In der kognitiven Psychologie ist räumliche Wahrnehmung der Prozess des Erwerbs, der Organisation, Nutzung und Änderung von Wissen über die räumliche Umgebung. Dabei geht es in erster Linie darum, wie sich Tiere (einschließlich Menschen) im Weltraum verhalten und welches Wissen sie über diesen Raum aufbauen, nicht nur über den Raum selbst. Diese Fähigkeiten ermöglichen es dem Einzelnen, grundlegende und fortgeschrittene kognitive Aufgaben im täglichen Leben zu bewältigen. Daher erregt die Erforschung des räumlichen Wissens des Menschen nicht nur die Aufmerksamkeit der Psychologie, sondern fördert auch die Schnittstelle und Kommunikation zwischen mehreren Disziplinen wie etwa der Neurowissenschaft und der künstlichen Intelligenz.
Die räumliche Wahrnehmung des Menschen hängt eng damit zusammen, wie wir unsere Umgebung beschreiben, uns in neuen Umgebungen zurechtfinden und Routen planen.
Im Rahmen zahlreicher Studien haben Wissenschaftler auf Grundlage von Teilnehmerberichten und Leistungsmessungen eine Reihe von Experimenten entwickelt, um zu verstehen, wie sich einzelne Personen im Raum im Verhältnis zu ihrer Umgebung orientieren. Der jüngste Anstieg bei der Implementierung von Virtual-Reality-Technologien bietet Forschern die Möglichkeit, Teilnehmern die Interaktion mit unbekannten Umgebungen in einem streng kontrollierten Kontext zu ermöglichen.
Die kognitiven Karten, die der Mensch in seinem Verhalten verwendet, stellen die fortschrittlichste Form der räumlichen Wahrnehmung dar. Diese Karten speichern Informationen über Orientierungspunkte und Wege zwischen ihnen. Dieses Wissen kann aus einer Vielzahl von Quellen gewonnen werden, darunter Kartensymbole, verbale Beschreibungen und computergestützte Leitsysteme sowie eine streng koordinierte Sicht und Bewegung.
Es gibt drei grundlegende Arten des räumlichen Wissenserwerbs: Orientierungspunktwissen, Wegwissen und Vermessungswissen. Die Entwicklung dieser drei Wissensarten erfolgt schrittweise.
Gemäß der klassischen Auffassung von Siegel und White aus dem Jahr 1975 handelt es sich bei Landmark-Wissen um die markanten Objekte, die während einer Handlung wahrgenommen werden, während Pfad-Wissen durch die Bewegung zwischen diesen Landmarks erworben wird. Mit fortschreitender Forschung wurde diese Schritt-für-Schritt-Theorie jedoch zunehmend in Frage gestellt. Untersuchungen haben ergeben, dass Menschen auch nach minimaler Erkundung investigatives Wissen aufbauen können.
Die Klassifizierung des Raums kann in verschiedene Ebenen unterteilt werden. Montello legt vier Raumtypen fest: grafischer Raum, visueller Raum, Umweltraum und geografischer Raum, jeweils mit unterschiedlichen Merkmalen und Lernmethoden. Der Umweltraum gilt als der wichtigste Teil der menschlichen Navigation, da er die beste Möglichkeit bietet, die Umwelt durch Bewegung zu verstehen.
Beim Aufbau räumlichen Wissens bilden Menschen anhand eines Referenzpunkts einen kognitiven Rahmen der Umgebung.
Beim Erwerb räumlichen Wissens wird üblicherweise zwischen egozentrischen und allozentrischen Rahmen unterschieden. Ersteres basiert auf dem Individuum selbst, während Letzteres auf der relativen Position umgebender Objekte oder Orientierungspunkte basiert. Es gibt auch einen geozentrischen Rahmen, der normalerweise in großräumigen Umgebungen verwendet wird und mit einem Koordinatensystem wie Längen- und Breitengrad verknüpft ist.
Jeder erlebt den Raum anders und manche Menschen bevorzugen bestimmte Bezugsrahmen und Strategien zur Darstellung des Raums. Diese Präferenzen werden von den Eigenschaften der Umgebung beeinflusst. In einer Umgebung mit nur einem Pfad neigen Menschen beispielsweise dazu, eine egozentrische Perspektive einzunehmen, während sie in einer offenen Umgebung mit vielen Orientierungspunkten eher zu einer allozentrischen Perspektive neigen.
Verzerrungen bei der räumlichen Wahrnehmung sind systematische Fehler in der Art und Weise, wie Menschen räumliche Darstellungen von Informationen verwenden oder zu behalten versuchen.
Untersuchungen haben ergeben, dass Menschen beim Abschätzen von Entfernungen oder Winkeln oft wiederholt Fehler machen. Dies lässt darauf schließen, dass ihre mentalen Karten und das Wissen, das sie widerspiegeln, systematischen Verzerrungen unterliegen. Wenn Menschen beispielsweise die Entfernung zwischen geografischen Orientierungspunkten schätzen, überschätzen sie die Entfernung häufig, insbesondere bei berühmten Orientierungspunkten.
Darüber hinaus können die Fehler erheblich zunehmen, wenn Objekte in der räumlichen Umgebung nicht ausgerichtet sind. Dies zeigt, dass beim Menschen die Anordnung von Objekten einen wichtigen Einfluss auf die Genauigkeit der räumlichen Wahrnehmung hat. Berücksichtigt man die Unterschiede im Geschlecht der Teilnehmer, so weist die Forschung auch auf geschlechtsspezifische Unterschiede in der räumlichen Wahrnehmung hin. Bei einigen Arten beeinflusst das Geschlecht die Größe des Hippocampus und die Kapazität des räumlichen Gedächtnisses.
Die Kombination verschiedener Forschungsergebnisse zeigt, dass die räumliche Navigation eine Fähigkeit ist, die eine kontinuierliche Anpassung der Strategien in einer dynamischen Umgebung erfordert. Ob intuitive Wegfindung oder kartenbasierte globale Perspektive – der Mensch entwickelt und verbessert seine Fähigkeiten zur räumlichen Wahrnehmung ständig weiter. Dies ist von entscheidender Bedeutung für unser Verständnis der Umwelt und ihrer Komplexität in unserem täglichen Leben.
In der sich rasch verändernden modernen Gesellschaft wird das Verständnis unserer eigenen räumlichen kognitiven Methoden dazu beitragen, unsere Lern- und Anpassungsfähigkeit zu verbessern. Welche Veränderungen kann dies in unser Leben bringen?