probleem 2: the visual brain Flashcards
selectieve adaptie
Wanneer we een stimulus met een specifieke eigenschap zien, dan vuren neuronen die op die eigenschap zijn afgestemd.
Selectieve adaptatie: een procedure om de link tussen het vuren van neuronen en perceptie vast te stellen.
-> Het idee hierachter is dat als deze neuronen lang genoeg vuren, dat ze dan vermoeid raken of zich adapteren. Deze afname is op een specifiek plaatje gericht. Dus telkens plaatje a -> neuronen reageren minder. Dan opeens plaatje b -> neuronen reageren weer sterker. Deze adaptatie heeft twee fysiologische gevolgen;
1. Het tempo waarmee het neuron vuurt neemt af
2. Het neuron vuurt minder wanneer de stimulus onmiddellijk weer wordt gepresenteerd.
De basisassumptie achter de selectieve adaptatie experimenten is dat wanneer deze adaptieve neuronen iets te maken hebben met perceptie, dan zouden de neuronen die reageren op verticale lijnen minder sensitief worden voor verticale strepen, maar niet voor andere oriëntaties. Veel selectie adaptatie experimenten hebben een stimulus en een gedragsmeting gebruikt genaamd;
- Grating stimuli: stimuli met afwisselende (alternatieve) stroken of staven -> wit en zwart (a).
- Contrast threshold: het verschil in intensiteit (contrast) waarbij de stroken nog net van elkaar kunnen worden onderscheiden (b).
uitvoering experiment en conclusie
In het experiment werd eerst de contrast threshold gemeten. Vervolgens moest een deelnemer zich focussen op een hoog contrast adaptieve stimulus (meest linker op plaatje b) voor ongeveer twee minuten. Daarna wordt opnieuw de contrast threshold gemeten met verschillende oriëntaties.
Conclusie experiment: uit het experiment bleek dat na de test het voor de proefpersoon lastiger was om balken te onderscheiden waarbij de lijnen verticaal stonden. Het contrast van de verticale balken moest hoog zijn om het contrast waar te nemen als de balken precies verticaal stonden. Wanneer de balken gingen draaien en van 0 graden af gingen zitten, wisten de deelnemers bij een lager contrast al een contrast waar te nemen. De adaptatie/ gewenning had dus alleen plaatsgevonden bij een specifieke hoek. Dat gewenning alleen plaatsvindt bij een specifieke eigenschap, ondersteunt het bewijs voor eigenschap detectoren.
selectieve opvoeding en bewijs hiervoor
Selectieve opvoeding: wanneer een dier is opgevoed in een omgeving die een bepaald soort stimuli bevat, dan zullen neuronen die reageren op deze stimuli meer prevalent worden. Dit volgt uit een fenomeen genaamd neurale of ervaringsafhankelijke plasticiteit (‘use it or lose it’); het idee dat respons eigenschappen kunnen worden gevormd door perceptuele ervaring. In dit geval geldt dus dat wanneer een dier wordt blootgesteld aan alleen verticale lijnen, het dier uiteindelijk alleen nog maar verticale lijnen kan zien.
Bewijs voor selectieve opvoeding;
In het experiment van Blakemore en Cooper werden kittens in de eerste twee weken van hun leven alleen blootgesteld aan verticale of horizontale lijnen. Resultaat: uit het experiment bleek dat de kittens op latere leeftijd alleen nog maar reageerde op stimuli (verticaal/horizontale lijn) waaraan zij de eerste twee weken waren blootgesteld.
specifieke hersengebieden die op bepaalde stimuli sterker reageren
Naarmate wetenschappers verder gingen kijken dan de striate cortex, ontdekten ze neuronen die reageerden op complexere stimuli. Ook vonden ze dat neuronen die reageren op soortgelijke stimuli vaak samen geclusterd zijn in één hersengebied -> = module. Zo werden er modules gevonden voor de herkenning van gezichten -> fusiform face area (FFA), plekken of locaties -> parahippocampal place area (PPA) en menselijke lichamen -> Extrastriate body erea (EBA). Hoewel bepaalde objecten dus voornamelijk activiteit zullen stimuleren in een specifiek gebied, worden ze desalniettemin gerepresenteerd in de hele cortex door wijdverspreide hersenactiviteit.
Hoe worden neuronen gespecialiseerd?
De specialisatie komt mogelijk tot stand door;
- Het biologische evolutieproces
- Ervaringsafhankelijke neuroplasticiteit: neuronen specialiseren zich mogelijk door zekere perceptuele ervaringen die een individu opdoet.
De strijd tussen deze twee verklaringen is in zekere zin een nature-nurture debat.
tekorten in visuele perceptie -> achromatopsie
gebrek in kleurperceptie. Deze vorm van kleurenblindheid komt vaker voor bij mannen dan bij vrouwen. De verstoringen in kleurperceptie worden veroorzaakt door afwijkingen in het centrale zenuwstelsel, met name in het gebied V4 van de LGN. Deze individuen zien de wereld zonder kleur. Anderen eigenschappen van visie, zoals diepte en textuur blijven wel intact.
tekorten in visuele perceptie -> dichromaat
een persoon erft een gen die een abnormaliteit veroorzaakt in het fotoreceptor systeem. Dichromaten zijn mensen met slechts 2 fotopigmenten i.p.v. 3.
tekorten in visuele perceptie -> Anomalous trichromats
een patiënt heeft 3 fotoreceptoren, maar deze hebben een lage sensitiviteit. Kleuren die dichtbij elkaar liggen zijn moeilijker te onderscheiden.
tekorten in visuele perceptie -> akinetopsie
er is een gebrek aan bewegingsperceptie. Een patiënt ziet een bewegend voorwerp eerst verschijnen in de ene positie en dan in de andere. Hieruit kan een patiënt ophalen dat het voorwerp heeft bewogen, maar een echt vloeiende beweging ziet een patiënt niet. Het gebied V5 in de LGN is hierbij betrokken. V5 zit in beide hersenhelften. Als minstens één zijde nog intact is, kunnen mensen nog wel beweging waarnemen.
tekorten in visuele perceptie -> hemianopsie
als de laesie beperkt is tot één helft van het gezichtsveld, dan zal het verlies van perceptie beperkt blijven tot de contralaterale kant.
tekorten in visuele perceptie -> Scotomen
kleinere laesies kunnen meer discrete regio’s van blindheid veroorzaken.
Enkele en dubbele dissociaties
- Enkele dissociaties: bij een persoon wordt gekeken naar één specifiek hersengebied d.m.v. taken. Hierbij wordt gekeken of het hersengebied betrokken is bij een bepaalde taak. Vaak wordt er onderzoek gedaan met patiënten met hersenschade om te onderzoeken welke functie een hersendeel heeft.
- Dubbele dissociatie: groep 1 heeft een stoornis bij taak X en niet bij taak Y. Groep 2 heeft een stoornis bij taak Y en niet bij taak X. Door de groepen met elkaar te vergelijken kan de functie van de hersendelen X en Y worden onderzocht en kan worden onderzocht of deze onafhankelijk van elkaar functioneren.
-> tweede geeft sterker bewijs, want door vergelijking met andere hersenschade kan je beter uitsluiten dat het ligt aan een specifiek hersengebied. 1e -> gebruiken voor eerste stapje in hersenonderzoek. Blijkt er met een bepaald gebied iets aan de hand te zijn -> door naar dubbele dissociatie onderzoek om specifieker iets te onderzoeken.
