Зрение Что такое анализатор Из чего состоит зрительный

Зрение Что такое анализатор? Из чего состоит зрительный анализатор?

Сетчатка Когда активны палочки? Что такое черный цвет?

Лечение дальтонизма? 3 типа колбочек чувствительность к: Фиолетово-синему Зелено-желтому Красному Nature 2009

Нейрон Многие нейроны обладают ритмической активностью – что это значит?

Ганглиозные клетки сетчатки Клетки с on-центром (активируются, если стимул в центре и тормозятся, если есть и на периферии тоже) и off – центром (активируются, если стимул на периферии и тормозятся, если в центре тоже). Т. е. оценивают контраст освещенности с соседними областями. Цветное зрение по тому же принципу.

On Рецептивное поле ганглиозной клетки On – яркий центр. Off – темный центр. В какой ситуации off-клетка будет иметь наибольшую активность?

Сетка Германа (1870 г. ) Иллюзия на уровне сетчатки

On клетки возбуждаются на светлый центр и темный край. Там где темного края меньше – сигнал слабее. Это может восприниматься как пятно. Почему не видим пятна, если смотрим прямо? Рецептивное поле меньше ширины линии.

Сделайте рисунок с пояснениями для этого случая.

Эффект одновременного цветового контраста (впервые описан в 11 веке) Во втором случае за счет латерального торможения сигнал on-клеток слабее (тормозится наличием яркого соседа). + предполагаются более высокоуровневые механизмы, которые дают поправку на освещенность.

Иллюзия тени Адельсона Мозгу надо оценить не абсолютную освещенность, а контур отдельного предмета, поэтому он игнорирует плавные изменения освещенности и выделяет резкие. Он оценивает относительную освещенность, т. к. она значимее, чем абсолютная.

Иллюзия линии на границе контрастов (1865 г) Латеральное торможение ганглионарных нейронов сетчатки на границе контрастов

Макула (желтое пятно) В сетчатке слой ганглиозных клеток наиболее широкий под центральной частью, поэтому информация из этой области обрабатывается наиболее детально. Кора одинакова по толщине и однородна, различия в качестве обработки информации в центре поля зрения обеспечиваются б. Ольшим количеством ганглиозных клеток в этом месте сетчатки и соответственно б. Ольший кусок коры обрабатывает тот же объем информации.

Ретинотопическая карта (пространственная организация информации)

Рецептивное поле ганглиозной клетки • На периферии много палочек приходится на 1 ганглиозную клетку. • Активности 1 палочки достаточно для сигнала, поэтому высокая чувствительность, но низкая разрешающая способность. • Зачем нужна высокая чувствительность на периферии? • Сосчитать пальцы на периферии

(промежуточный мозг) (средний мозг)

За обработку зрительной информации в мозге человека отвечает около 30 областей. Схема зрительных путей у обезьяны

Первичные зрительные пути • Пространственное зрение. «Где? » движение, расположение объекта, оценка досягаемости объектов и доставания видимых предметов руками. • Предметное зрение. «Что? » распознавание формы.

Височная доля Место хранения «концептов» : гностические нейроны «нейрон моей бабушки» . • Нейрон Дженифер Энистон (звук, написанное имя, фото) • Нейрон Симпсонов • Нейрон зеленого крокодильчика

Путь Где • Где предмет и что с ним можно делать. • Глубина, угол, под которым нужно повернуть руку, чтобы взять предмет. Путь Что • Не важен размер, ориентация, важны только постоянные свойства.

Иллюзия Эббингауза Доказательство разделения путей ЧТО и ГДЕ

Пациентка D. F. Не понимает, как правильно повернуть письмо относительно щели, но может сразу правильно засунуть его в щель.

Слепозрение (blindsight) следствие травм первичной зрительной коры. По слепой части поля зрения вправо-влево движется светлое пятно. - Что вы видите? - Ничего! - Куда движется пятно? - Какое такое пятно? Но угадывает на уровне выше случайного.

Мимо первичной зрительной коры Новый путь Старый путь Средний мозг Верхнее двухолмие (средний мозг): упорядоченная проекция сетчатки.

V 1 и слепозрение 1965 г. Макака Хелен. • Удалили большую часть V 1. • Сначала совсем слепая. • Через 19 мес. передвигается между объектами в переполненной комнате, ловит пролетающую муху.

