Visuelles System Flashcards
2 Wege der visuellen Verarbeitung
- geniculostriäres System: Corpus geniculatum laterale -> striärer Cortex -> weitere visuelle Areale
=> direkter Weg - tectopulvinäres System: Colliculi superior -> Pulvinar -> übers Tectum in weitere Areale
=> indirekter Weg, geht aber schneller, weil weniger detailreich
90% der visuellen Verarbeitung gehen über direkten Weg
dorsaler Strang
Wo-Strang
Wahrnehmung von Positionen im Raum
ventraler Strang
Was-Strang
Objektwahrnehmung
Retinotopie
- Topologie der Retina bleibt bis zum visuellen Cortex erhalten
- Benachbarten Gebiete der Retina werden auf benachbarten Neuronen des Corpus Geniculatum Laterale & visuellen Kortex abgebildet
- Jedes Neuron im CGL verarbeitet die Aktivität eines bestimmten Retinaortes
- Jeder Retinabereich wird von bestimmten Neuronen im visuellen Kortex verarbeitet
Hemianopsie
Hälfte des Gesichtsfeldes fällt aus wegen Verletzung des vis. Cortex
Quadrantenanopsie
Läsion ober/unterhalb des Sulcus calcarinus -> Kontralaterale Verschaltung
-> Ausfall 1 Quadranten im Gesichtsfeld
Skotom
Visuelle Ausfälle in einzelnen Bereichen der visuellen Warnehmung -> kann im Gesichtsfeld springen
Visuelle Wahrnehmung - Verarbeitungsformen
- Hierarchische Verarbeitung: von Arealen (elementar) zu hohen Abstraktionsgrad -> bottom-up (reizgesteuert)
- Parallele Verarbeitung: Verarbeitung unterschiedlicher Stimulus-Dimensionen in parallelen, spezialisierten Pfaden (zB Form, Farbe, Bewegung, räumliche Tiefe gleichzeitig wahrgenommen) -> top down
- komplexe visuelle Verarbeitung (top-down und bottom-up)
komplexe visuelle Verarbeitung
top-down und bottom-up gleichzeitig
1. Gehirn nimmt Reize wahr (z.B. Tomate ist grün)
2. Integration: Internes Modell der Welt sagt ob etwas stimmt oder nicht (z.B. Tomaten sind rot -> Inkongruenzerfahrung wenn grün)
3. Prädiktion: Aufgrund des internen Modells macht man Vorhersagen auf Folgen (z.B. dass Tomate noch nicht reif ist)
-> im Moment der Wahrnehmung geht man einen Schritt weiter und macht Vorannahme.
Tiefenwahrnehmung - Konvergenz
- Bifoveale Konvergenz: Fixierte Objekte werden auf den Foveae beider Augen abgebildet
- Konvergenzwinkel: Je näher das fixierte Objekt ist, desto mehr konvergieren die optischen Achsen und beide Sehachsen bilden miteinander den Konvergenzwinkel -> dient der Entfernungsberechnung
-> bei Primaten besonders gut ausgebildet
Tiefenwahrnehmung - Korrespondenz
= Abbildung von 3D Objekten auf korrespondierenden Netzhautpunkte beider Augen
Abweichung von der Korrespondenz = Querdisparation
monokulare Entfernungs- und Tiefenreize
- Perspektive (Fluchtpunkt)
- relative Grösse (weiter hinten stehende Objekte wirken kleiner)
- relative Klarheit (weiter hinten stehende Objekte erscheinen verschwommener)
- Interposition (hinten stehende Objekte werden durch vorn stehende verdeckt)
- Nahakkommodation des Auges (zur Abbildung von nahen Objekten auf der Netzhaut muss die Linse stärker gekrümmt werden)
- Verschiebung
- Textur (die Musterung im Hintergrund erscheint etwas feiner)
Tiefenwahrnehmung im Gehirn
Binokulare Tiefeninformationen werden in V1, V2, V3, V5 und V7 verarbeitet
- besonders stark ist das Areal V3A in die Verarbeitung von stereoskopischen Tiefeninformationen eingebunden
- stärkere Beteiligung der rechten Hemisphäre
- auch Hirngebiete im mesialen Temporallappen -> explizite Gedächtnisprozesse
Farbwahrnehmung
- keine strikte Aufteilung in parallele Verarbeitungsbahnen bspw. werden Form und Bewegung auch bei Reizen wahrgenommen, die ausschliesslich durch Farbe definiert sind
- die meisten Neuronen reagieren selektiv auf Wellenlängen, andere sind formunabhängig
Bewegungswahrnehmung
- Aktivität spezialisierter Neuronen
- Areal MT/V5 (Gebiet, das Infos von verschiedenen Sinnesmodalitäten erhält -> Kommunikation, Bewegungen von Augen, Lippen, Hand…)
