Visuell perception och synsinnets neurofysiologi

Transkript

1 Visuell perception och synsinnets neurofysiologi The spectrum of electromagnetic energy Mål redogöra för hur våra sinnesorgan och vår hjärna tolkar omvärlden i psykologiskt meningsfulla enheter och olika teorier omkring detta 1 Sekuler, R., and Blake, R., Perception, 2n 1990 by McGraw-Hill, In d edition. New York: McGraw-Hill, Inc., nc. Adapted by permission of McGraw-Hill, Inc. 5 W. W. Norton 1

2 Perception Seendet: Färg En värld i tre dimensioner Psykologi Fysik Hue (färgton) Wavelength (våglängd) Saturation (mättnad) Purity (renhet) Lightness (Ljushet) Reflectance (reflektans) Brightness (Ljusstyrka) Intensity (intensitet) 7 8 Saturation/ mättnad Lightness/ Gråskala Seendet: Färg Blandingar Hue/ färgton Subtraktiv Här blandas pigment. Gul + Blå = Grön. Pigmenten har en förmåga att absorbera vissa våglängder och reflektera andra. Om blandade d reflekterar två pigment bara de våglängder som ingen av dem absorberar Detta är en fysisk process. Den har inget med oss observatörer att göra Seendet: Färg Blandingar Additiv Här blandas strålning i nervsystemet. Gul + Blå = Grå. Vissa kombinationer ger upphov till andra färger, andra kombinationer (komplementärfärger) till en gråskala Detta är en perceptuell process Seendet: Färg Hur blir färgupplevelsen till? Trichromatic theory - det finns tre typer av tappar som har olika bästa-våglängder. Varje våglängd kan aktivera 1, 2, eller 3 av dessa. - Detta kan emellertid inte förklara varför blandningar av komplementär-färger blir akromatiska (färglösa) eller att colored after images (Fig 5.21) uppstår Opponent-process theory - Opponentnervceller bortom tapparna aktiveras av en våglängd (t ex gul) och inhiberas av dess komplementfärg (blå). Eventuellt finns det ett blå/gult, röd/grönt, svart/vitt system

3 Trichromatic (three color) Theory Young and Helmholtz three different retinal color receptors red green blue Afterimage Effect The primary visual pathway The anatomical conjunction of the two monocular streams of visual information (LGN) V1 är primära sensoriska kortex för synsinnet V4 har speciellt ansvar för färg V5 (MT el. MT+) har speciellt ansvar för rörelse e Brain. Oxford, UK: Blackwell Scientific, Zeki, S., A Vision of the W. W. Norton 3

4 Macaque /V5 2 grader Några egenskaper hos synsystemet - En dorsal (where) & en ventral (what)ström - Specialiserade areor, tex V4=färg; v5=rörelse - Högre areor, högre stimulus komplexitet - Högre areor > större receptiva fält - Ascending and descending pathways W. W. Norton Från ögat till CNS -Exempel på hur neuron i rörelsekänsliga MT är specialiserat på viss riktning i viss hastighet (64 grader/sekund) Zeki, S., A Vision f the Brain. Oxford, UK: Blackwell Scientific, Zeki, S., A Vision f the Brain. Oxford, UK: Blackwell Scientific, Från ögat till CNS Aktivering (PET) visar på specialisering i V4 av färg Visuella illusioner syns i hjärnan i specialiserade områden 1) Illusorisk rörelse syns i V5 2) Illusorisk färg syns nära V4 i V5/MT av svart/vita rörliga fält båda aktiverar V1 3) I inget fall syns aktivitet i primära synkortex V1 4

5 Deficits in Color Perception: Achromatopsia Deficits in Motion Perception: Akinetopsia Patienten MP hade bra form och färgseende men inte rörelse Uppfattade rörelsen stroboskopiskt Skada bilateralt i V5 - Patienter har skador i V4 och anteriort Perception without a visual cortex En hamster tränades att dels orientera huvudet mot mat, dels hitta mat bakom dörrar med olika randning En lesion i visuella kortex hämmade uppgift 2 En lesion i superior colliculus hämmade uppgift 1 Perception without a visual cortex: Blindsight Inspirerad av hamsterstudien undersökte Weiskrantz, 1986, om hemianopiska patienter rätt kunde peka mot en stimulus trots att de inget såg. Det kunde de! Synestesi: Färgat hörande (toner) eller bokstäver Synestesi: Färgat hörande (toner) eller bokstäver 5

6 Synestesi: Mats ser Synestet ser Synestesi: Påverkas av uppmärksamhetens riktning En dorsal (var) och en ventral (vad) ström Object Recognition 33 W. W. Norton En dorsal (var) och en ventral (vad) ström 1) Har (a) samma saker som (b)? Ja 2) Har (a) samma platser som (b)? Nej Vad och Var ger de förutspådda aktiveringarna. Notera att Var är lateraliserat Hierarkisk eller Ensembel-kodning av objekt? Hierarkisk Grandmother cells? 6

7 Hierarkisk eller Ensembel-kodning av objekt? Hierarkisk eller Ensembel-kodning av objekt? Ensembel Hierarkisk Hierarkiskt system (grandmother cell) skulle vara mkt känsligt och uppvisa selektiva bortfall vid hjärnskador Ensembel Ett ensembelsystem skulle vara robustare och klara av nya objekt bättre Visuella agnosier: En väg till att förstå hur vi varseblir objekt W. W. Norton En patient med Associativ agnosi (F.R.A.) Apperceptiv agnosi problem med perceptuella processer är en ventral-stream disorder Associativ agnosi har normala visuella representationer men kan inte känna igen objekten..kan rätt varsebli (perceive) dessa objekt (visas genom korrekt färgläggning) men känner inte igen dem (recognition) 41 7

8 1 En patient med Associativ agnosi matchar 1 med 2 pga av större perceptuell likhet 1 En patient med Associativ agnosi matchar 1 med 2 pga av större perceptuell likhet Face perception Övergripande slutsats angående Object Recognition: Perception och igenkänning (recognition) är två skilda fenomen som ännu inte är helt kartlagda inom den kognitiva neurovetenskapen Självperception är beroende av den högra hemisfären 45 Ja, många som har prosopoagnosi (problem med ansiktigenkänning) har inte problem med annan objektsigenkänning..omvänt de som har svårt med objektigenkänning i övrigt som att beskriva detta stilleben. 47 8

9 ..kan ändå se ansiktet när bilden vänds upp och ner. Tolkning av inverted faces. (Alltså Ja) 50 Ja, ansiktsdetaljer är svåra att känna igen ur sitt sammanhang (Kräver Holistiska processer) Vi kan känna igen den gamla premiärministern upp och ner. För att vi kompletterar med analysis by parts processer 9

10 Farah s two systems for object recognition: Holistic and Analysis by parts Här försöker vi med holistiska processer och det blir svårare. Left Hemisphere Right Hemisphere Slut 57 10