VL 4: Visuelle Wahrnehmung und Farbwahrnehmung Flashcards
Beschreibe den Aufbau des Auges!
muss ich noch machen
Beschreibe den Vorgang der Akkomodation. Was ist der Nahpunkt?
- Akkomodation: In Ruhestellung ist das Auge fernakkomodiert (d.h. Objekte, die weiter als 10m entfernt sind können scharf gesehen werden
- je geringer der Abstand der fixierten Objekte ist, desto mehr muss die Brechkraft der Linse mittels der Ciliarmuskeln erhöht werden (Nahakkomodation)
- Der Nahpunkt: Distanz, unterhalb welcher die Linse nicht mehr akkomodieren kann
Situation a:
- Objekt fern - Auge entspannt
-> Bildebene auf der Retina
Situation b:
- Objekt nah - Auge entspannt
-> Bildebene befindet sich hinter der Retina (-> Objekt verschwommen)
Situation c:
- Objekt nah - Akkomodation
-> Bildebene befindet sich auf der Retina
Wozu gibt es Farbwahrnehmung?
- hilft bei Objektentdeckung (z.B. beim Entdecken von Früchten -> Evolution)
- Hilft beid der Objektidentifikation (-> Experiment: passend gefärbte Objekte werden schneller gefunden -> zeigt die Nützlichkeit von Farben (Das Wissen um die Farben vertrauter Objekte hilft uns somit beim Erkennen dieser Objekte))
Stelle Zapfen und Stäbchen gegenüber!
Zapfen
- 6 Mio
- in Fovea und Peripherie
- Hohe Sehschärfe
- schnelle, aber schlechte Dunkeladaptation
- Konvergenz 6:1 bis 1:1 (foveal)
Stäbchen
- 120 Mio.
- nur in der Peripherie
- Niedrige Sehschärfe
-langsame, aber gute Dunkeladaptation
- Kovergenz:120:1
Neuronale Verschaltung und Sehschärfe - Zentral oder peripher stärker?
Zentral viel stärker als Peripherie (Zapfen höhere Sehstärke als Stäbchn; Stäbchen nur in Peripherie)
Was ist die Dunkeladaptation?
Beispiel der Adaptation:
- kann beobachtet werden wenn eine Person sich aus der vollen Sonne in ein Gebäude hineinbewegt. Die visuelle Umgebung im Gebäude wird zuerst nahezu schwarz erscheinen. Nach einigen Minuten ist die Person dann wieder in der Lage, Details zu erkennen (z.B. Zeitungstext zu lesen)
Details zur Abbildung aus den Folien:
- Zeitlicher Verlauf der Anpassung des Auges an Dunkelheit
- grün: Zapfenadaptationskurve; blau: Stäbchenadaptationskurve; rot: zweiseitige Dunkeladaptationskurve
- y-Achse: Lichtempfindlichkeit (logarithmische Skala). oben niedrige Adaptation; unten hohe Adaptation
-> Schnittpunkt der beiden Kurven beim Übergang vom phototypischen Zapfensehen zu skototipischem Stäbchensehen: Kohlrausch-Knick
- Lichtempfindlichkeit nimmt in ersten 3-4 min nach Abschalten des Lichts rasch zu und stagniert dann
- nach 7-10min:Empfindlichkeit nimmt wieder zu (Stäbchen langsamer in Adaptation)
= Abbildung stellt eine zweistufige Dunkeladaptationskurve mit Zapfenanteil am Anfang und Stäbchenanteil am Ende dar
Inwiefern beeinflusst Konvergenz die Sehschärfe?
geringe Konvergenz -> Sehschärfe hoch
Grund: starke Konvergenz -> Information über genaue Position der Reizung geht verloren (dem nachgeschalteten Ganglion ist es quasi “egal”, von welchem Rezeptor es stimuliert wird)
Womit kann die Sehstärke erfasst werden?
- Schnell’sche Tafeln
- Landolt’sche Ringe
Was stellt die spektrale Sensitivitätskurve der Rezeptorzellen dar?
x-Achse: Wellenlänge (nm)
y-Achse: relative Empfindlichkeit
-> Stäbchensehen empfindlich für blau und grün, Zapfensehen empfindlich für gelb (und ein bisschen grün/rot)
-> Zapfensehen insgesamt breitere Kurve (400-700) -> empfindlicher für verschiedene Wellenlängen? (Stäbchensehen nur 400-600)
Was sind Ganglionzellen und welcheGanglionzellen kennst du?
