VL 7: Bewegungswahrnehmung Flashcards
Dysfunktion der Bewegungswahrnehmung: Was ist Bewegungsagnosie?
Symptome:
- kein Erkennen bzw. Wahrnehmung von Bewegung
- Bewegungsverlauf nur als Folge statischer Positionen wahrgenommen, vergleichbar mit den Einzelbildern eines Films
Beispiele:
- z.B. Menschen “erscheinen” plötzlich
- z.B. Kaffeetasse ist plötzlich voll beim Eingießen
- z.B. Gesprächen zu folgen sehr schwer (Mimik & Lippenlesen fehlt)
-> deutliche Einschränkungen
Ursachen: Hirnschäden
-> Gehirnregion V5 (= MT); verantwortlich für Bewegungswahrnehmung
Worin macht sich die Wichtigkeit der Bewegungswahrnehmung bemerkbar?
Feststellung: alle Tiere können Bewegung wahrnehmen, selbst bei schlechter Farb- und Tiefenwahrnehmung.
-> Bewegungswahrnehmung entscheidend für Überleben eines Individuums
-> Beispiele: Starre von Beutetieren; Anschleichen von Raubtieren
Was sind 6 Funktionen der Bewegungswahrnehmung?
- Bewegungswahrnehmung ist biologisch (überlebens-)wichtig
- Bewegung macht aufmerksam
- Bewegung trennt Figur und Grund (Objektwahrnehmung)
- Bewegung ermöglicht aktive Interaktion
- Bewegung eliminiert Mehrdeutigkeiten
- Bewegung gibt 3D Info (Objektwahrnehmung) -> 3D-Struktur wird durch Betrachten eines 2D Bildes des Stimulus deutlich, welches sich dreht
Welche 5 Möglichkeiten der Bewegungswahrnehmung gibt es?
- reale Bewegung
Bewegungsillusion:
2. scheinbare Bewegung
3. induzierte Bewegung
4. autokinetischer Effekt
5. Bewegungsnacheffekt
Probleme der Bewegungswahrnehmung
1. Mehrere Möglichkeiten der Bewegungswahrnehmung eines Lichtpunktes
2. Eigen- vs. Fremdbewegung
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Stelle die Problematik der Eigen- vs. Fremdbewegung kurz dar.
Fall 1: Auge und Objekt bewegen sich.
-> Wie erkennt man Bewegung bei statischem Netzhautbild, wenn also das Auge den sich bewegenden Gegenstand fixiert?
Fall 2: Auge bewegt; Objekt stationär.
-> Wie erkennt man Bewegung bei bewegtem Netzhautbild, d.h. wenn der Beobachter sich bewegt?
Fall 3: Auge stationär, Objekt bewegt.
-> Objekt bewegt aber nicht fixiert -> wie erkennt man, ob sich das Netzhautbild aufgrund der Bewegung des Auges oder der Bewegung des Objekts ändert?
Welche Erklärungsansätze kennst du füür die Problematik der Bewegungswahrnehmung (Eigen- vs. Fremdbewegung)
- Reafferenzprinzip
- Ökologischer Ansatz
- Neurophysiologische Ebene
Was sind die Grundannahmen des Reafferenzprinzips?
- Sendung einer Kopie des Signals vom motorischen Kortex an Augenmuskeln zu hypothetischem Komparator
- Vergleich dieser Kopie mit dem Signal der sensorischen Bewegung
- Gleichen sich diese nicht aus -> Bewegung wird wahrgenommen
Warum nehmen wir bei Druck auf den Augapfel Bewegung wahr?
- Auge bewegt -> Bild auf der Netzhaut bewegt
- keine motorischen Efferenzen
-> stimmt nicht überein -> Bewegung wahrgenommen
Inwiefern kann das Reafferenz prinzip sich bewegende Nachbilder im dunklen Raum erklären?
Ablauf:
- erst schaut man etwas helles an, dann geht man in einen dunklen Raum
-> Bewegung des Auges: Nachbild bewegt sich mit
Erklärung:
1. sensorischer Input immer gleich (Nachbild bleibt stets an gleicher Stelle der Retina)
2. Auge bewegt sich: motorische Efferenzen von Null verschieden
-> Afferenzen und Efferenzen gleichen sich nicht aus, man nimmt Bewegung wahr
Warum können wir beim Fixieren eines sich bewegenden Objektes die Bewegung des Objekts wahrnehmen?
- sensorischer Input bleibt gleich aber motorische Efferenzen von Null verschieden -> Bewegung wahrgenommen
Warum nimmt man bei paralysierten Augenmuskeln Beegung in der Umwelt wahr (obwohl die Objekte stationär sind)?
- Versuch, Auge zu bewegen -> Efferenzkopie nicht gleich Null
- sensorischer Input jedoch immer gleich
-> Afferenzen und Efferenzen gleichen sich nicht aus: Bewegung wahrgenommen
Bei einem Patienten ist die Sendung der Efferenzkopien gestört. Welche Konsequenzen hat das?
Patient RW: keine Efferenzkopie, aber afferentes Signal! -> Augenbewegung induziert Schwindelgefühl
Erklärung:
- Ursache: Hirnschäden
- motorische und sensorische Info gleicht sich nicht aus -> Bewegung des Objekts wahrgenommen
Gibt es neorophysiologische Substrate für den Komparator?
