Der ganze Körper ist ein Tastsinnessystem

Interview mit Martin Grunwald, Haptik-Experte, Teil 1

Der ganze Körper ist ein Tastsinnessystem

Bildquelle: Fotolia

Literaturtipp:

Martin Grunwald (Hg.)
Human Haptic Perception Basics and Applications
Birkhäuser, Basel 2008
Geb. 676 Seiten, 85,49
Euro ISBN: 978-3-7643-7611-6

Nichts ist uns näher als die eigene Haut. Sie hüllt uns ein, gibt Schutz und eine begreifbare Form. Denn gleichzeitig ist die Haut unser größtes sensorisches Organ. Ihre unzähligen Rezeptoren sind in ständigem Kontakt mit der Außenwelt – empfangen in jeder Sekunde Millionen von passiven und aktiven Reize, die uns unter die Haut gehen. Denn auch im Körperinneren registrieren zahllose Helferlein jede Bewegung und jede Berührung.

Dr. Martin Grunwald ist einer der wenigen Experten, die ihre Forschungen auf das Tastsinnessystem konzentrieren. Das setzt Leidenschaft fürs Sujet voraus: „Es ist ein weltweites Phänomen, dass sie nur mit einem müden Lächeln bedacht werden, wenn sie Interesse in diese Richtung äußern.“ 

Was Grunwald nicht davon abhielt, sich dieses elementaren Themas anzunehmen. 1998 promovierte er am Institut für Kognitive Psychologie der Friedrich-Schiller-Universität Jena mit dem Thema „Haptische Reizverarbeitung und EEG-Veränderungen“. In der Folge sammelte er Meriten mit Patenten, Forschungspreisen und Erkenntnissen zur Anorexia nervosa bzw. Magersucht – eine Störung des eigenen Körperschemas.

Statt auf eine der raren Professuren im Bereich Haptik zu warten, gründete er 1996 in seiner Geburtsstadt Leipzig das Haptik-Forschungslabor. Mittlerweile wirken hier zehn feste Mitarbeiter. Die Universität stellt die Räume zur Verfügung, alles andere – von der Grundlagenforschung bis zur Mitarbeiterhonorierung – wird selbst finanziert: mit Gutachten, Vorträgen und externen Aufträgen, vor allem von Kunden aus der Industrie. Das Haptik-Laborteam berät sie in der Entwicklung, analysiert Materialien und Produkte, testet sie via „Körpersprache“ an potentiellen Kunden. Zu den Referenzen zählen u.a. BMW, Bosch, Daimler, Gore-Tex, Nestlé, Samsung und Siemens. 

MSI: Bei den Recherchen zum Thema war ich verblüfft, wie wenige Haptik-Experten es gibt. Ist der Tastsinn ein unterrepräsentiertes Forschungsgebiet?

Grunwald: Diese Frage kann man nicht ohne die historische Perspektive beantworten. Vor dem zweiten Weltkrieg gab es in Deutschland einige große Köpfe, die sich intensivst mit haptischer Wahrnehmung bzw. Tastsinnes-Reizverarbeitung bei Gesunden und Blinden beschäftigt haben. Nach dem Krieg haben sich unsere Forschungslandschaft, auch Themen und Fragestellungen grundlegend verändert.

Wissenschaftstheoretisch spielt eine wichtige Rolle, dass all die Themen, die mit dem Berührungssinn des Menschen zu tun haben, von der akademischen Psychologie und Physiologie eklatant abgewertet wurden. Darum finden Sie kaum jemanden, der seine Karriere und sein Leben der Erforschung dieses Sinnessystems widmet.

Zudem haben wir ein Menschenbild, in dem der Tastsinn auch immer schnell mit erotischen und Reproduktionsaktivitäten in Zusammenhang gebracht wird.

MSI: Was biologisch gesehen allerdings auch nicht ganz unwichtig ist ...

Grunwald: Ja, man gibt sich zwar viel Mühe, Reproduktionsaktivitäten via Internet zu digitalisieren, aber wir brauchen dazu natürlich den Vollkontakt. Markierungen wie der „niedere Sinn“ oder „der Nahsinn“ haben auch das wissenschaftliche Denken blockiert.