- Ganglionzellen stellen eine neuronale Verschaltung dar
- Im visuellen System: mehrere Rezeptoren können auf ein einziges Ganglion projizieren -> Konvergenz
- rezeptives Feld von Ganglien ist in On- und Off-Bereiche eingeteilt
- man unterscheidet: ** X-Zellen (Parvo-Zellen) und Y-Zellen (Magno-Zellen)**
Stelle die Parvo-Zellen und die Magno-Zellen dar! (Schicht, Funktion, Verteilung, Antagonismen, Nervenleitung)
Parvo-Zellen
- Schicht: 3,4,5,6
- Funktion: Form-, Detail-, Farb-, und Mustersehen, Tiefe
-Verteilung: Primär in der Fovea
- Antagonismen: Ja
- Nervenleitung: Nicht so gut
Magno-Zellen
- Schicht: 1,2
- Funktion: Bewegung
- Verteilung: Überall auf der Retina
- Antagonismen: Nein
- Nervenleitung: Besser
-> zwei verschiedene Kanäle, jedoch mit Informationsaustausch
Stelle den seitlichen Kniehöcker (CGL) dar!
- Bei Ableitung findet man hier rezeptive Felder sowie P- und M-Zellen
- Es gibt 6 Schichten mit topographischen Abbildungen: räumliche Korrespondenz zwischen rezeptivem Feld auf der Retina und Lage im seitlichen Kniehöcker
- Organisation ist seitengetrennt: Schicht 1,4,6 für das contralaterale Auge (nasale Retina); Schicht 2,3,5 für das ipsilaterale Auge (temporale Retina)
linkes CGL:
- Schicht 1,4,6: rechte nasale Retina
- Schicht 2,3,5: linke temporale Retina
rechtes CGL:
- Schicht1,4,6: linke nasale Retina
- Schicht 2,3,5: rechte temporale Retina
Beschreibe den visuellen Kortex!
- Ebenfalls 6 Schichten, aber nicht mehr Seitengetrennt
- Fasern erreichen Schicht 4 (Center-Surround-Neuronen)
- Vergrößerungsfaktor der Fovea (-> also: Input aus der Fovea wird in Relation zu anderen Bereichen der Netzhaut auf großer Fläche repräsentiert)
Man findet:
- einfache Kortikale Zellen: Orientierung; rezeptive Felder liegen nebeneinander
- komplexe kortikale Zellen: Orientierung und Bewegung, besonders in einer bestimmten Richtung (Punkte nicht)
- hyperkomplexe Zellen: bewegende Ecken, Winkel, (endinhibierte) Linien einer bestimmten Länge
-> Da einfache, komplexe und endinhibierte Zellen als Reaktion auf bestimmte Merkmale des Stimulus feuern, sowie Orientierung ode rBewegungrichtung, werden sie manchmal Merkmals-Detektoren genannt.
Was liefert Hinweise für Merkmalsdetektoren im Kortex?
- Im Cortex fanden Hubel & Wiesel sog. Hypersäulen, geordnet nach 3 Stimuluseinheiten:
- Ort: Der gleiche Retinale Bereich projiziert in eine Säule
- Orientierung: Zellen, die auf eine best. Orientierung am besten reagieren, liegen in einer Säule
- Okuläre Dominanz: Linkes und rechtes Auge sind benachbart angeordnet.
-> es wird deutlich: Eine Umkodierung entsteht
Aber:
- obwohl es z.B. orientierungsselektive Neuronen gibt, kann die Lösung für alle möglichen Objekte oder Formen so einfach nicht sein, denn zu viele wären notwendig
Was spricht gegen Merkmalsdetektoren im Kortex?
Frage: Gleiche physikalische Reize = identische Reaktion? Nein!!