Слепозрение • Пациенту DB удалили опухоль в V 1. • Потеря правой первичной зрительной коры • Покажите, откуда свет? Не видит никакого света, но показывает правильно. • Палка вертикальна или горизонтальна? • Различие Х и О. Ничего не видит, но есть смутное ощущение гладкости и зубчатости.

Определение угла наклона линии в поле V 1

Распознавание по ключевым признакам В мозге много обратных связей, т. к. мозг строит гипотезу и отсылает вопрос назад для уточнения.

Узнавание лица – определение отклонений от общей схемы. Карикатуры – утрирование отклонений. Дает более сильную активность.

Особенности восприятия Достраивание несуществующего и игнорирование неважного. Восприятие = подтверждение или опровержение гипотезы. Если гипотезы нет, то нет восприятия.

Проблемы с распознаванием предметов «Что-то длинное с пучком на конце – это кисть? » «Какое-то животное. Собака, наверное» . Но в то же время может успешно водить машину. Может скопировать рисунок, но все равно не поймет, что это.

Проблемы с распознаванием предметов • «Закрученная спирально красная структура с линейными зелеными прикрепленными деталями» что это? • Дать описания деталям не назвав целое.

Проблема с распознаванием лиц Про собственное лицо в зеркале: «Я понимаю, что это я. Оно подмигивает, когда подмигиваю я, и двигается вместе со мной. Но оно не выглядит мной» . • Человек не распознает лица в нормальном положении, но распознает вверх ногами – работает не распознавание лиц, а общая система узнавания? Нормальные лица автоматически должны распознаваться системой узнавания лиц, а перевернутые сначала анализируются общей? • Считается, что область с правой стороны важнее. • Существует наследственная форма (У Джейн Гудолл).

Какой Обама не правильный? Разница в работе общей и специализированной систем.

Парейдолическая иллюзия Лица и фигуры видятся в неживых объектах.

Акинетопсия Движущаяся машина – серия последовательных снимков. Струя воды из-под крана неподвижна. Разговор с людьми как «телефонный» - не видит движений губ.

Эмоциональный зрительный путь От коры в миндалевидное тело (эмоции). При повреждении синдром Капгара. «Доктор, эта женщина выглядит в точности как моя мать, но это не она – это самозванка, притворяющаяся моей матерью» . При этом не родственников узнает. Фрейд объяснял через эдипов комплекс. «Это собака выглядит точь-в-точь как Фифи, но это не она!» Нет изменения КГР на близких людей. По телефону близких узнает!

Видеть и осознавать • Многие зрительные области хорошо реагируют на стимулы даже если животное под наркозом. Т. е. видеть и сознательно видеть – разные понятия. • Закрыли оба глаза – что мы видим? • Открыли один глаз. Осталось черное пространство? Слепота не осознается Также может не осознаваться восприятие. Для осознания активность должна быть выше определенного значения.

Осознанность зрения

Два устойчивых состояния Ваза Рубина (1915 г. ) Не можем видеть оба состояния одновременно. На уровне V 1 картинка не меняется. По активности мозга можем понять, что осознаем сейчас – активен отдел, распознающий лица, или нет. Когда он активен – он запрашивает у нижележащих структур нужные ему детали.

Жена или теща

Кролик или утка

Скотома Центральная положительная скотома, развившаяся в результате старческой макулопатии

Скотома может автоматически закрашиваться общим фоном или повторяющимся рисунком.

Туннельное зрение – ослабление периферического зрения Неполное сдавливание перекрёста зрительных нервов Кровопотеря Кислородное голодание Азотное отравление Резкий перепад кровяного давления Галлюциногены Заболевания глаза

Причины галлюцинаций 1. Информации нет и мозг ее придумывает. 2. Аномальная активность определенных зон (эпилепсия, мигрень, наркотики). 3. Шизофрения.

Разные варианты после потери зрения: Утрата зрительного воображения. (Не помнит даже, как выглядят цифры и буквы) «Я забыл лица матери, отца и большинства тех людей, кого любил» . «Мне все труднее понять, что люди как-то выглядят» .

Обострение зрительного воображения при слепоте Бернард Морин слепой тополог

Обострение зрительного воображения при слепоте «Видят» руки, когда печатают на компьютере. «Видят» шрифт Брайля. «Видят» с помощью трости. «Видят» с помощью эхолокации. Кажется, что видят происходящее вокруг (Починил крышу ночью ) Болят глаза при длительном прослушивании аудиокниг, т. к. звучащие слова трансформируются в написанные.