Ein anderer wichtiger Punkt ist, dass Störungen des Tastsinnessystems viel seltener zu beobachten, kaum in Sprache zu fassen und schwieriger zu erkunden sind als Störungen anderer Sinnessysteme wie z.B. Augen oder Ohren. 

Allerdings wird sich die Natur auch hüten, im Tastsinnesbereich eklatante Fehler zuzulassen. Tastsinnes-Informationen werden gehäuft parallel, doppelt und dreifach verarbeitet. Unsere Hausformel lautet: Ein Totalausfall des Tastsinnessystems ist nicht mit dem Leben vereinbar – ein Gesetz, dem wir als Biosystem unterworfen sind.

„Denkbar größte Herausforderung“ – seit zehn Jahren forschen Robotikexperten an einem technischen Tastsinn. (Bildquelle: Fotolia)

„Denkbar größte Herausforderung“ – seit zehn Jahren forschen Robotikexperten an einem technischen Tastsinn. (Bildquelle: Fotolia)

MSI: Zumindest in der Robotik scheint man seit ein paar Jahren auch das Wunderwerk der menschlichen Hand wieder entdeckt zu haben. 

Grunwald: Die Robotik ist eine Ingenieurswissenschaft, die vom Geist des Machbaren und Nachmachbarem getragen wird. Nachdem die Ingenieure in diesem Bereich viele Jahrzehnte damit zubrachten, visuelle und auditive Informationsverarbeitung in Maschinen zu integrieren, stellten sie mit Erstaunen fest, dass ihre Roboter nichts fühlen können, sozusagen gar nicht wissen, dass sie da sind. Seit ca. 10 Jahren stellt man sich daher der denkbar größten Herausforderung, einen technischen Tastsinn zu entwickeln und zu implementieren. 

MSI: Positiv gewendet, leisten Sie und Ihr Team also Pionierarbeit?

Grunwald: Das entspricht unserem Selbstverständnis. Wie die Wissenschaftsgeschichte zeigt, hat es immer wieder Forschungsgebiete gegeben, für die die Zeit noch nicht reif war, der Nährboden noch nicht ausreichend gesät. Ich denke, so ist es auch beim Tastsinn. In 50 oder 100 Jahren gibt es sicherlich mehrere Lehrstühle mit Haptikforschern, und der Tastsinn wird ein breites sowie interdisziplinär erforschtes Feld sein. 

Ein Bereich, in dem wir Pionierarbeit leisten. Denn in unserem Institut fassen wir Haptik als interdisziplinäres Forschungsthema auf. Wir erklären, was die Psychologie oder Physiologie alleine nicht leisten kann. Entsprechend sind auch unsere Bücher aufgebaut.

Über die Wahrnehmungsthemen landen wir zudem in der Hirnforschung, deren Erkenntnisse sehr wichtig für unsere Arbeit sind. Ich denke, auch zukünftig werden nicht einzelne Forscher das Nonplusultra darstellen, sondern interdisziplinäre Teams.

MSI: Die Chancen für Ihren Zukunftsausblick dürften gut stehen. Wie Ihre Amöben-Studien anschaulich via Video* vor Augen führen, leitet der Tastsinn schon elementare Lebensformen. Die Einzeller schmiegen sich in ihren Experimenten beispielsweise um Glasscherben. Warum Amöben und welche Informationen ziehen sie aus deren Aktivitäten?

Grunwald: Für viele Wahrnehmungs- und Kognitionsprozesse hat man in der Psychologie und Hirnforschung nach Modelltieren gesucht, die so einfach sind, dass man andere Faktoren als den Kernaspekt der Studie weitgehend außer Acht lassen kann. So sind wir bei den Einzellern gelandet. Sie haben bereits einen Apparat, den wir als Tastsinnessystem verstehen müssen. Bei den Amöben ist es sehr augenfällig, dass sie ihr Umfeld mit dem gesamten Körper ertasten und erkunden. Sinnbildlicher geht es nicht.