- Neurone für reale Bewegung gefudnen
- Erhöhung der Feuerrate bei bewegtem Reiz, aber keine Impulserhöhung bei bewegtem rezeptivem Feld!
-> basically: feuern nur bei bewegtem Reiz, nicht bei eigener Augenbewegung - diese Neurone erhalten Afferenzen und Efferenzen
- Afferenzen immer gleich (Bewegung des Objekts verläuft imme rübe rRetina egal ob sich Auge oder Objekt bewegt)
-> Diese Bewegungsneurone können unterscheiden ob sich Auge oder Objekt bewegt -> bestätigen die Existenz der postulierten Komparatoren
Wie erklärt der ökologische Ansatz die Bewegungswahrnehmung?
- Umgebung als optisches Feld (Konturen, Oberflächengradienten)
- Lokale Bewegung im optischen Felde (Verdeckung, Bewegungsparallaxe: bei Eigenbewegung bewegen sich vordere Objekte schneller als hintere Objekte)
- Gesamtes optisches Feld bewegt -> optischer Fluss
Also: Gibsons Ansatz schafft es das Problem der Bewegungswahrnehmung aufzulösen, indem er die Beschaffenhet der Informationen berücksichtigt, die uns von der Umwelt zur Verfügung gestellt wird.
Ökologischer Ansatz: Was ist der “Fokus der Expansion”?
Punkt, auf den man such zu bewegt.
Liefert invariante Information über die eigene Bewegungsrichtung.
(invariant: unabhängig von Position des Betrachters)
Welche 4 Determinanten berücksichtigt der ökologische Ansatz?
- Fokus der Expansion
- Optische Flusslinien
- Bewegungsparallaxe
- Rate der Winkelexpansion
Wie helfen uns optische Flusslinien beim Autofahren?
Optische Flusslinien müssen mit Bewegung übereinstimmen
Wobei ist die Bewegungsparallaxe hilfreich?
Hilfe beim Navigieren durch die Umgebung.
Denn: Bewegungsparallaxe: Bei Eigenbewegung und Blick zur Seite bewegen sich vordere Objekte schneller als hintere Objekte.
-> die Bewegungsparallaxe hilft uns also die Tiefe einzuschätzen und somit gilft sie uns im Raum zu bewegen
Welche Information beinhaltet die Rate der Winkelinformation?
- Information, die es ermöglicht zu schätzen, wann es zu Zusammenstößen käme
- Die Geschwindigkeit der Sehwinkelevrgrößerung eines Objekts bei Annäherung liefert Informationen darüber wie schnell sich ein Objekt auf einen zu bzw. von einem weg bewegt
Nenne Befunde für die Annahme des ökologischen Ansatzes über die Bewegungswahrnehmung!
- optische Fließmuster resultieren aus schneller Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung
- Induktion eines Fließmusters -> 33% der Kinder kippen um
-> kann nicht vom Reafferenzprinzip erklärt werden: laut dem Reafferenzprinzip müssten die Kinder nicht wahrnehmen, dass sie sich bewegen, sondern dass der Raum sich bewegt
Inwiefern können Ganglienzellen Bewegung kodieren?
Ganglienzellen können mit Hilfe ihrer Verschaltung die Bewegung von Reizen neuronal kodieren.
Beispiel: angenommen großes Objekt bewegt sich über die Retina
-> erst 1, dann 2 , dann 3 usw. Rezetoren gleichzeitig erregt werden
- Entladungsrate des Ganglions steigt linear mit der Anzahl erregter Rezeptoren
-> Ganglion kann Bewegung kodieren, aber nicht Richtung
ohne Konvergenz:
- Information über Richtung geht nicht verloren (weil Ganglien nacheinander aktiviert)
- aber hauptsächlich in der Fove (Bewegung jedoch meist peripher wahrgenommen)
Bewegungsdetektorzellen
-> je nach Verschaltungsprinzip kann eine bestimmte Bewegungsrichtung kodiert werden.
- z.B. durch Hemmung und so -> Ganglien kodieren entweder nur Reize von rechts anch links oder andersherum.
Stimulus, der sich von links nach rechts bewegt, wird erst über Rezeptor A eine Hemmung von Zelle H hervorrufen.
Bewegt sich der Reiz weiter zu Rezeptor B, so wird das exzitatorische Signal die Zelle H nicht mehr erregen können
Bei Bewegung in entgegengesetzter Richtung ist dies nicht der Fall, da der hemmende Einfluss von Rezeptor E zu spät kommt. Zelle M wird erregt -> Bewegung registriert
-> je nach Verschaltungsprinzip kann eine bestimmte Bewegungsrichtung kodiert werden, hier nur von rechts nach links!
Was ist das Aperturproblem?
- tritt auf, wenn ein kleiner Ausschnitt eines bewegten Objektes (z.B. ein Balken) eine irreführende Information über die Bewegung des Objektes gibt
- Bewegungsdetektoren im primären visuellen Areal reagieren bewegungsrichtungsspezifisch
Lösung:
- Konvergenz im mediotemporalen Kortex
- dies benötigt jedoch Zeit
- Impulsrate im MT nach 140ms abhängig von tatsächlicher Bewegungsrichtung
