theorie der Grundemotionen im Gesichtsausdruck zu reduzieren, was schließlich zu den fünf Figuren führte, die man im Film als Charaktere im „Hauptquartier“ in Rileys Gehirn sieht: Freude, Traurigkeit, Wut, Ekel und Angst (die beiden übrigen, Verachtung und Überraschung, wurden als zu ähnlich zu den anderen angesehen, um ihnen im Film eigene Charaktere zu widmen).
VR & Eye-Tracking: Ready Player One
Abgesehen von haptischen Anzügen und taktilen Handschuhen zeigt Steven Spielbergs Film „Ready Player One“ aus dem Jahr 2018 VR-Technologien, die gar nicht so weit von unserer heutigen Realität entfernt sind. Im Film setzt sich die Hauptfigur Wade regelmäßig ein elegantes, kabelloses VR-Headset auf und befindet sich sofort in der OASIS, einer allumfassenden virtuellen Realität, in der sein Avatar Parzival nahtlos mit anderen in der Umgebung interagiert.
Zwar erfordert die vollständige Nachbildung von Wades Bewegungen in OASIS eine weitaus komplexere Technologie, als sie die derzeitige VR-Technik bietet, doch verfügen VR-Headsets wie das HTC Vive und Varjo zumindest über integriertes Eye-Tracking. Varjo bietet zudem eine Auflösung auf dem Niveau des menschlichen Auges, was die Erstellung äußerst realistischer 3D-Umgebungen ermöglicht.
Diese Geräte dienen zwar nicht nur dazu, Augenbewegungen in der VR zu erfassen, um Benutzeroberflächen (und darüber hinaus) zu verbessern, doch zielt das Eye-Tracking in den Headsets auch darauf ab, authentischere Avatare in der sozialen VR zu ermöglichen
Hautleitfähigkeit: Die Eltern kennenlernen
Der berüchtigte Polygraph, auch bekannt als Lügendetektortest, ist ein gängiges Motiv in Fernsehen und Film. Ein Beispiel dafür findet sich in dem Film „Meet the Parents“ aus dem Jahr 2000 mit Ben Stiller und Robert De Niro in den Hauptrollen. In der betreffenden Szene wird Stillers Figur Greg vom Vater seiner Verlobten in einem nächtlichen Lügendetektortest befragt. Was Ihnen vielleicht nicht aufgefallen ist: Der Polygraph misst neben Gregs Blutdruck und Atmung auch die Hautleitfähigkeit mithilfe eines Geräts zur Messung der elektrodermalen Aktivität (auch bekannt als galvanische Hautreaktion), das an seinen Fingern angebracht ist.
Es ist wichtig anzumerken, dass unter streng kontrollierten Bedingungen nachgewiesen wurde, dass die elektrodermale Aktivität in einem signifikanten Zusammenhang mit Täuschung steht [5]. So stellten beispielsweise Ströfer et al. [6] fest, dass die EDA „während des Lügens am höchsten war und im Vergleich zur Situation, in der die Wahrheit gesagt wurde, auch bei der Absicht zu täuschen erhöht war“, was bedeutet, dass neben dem Akt der Täuschung möglicherweise bereits die bloße Absicht zu lügen anhand der Hautleitfähigkeit erkannt werden könnte.
Allerdings berücksichtigen solche Tests den Ausgangszustand der Testperson und lassen sich daher leicht manipulieren [7]; zudem erfordern sie eine statistische Auswertung nach dem Test. Daher werden die Voraussetzungen für aussagekräftige Ergebnisse durch ihre Darstellung in Filmen wie „Meine Braut, ihr Vater und ich“ oft zu stark vereinfacht.
Elektroenzephalografie: Elysium
In dem in der Zukunft angesiedelten Science-Fiction-Film „Elysium“ (2013) spielt Matt Damon die Rolle des Max, der einen fast tödlichen Unfall überlebt und mit einem Exoskelett ausgestattet wird, um sich so bewegen zu können, wie es sein Körper nicht mehr zulässt. Er unterzieht sich einer Operation, bei der ihm Elektroden in das Gehirn und das Rückenmark implantiert werden, um eine Verbindung zwischen seinen Gedanken und der Maschine herzustellen.
Solche implantierten EEG-Elektroden gibt es zwar, sie werden jedoch in erster Linie zur Überwachung von Anfallstätigkeiten eingesetzt [8]. Sie sind natürlich invasiv und erfordern für die Implantation einen umfangreichen Gehirn-Eingriff.
Darüber hinaus werden derzeit Exoskelette entwickelt, um Menschen mit Lähmungen zu unterstützen, wie beispielsweise den Patienten in einem Exoskelett bei der Weltmeisterschaft 2014, der den symbolischen Anstoß des Turniers ausführte, indem er mithilfe eines EEG-Headsets Gehirnsignale sendete, die kontrollierte Bewegungen im Roboteranzug steuerten. Zwar hat die Forschung vielversprechende Ergebnisse bei der Nutzung von EEG zur Ausführung komplexer Exoskelettbewegungen gezeigt [9, 10], doch sind wir noch nicht ganz auf dem Niveau, das in Elysium dargestellt wird.