- Rolle von Erinnerungen und Erwartungen spricht gegen Merkmalsdetektoren
Beispiel: gleiche Symbole werden in unterschiedlichem Kontext unterschiedlich wahrgenommen bzw. unterschiedliche Neurone für das gleiche Symbol aktiviert (z.B. wenn “B” und “13” gleich geschrieben werden. Kontext 1: “A B C”; Kontext 2: “12 13 14§. -> in beiden Kontexten löst “B/13” die Feuerung unterschiedlicher Neurone aus.)
-> Obwohl es z.B. orientierungsselektive Neuronen gibt, kann die Lösung für alle möglichen Objekte oder Formen so einfach nicht sein, denn zu viele wären notwendig.
Schilder den Verlauf der primären Sehbahn! (nicht sooo wichtig)
(synonym: klassiche Sehbahn, Geniculo-striatale Sehbahn)
- Sehnerv verlässt knöcherne Augenhöhle (Orbita) über eigenen Kanal. Ziel: Chiasma opticum
- im chiasma opticum: Aufteilung der insgeasmt ca. 1 Mio Axone: Axone der nasalen Retinahälfte wechseln zu kontralateralen; der temporalen retinahälfte bleiben auf ipsilateraler Seite -> jede Gesichtsfeldhäfte in der jeweils gegenüberliegenden Hemisphäre des Gehirns repräsentiert
- am (doraslen) Corpus geniculatum laterale (CGL) des Thalamus: Axone der RGC enden und werden synaptisch umgeschaltet (dCGL ist also einzige Schaltstelle auf dem direkten Weg zwischen Retina und Hirnrinde)
- Neurone des CGL führen als Sehstrahlung (Radiato optica) zum primären visuellen Kortex (V1) im hinteren medialen Teil des Okzipitallappens; hierbei: 6 Neuronenschichten im dCGL, mit je 3 Schichten, die (fast) nur Zuflüsse aus ipsi- bzw. kontralateralem Auge erhalten
Beschreibe grob den ventralen und den dorsalen Pfad des visuellen Systems!
Vom Okzipitallappen ausgehend verläuft der
- Wo/Wie-Pfad zum Parietallappen (dorsaler Strom)
- Was-Pfad zum Temporallappen (ventraler Strom)
Schilder im Detail den ventralen und den dorsalen Pfad, ausgehend von den Ganglienzellen (einschließlich der visuellen Areale und der “Endstation”)! (nicht soo wichtig)
Wo/Wie-Pfad:
M-Ganglienzellen -> magnozelluläre CGL-Schicht -> V1 -> V2 -> V3 (auch Efferenzen an V4) -> V5 (MT = medio temporal, für Bewegungssehen) -> parietaler Kortex
Was-Pfad:
P-Ganglienzellen -> parvozelluläre CGL-Schichten -> V1 -> V2 -> V4 (Auch Afferenzen vom V3) -> temporaler Kortex
Gibt es Evidenz für die Existenz eines Was- und eines Wo-Pfades?
1.: Mishkin, Ungerleider & Macko (1983) (Was/Wo-Unterscheidung)
a) Objektunterscheidung: Probleme bei fehlendem Temporallappen
b) Ortsunterscheidung: Probleme bei fehlender parietaler Struktur
- Experiment: Läsionverfahren bei Affen durch Injektion oder Chirugie
- 2 Aufgaben: 1. Formen diskriminieren, 2. Lokalisation (Verdekcung näher am Zylinder verbirgt Belohnung)
-> Affen wurden diese 2 Aufgaben beigebracht, dann Läsionsverfahren
a) Objektunterscheidung: Probleme bei fehlendem Temporallappen
b) Ortsunterscheidung: Probleme bei fehlender parietaler Struktur
2.: Goodle et al (1995, 2001) (Was/Wie-Unterscheidung)
- Große und kleine Kreise auf Papier in Blumenmuster (innerer Kreis immer gleich; äußere Kreise entweder groß oder klein)
-> Größe des inneren Kreises soll egschätzt werden
- 1. Aufgabe: Größe mit Fingern anzeigen -> falsche Größeneinschätzung (was-Pfad wurde getäuscht)
- 2. Aufgabe: Größe des inneren Kreises soll gegriffen werden -> richtige Einschätzung der Finger/Größeneinschätzung (Wo/Wie-Pfad wurde nicht getäuscht)
-> Unterscheidung zwischen zwei Systemen aufgrund einer Dissonanz im Verhalten