Denn das machen wir im Prinzip ebenfalls, selbst wenn wir nicht ständig Bodenvollkontakt haben. Die Amöbe übrigens auch nicht – sie kann sich z.B. aufbäumen. Aber wie sie ihren Körper durch Zeit und Raum bewegt und mit jeder Bewegung quasi einen Tast-Akt vollführt – das ist eine Parallele zu uns.

Einzeller erkunden Glasscherben. Schon sie differenzieren zwischen sich und der Umwelt. Der Tastsinn macht’s möglich. (Bildquelle: © Martin Grunwald, Haptik-Forschungslabor Leipzig)

Einzeller erkunden Glasscherben. Schon sie differenzieren zwischen sich und der Umwelt. Der Tastsinn macht’s möglich. (Bildquelle: © Martin Grunwald, Haptik-Forschungslabor Leipzig)

MSI: Heißt das, man kann auch Bewegung und Berührung nicht trennen?

Grunwald: Jede unserer Bewegungsformen – egal, was wir tun – ist ein Tast-Akt. Nur im Weltall sind wir der Macht der Schwerkraft enthoben. Auf der Erde beschert uns die Schwerkraft immerwährenden Kontakt. Und es ist absolut notwendig, dass ein Zellsystem – was auch wir sind – diesen Kontakt auf irgendeine Weise verarbeitet.

Elementarer geht es nicht. Man muss weder unbedingt sehen noch hören können, aber die Kontaktanalyse – auch die Berührungsanalyse, also dass wir berührt werden – muss in der Biologie des Systems verankert werden.

MSI: Was halten Sie dann von der Behauptung, dass der visuelle Sinn absolut dominant in der Wahrnehmung von Umweltreizen ist?

Grunwald: In unserer Zeit kursiert das Märchen, dass 80% aller Informationen über das visuelle System wahrgenommen würden. Das ist so falsch wie nur denkbar. Selbst wenn nur ein Viertel dieser Aussage stimmen würde, müssten alle blinden, alle taub-blind geborenen Menschen die permanente Patientenpopulation in unseren Psychiatrien bilden. Wären 80% unserer Lebensweltinformationen tatsächlich visueller Natur, dann wären diese Menschen nicht lebensfähig. 

Aber eines wissen sie auf jeden Fall: dass sie existieren. Dieses Bewusstsein ist das höchste nur denkbare Produkt unserer Hirnaktivitäten. Und diese Information erhalten wir nicht über das visuelle oder auditive System, sondern sie wird aus dem Tastsinnessystem gespeist.

Nur der Tastsinn kann uns unmittelbar versichern, dass wir da sind und die Welt außerhalb unseres Organismus ebenso. Das zeigt sich auch, wenn Menschen unsicher sind. Denn dann wollen sie die Dinge anfassen.

Der Online-Verkauf von Kleidung beispielsweise funktioniert eher bei 2-Euro-T-Shirts, denn bei dem Preis spielt es keine Rolle mehr, wie sich das T-Shirt anfühlt. Aber ab einer bestimmten Preisklasse kommt der Mensch gar nicht umhin, die Dinge anzufassen.

Viele Produkte rufen nach Berührung, denn wir erleben sie hautnah. Fühlt es sich an wie gewünscht? Hält die Qualität dem prüfenden Griff stand? (Bildquelle: Fotolia)

Viele Produkte rufen nach Berührung, denn wir erleben sie hautnah. Fühlt es sich an wie gewünscht? Hält die Qualität dem prüfenden Griff stand? (Bildquelle: Fotolia)

MSI: Auch Vertrautes aus den Händen zu lassen fällt schwer. Denken Sie, dass sich beispielsweise eBooks durchsetzen werden?

Grunwald: Das kann man nicht zwingen. Bei einer nächsten Generation, die eventuell schon mit eBooks aufwächst, mag das anders aussehen. Wir sind allerdings mit Papier groß geworden. Die Techniker und Ingenieure wissen nicht, was es hirnphysiologisch bedeutet, Papier anzufassen. Ein Buch kann unterschiedlich schwer sein, verschieden riechen, ein elastisches oder hartes Cover haben ... Nicht zu vergessen: Andere sehen, was ich lese.