Elektrokardiogramm: Gattaca
Der Film „Gattaca“ aus dem Jahr 1997 mit Ethan Hawke und Uma Thurman in den Hauptrollen basiert auf der Prämisse, dass in einer futuristischen Gesellschaft Eugenik akzeptiert ist und alle Kinder, die nicht im Reagenzglas gezeugt wurden, als minderwertig oder „ungültig“ gelten und nicht ins All reisen dürfen.
Einer dieser „natürlich Geborenen“, Vincent aus dem Film „Hawke“, träumt von der Raumfahrt, wird jedoch aufgrund einer genetisch bedingten Herzerkrankung daran gehindert; daher kauft er sich die Gene eines „Validen“ namens Jerome, um die Aufnahmeprüfungen zu bestehen. Bei einem der Tests muss seine Herzfrequenz beim Laufen auf einem Laufband gemessen werden. Um nicht entdeckt zu werden, nimmt er zwanzig Minuten lang Jeromes gleichmäßige Herzfrequenz auf und speist die Aufzeichnung in einen Sensor ein, der an seinem Hemd befestigt ist und dann von einem Elektrokardiogrammgerät (EKG) überwacht wird.
Das Problem bei dieser Darstellung des EKGs besteht darin, dass die Herzfrequenzaktivität nicht als solche aufgezeichnet werden kann, da sie tatsächlich auf der Messung der elektrischen Aktivität über auf der Haut angebrachte Elektroden beruht.
In dem Film scheint der „Sensor“ eher ein an seinem Hemd befestigtes Ansteckmikrofon zu sein als eine Art Elektrode, und obwohl die digitale Anzeige auf dem Bildschirm plausibel wirkt, wäre es unmöglich, eine zuvor aufgezeichnete Übertragung elektrischer Aktivität an einen Computer zu senden, selbst wenn der Sensor auf der Haut angebracht wäre.
Fazit
Wir hoffen, es hat Ihnen Spaß gemacht, zu lesen, wie Biosensoren wie Eye-Tracking, Facial Coding, VR, EEG, Hautleitfähigkeit und EKG in aktuellen Filmen dargestellt werden. Auch wenn manche Darstellungen wissenschaftlich fundierter sind als andere, freuen wir uns bei iMotions, dass Geschichten über die Messung und Erfassung menschlicher physiologischer Reaktionen zunehmend Beachtung finden. Wenn Sie noch mehr darüber erfahren möchten, wie Sie mit Biosensoren eigene Studien zum menschlichen Verhalten durchführen können, schauen Sie sich unseren kostenlosen Taschenführer unten an.
Literaturverzeichnis
[1] Zak, P. J. (2015). Warum inspirierende Geschichten uns bewegen: Die Neurowissenschaft des Erzählens. Cerebrum, 2, 1–13
[2] MacDonald, K., & MacDonald, T. (2010). Das Peptid, das bindet: Eine systematische Übersicht über Oxytocin und seine prosozialen Wirkungen beim Menschen. Harvard Review Of Psychiatry, 18(1), 1–21. doi: 10.3109/10673220903523615
[3] Ekman, P. (1992). Gibt es Grundemotionen? Psychological Review, 99, 3, 550–553
[4] Ekman, P. (1992). Ein Plädoyer für Grundemotionen. Cognition And Emotion, 6(3-4), 169–200. doi: 10.1080/02699939208411068
[5] Pennebaker, J., & Chew, C. (1985). Verhaltenshemmung und elektrodermale Aktivität während der Täuschung. Journal of Personality and Social Psychology, 49(5), 1427–1433. doi: 10.1037/0022-3514.49.5.1427
[6] Ströfer, S., Noordzij, M., Ufkes, E. & Giebels, E. (2015). Täuschungsabsichten: Lassen sich Anzeichen für Täuschung messen, noch bevor eine Lüge ausgesprochen wird? PLOS ONE, 10(5), e0125237. doi: 10.1371/journal.pone.0125237
[7] Meijer, E., Verschuere, B., Gamer, M., Merckelbach, H. & Ben-Shakhar, G. (2016). Täuschungserkennung anhand von Verhaltens-, vegetativen und neuronalen Messgrößen: Konzeptionelle und methodische Überlegungen, die zur Zurückhaltung mahnen. Psychophysiology, 53(5), 593–604. doi: 10.1111/psyp.12609
[8] Babb, T., Mariani, E. & Crandall, P. (1974). Eine elektronische Schaltung zur Erkennung von EEG-Anfällen, die mit implantierten Elektroden aufgezeichnet wurden. Electroencephalography And Clinical Neurophysiology, 37(3), 305–308. doi: 10.1016/0013-4694(74)90036-4
[9] del R. Millan, J., Renkens, F., Mourino, J., & Gerstner, W. (2004). Nichtinvasive, durch Gehirnaktivität gesteuerte Steuerung eines mobilen Roboters mittels menschlichem EEG. IEEE Transactions On Biomedical Engineering, 51(6), 1026–1033. doi: 10.1109/tbme.2004.827086
[10] Müller-Putz, G., Scherer, R., Pfurtscheller, G. & Rupp, R. (2005). EEG-basierte Steuerung von Neuroprothesen: Ein Schritt in Richtung klinischer Praxis. Neuroscience Letters, 382(1-2), 169–174. doi: 10.1016/j.neulet.2005.03.021