Обострение зрительного воображения при слепоте Жак Люссеран – слепой организатор партизанского отряда во Франции Перед глазами «экран» , на котором объекты, ими можно как угодно манипулировать.

Обостренное зрительное воображение у здоровых людей • Врожденное • Под влиянием амфетамина Могут мысленно спроецировать образ на листе бумаги и обвести его карандашом.

Синдром Антона Слепые сохраняют воображение и не понимают, что ослепли. На мебель наткнулись из-за того, что она стоит не на своем месте!

Зрительные иллюзии

Эффект последействия • Последействие движения(Motion After. Effect) описан Аристотелем в 4 в. до н. э. • Последействие изображения • Последействие цвета Механизм: Изменение чувствительности сетчатки и других отделов зрительной системы.

Последействие движения • Движение воспринимается как сумма сигналов о движении во всех направлениях. • Если мы долго смотрим на движение в одну сторону, нейроны, отвечающие за движение в этом направлении, снижают активность. нет движения движение последействие

Последействие изображения

Последействие цвета

Последействие цвета

Последействие цвета

Последействие цвета

Акварельная иллюзия 1. Закрашивание фона. 2. Ощущение объемности. Принцип ассиметричной яркости позволяет мозгу выделять объемные фигуры на плоском фоне.

Акварельная иллюзия • Восприятие цвета ≠восприятие длины волны. • Обработка информации о цвете, форме и границе взаимосвязаны. • Определение глубины происходит с помощью реакции на направление контраста. • Когда линии волнисты, вероятно, активируется больше нейронов, чувствительных к ориентации.

Иллюзия Эренштейна (1941 г. ) Нейроны, реагирующие на конец линии. Исходный вариант Центральная область кажется более яркой. Иллюзия круга впереди лучей. Улучшенный вариант

Модификации иллюзии Эренштейна Иллюзия не проявляется, т. к. черная окружность подавляет активность нейронов, реагирующих на конец. Иллюзия хорошо проявляется

Модификации иллюзии Эренштейна Добавление цветных колец - аномальная яркость – конфликт информации от черно/белых и цветных рецепторов?

Модификации иллюзии Эренштейна Эффект мерцания Конкуренция между ON- и OFF-системами: линии вызывают иллюзорное ощущение повышения яркости, которому противостоит реальное снижение яркости серого круга.

Наложение сигналов: одни говорят мозгу: "горизонтальная", соседние перебивают их: "диагональная".

Спираль Фрейзера

Иллюзия движения на периферии "Rotating Snakes”

Иллюзия движения на периферии • Должны быть ступенчатые переходы яркости. • Повторяющиеся ассиметричные паттерны вызывают ложное восприятие движения. • Такая же активность была бы в нейронах V 1 если бы предмет действительно двигался.

Иллюзия движения на периферии

Волны Откуда падает свет?

Волны

Волны

Волны

По-видимому для кодировки движения нужно очень мало информации. Поэтому система так легко обманывается.

Приближаем голову – светлая область расползается.

При приближении головы появляется выпуклость

Выпуклость Сетки в центре

Искажение формы квадратов

Иллюзия Геринга (1861 г. )

Куда движется наблюдатель? К центральной точке, куда сходятся радиусы. Человек смотрит туда, куда идет. То, на что он смотрит, с каждым шагом расширяется. Конечно, радиальные линии могут и не означать движение, а быть частью предмета. Но если это не движение, то цена ошибки для мозга не велика, а если это движение и мозг его не воспринял как движение, он рискует наткнуться на столб.

Мозг работает слишком медленно, поэтому восприятие работает на опережение. Мозг показывает вам не реальную картинку, а будущую! Мозг рассказывает, как линии изогнутся, когда вы приблизитесь к центру.

Пятна «разбегаются» слишком быстро, т. к. мозг решил, что они уже движутся и сложил свою и их скорость.

Какие пятна движутся быстрее?

Иллюзия Понцо

Иллюзия Мюллера-Лайера (1889 г. ) Первая линия кажется дальше, поэтому интерпретируется как более длинная. Народы, имеющие меньшее количество прямоугольных предметов (зданий) в зрительном окружении, менее восприимчивы к этой иллюзии.

Эффект Мюллера-Лайера

Иллюзия Джадда

Лурия А. Р. 1930 -е годы «У узбеков нет иллюзий»