MSI: Wie Sie ausführten, spielt der Tastsinn auch eine entscheidende Rolle für die Ausbildung unserer Körper- bzw. Selbstwahrnehmung. Wann wird der haptische Sinn in unserer individuellen Entwicklung aktiv und wo ist er überall angesiedelt?

Grunwald: Schon das Wunderwerk Eizelle entscheidet über Kontakt- und Chemo-Analysen an der Zellwand, wen es einlässt und wen nicht. Sobald Zutritt gewährt wurde, beginnt die große Zellteilung, bei der alle Zellen miteinander interagieren. 

Wir sind also ein hoch spezialisierter Zellhaufen, der sehr eng miteinander verpackt ist, umhüllt von einem Sensorsystem, das sich Haut nennt. Aber auch Muskeln, Muskelfasern, Sehnen und Gelenke enthalten tastsinnessensible Informationsrezeptoren, die neurokortikal verarbeitet werden. Wie das geschieht, weiß noch keiner genau.

Jetzt zu den Zahlen. Was viele ebenfalls nicht wissen: Die Körperoberfläche des Menschen wird zu 80% mit Haaren bedeckt. Meistens werden die Handinnenflächen mit dem Tastsinn gleichgesetzt. Völlig falsch. Der gesamte Körper ist tastsinnessensibel. Jedes seiner rund 5 Millionen kleinsten, feinsten Härchen wächst in einem Haarfolikel, in dem dieses Schuppensystem gebildet wird. Zudem sitzen hier auch tastsinnessensible Rezeptoren – 50 Stück an der Zahl, multipliziert mit 5 Mio. ergibt 250 Millionen berührungsintensive Rezeptoren, die allein an unsere Haare gekoppelt sind.

Dazu kommen freie Nervenendigungen direkt unter unserer Haut – mikroskopisch feine Äste von Nervenfasern ohne speziellen Rezeptor, freie, sozusagen gekappte Nerven. Davon haben wir unfassbare 2 Billionen bezogen auf zwei Quadratmeter Haut.

Ohne menschliche Berührungen würden wir verkümmern. Emotional und kognitiv. Babys brauchen Hautkontakt, damit ihr Gehirn ausreift. (Bildquelle: Fotolia)

Ohne menschliche Berührungen würden wir verkümmern. Emotional und kognitiv. Babys brauchen Hautkontakt, damit ihr Gehirn ausreift. (Bildquelle: Fotolia)

Des Weiteren haben wir in unserer Haut, den Sehnen, Gelenken und Muskeln ca. 14 unterschiedliche Rezeptortypen. Die Gesamtanzahl der tastempfindlichen Rezeptoren wächst und wächst ... aber wie groß sie wirklich ist, kann man bisher noch nicht sagen. Zählen ist heute unmodern, stattdessen werden z.B. genetische Analysen gemacht. Wir haben bereits versucht, im Verbund mit internationalen Anatomen eine allgemeine Schätzung zusammenzutragen – bisher leider erfolglos. Die Zahlen, die ich Ihnen hier genannt habe, sind Extraktionen aus der Literatur zu speziellen Rezeptortypen.

Die Menge dieser Rezeptoren macht auch klar, wie stabil das Tastsinnessystem gebaut ist. Verliert hingegen ein Auge nur ein paar seiner Rezeptoren, fällt der Vorhang. Verbindet man einem Säugling nach der Geburt für acht Wochen die Augen, wird er niemals sehen können. Denn das Rezeptorensystem des Auges braucht Lichtreize, um reifen zu können.

Zusammenfassend ist es hochbedeutsam, dass weder die Wissenschaft noch die Alltagsbewunderer des Tastsinnessystems darüber informiert sind, wie viele Rezeptoren in diesem Bereich existieren. Aber so viel steht fest: Der ganze Körper ist ein Tastsinnessystem.

Das Interview führte Sabine Wegner, Chefredakteurin Multisense Institut.

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