- nutzt Gebiete um V5 (bzw. sulcus temporalis superior) für Integration zB natürliche Bewegungen
- durch top-down-Prozesse beeinflusst (Aufmerksamkeit, Vorwissen)
- Läsion -> Akinetopsie; Standbilder statt Bewegungsabläufe
Modell der visuellen Wahrnehmung (Marr)
- Projektion der Aussenwelt auf der Retina
- Erster Entwurf, Skizze (Kanten, zusammenhängende Flächen und Oberflächentexturen)
- Zusammenfassung der retinalen Informationen; räumliche Orientierung & Tiefe von Oberflächen; 2½D-Modell
- Berechnung des 3D-Modells; Stabilität der Tiefenwahrnehmung durch Querdisparation
=> Bilder werden nicht 1:1 von Retina ins Gehirn widergespiegelt, sondern von separaten Datenebenen verarbeitet
Kortikale Repräsentation der Objektwahrnehmung
- Lateraler Okzipitalkortex: Verarbeitung der Objektgrösse & Analyse von bekannten Mustern
- Inferiorer Temporallappen (posterior-, zentral-, anterior): Konstanz der Objektwahrnehmung
→ Komplexität der Objektwahrnehmung nimmt nach anterior zu
→ erlaubt uns, Objekte wahrzunehmen, wenn schlechte Lichtverhältnisse sind
Einzelneuroncodierung
- Einzelne Neuronen reagieren auf bestimmte Merkmale von visuellen Reizen, z.B. Farbe, Orientierung, Bewegungsrichtung
- Einzelneuron-Codierung kann aufgrund ihrer Präzision für Aufgaben wie die Erkennung von einfachen Objekten nützlich sein
Populationscodierung
- Aktivität von vielen Neuronen wird genutzt, um komplexe visuelle Informationen zu kodieren
- Kann robustes Signal liefern, das weniger anfällig für Störungen durch Rauschen oder neuronale Variabilität ist -> eindeutigere Identifikation von Objekten
- Kann für Aufgaben wie die Erkennung von komplexen Objekten oder Mustern nützlich sein, die auf der Kombination von Merkmalen beruhen
Konfigurale/holistische Wahrnehmung
- Visuelle Informationen als Ganzes wahrgenommen
- wichtig für Erkennung von Gesichtern
- Kann durch Manipulation der räumlichen Anordnung von Merkmalen beeinflusst werden: z.B. durch die Veränderung des Abstands zwischen Augen oder Mund in einem Gesicht
=> globale rechte Verarbeitung (des ventralen Strangs)
Merkmalsbezogene Wahrnehmung
- Visuelle Informationen als separate Merkmale wahrgenommen z.B. Farbe, Form oder Bewegung
- wichtig für Erkennung von einfachen Objekten oder Lokalisation von Reizen im Raum
- Kann durch die Veränderung einzelner Merkmale, wie z.B. Farbe eines Objekts, beeinflusst werden
=> lokale linke Verarbeitung (des ventralen Strangs)
kategoriespezifische Wahrnehmung
= spezialisierte Wahrnehmungsmodule sollen Reize einer bestimmten Kategorie bevorzugt, jedoch nicht ausschliesslich verarbeiten
- Parahippocampale Region
- Extrastriäre Körperregion
- Gesichtsareal im Gyrus fusiformis
Gesichtswahrnehmung
- N170-Komponente: rechtsseitige parietookzipitale Dominanz -> Präferenz für Gesichter nach 170 msec
- N200-Komponente: Für rechtsseitigen Gyrus fusiformis deutlich vergrössert nach Präsentation von Gesichtsbildern; Für linksseitigen Gyrus fusiformis gleich gross für Bilder von Gesichtern und Autos
-> nur bei natürlichen (nicht-inventieren) Gesichtern
=> Gesichter werden eher in rechter Hemisphäre verarbeitet
Raumwahrnehmung
- Verarbeitungsdominanz der rechten Hemisphäre für visuell-räumliche Funktionen
- Dominanz des linken Gesichtsfeldes bei der Verarbeitung von räumlichen Mustern
- IPS relevant für Verarbeitung von Infos über Position & Bewegung von Objekten in Umgebung
Egozentrisches Koordinatensystem in Raumwahrnehmung
Raumwahrnehmung auf eigenen Körper beziehen -> dorsaler Strang
allozentrisches Koordinatensystem in Raumwahrnehmung
unabhängig von meiner Perspektive -> ventraler Strang
Raumwahrnehmung: Relationen von Punkten im Raum
- Kategorial-räumliche (Salz ist links von Pfeffer)
- metrisch-räumliche Relationen (Salz ist 50 cm in NW Richtung)
