V. Kétértelmű ábrák, rivalizáció - Szerveződés Vizuális illúziók V. Kétértelmű ábrák, rivalizáció - Szerveződés Gerván Patrícia BME Kognitív Tudományi Tanszék

Szerveződés - Kétértelmű ábrák, rivalizáció A látás a környezet változásait jelzi (adaptáció – utóhatások) A retina a környezet változásait kivonatolja (gátlás – kontraszt illúziók) A kéreg mintát keres a változásokban A tömörítés az alapja a komplex feldolgozásnak (tömörítés – biológiai mozgás) (korreláció – RPSz, RPG, RPK) A tudat dönt a lehetséges értelmezések között (szerveződés – kétértelmű ábrák, rivalizáió)

Perceptuális értelmezések közötti váltás

This anonymous dated German postcard (shown at the top of the page) from 1888 depicts the image in its earliest known form. If this image is looked at with a steady eye, it will still change, though less often.  Researchers have stablized the image directly onto the retina to eliminate  any effects that may arise from eye movements. Even uder these conditions, a perceptual reversal may occur. This indicates that higher cortical processing occurs that strives to make meaning out of a stable image presented to the retina. to be British cartoonist W. E. Hill, who published it in 1915. Hill almost certainly adapted the figure from an original concept that was popular throughout the world on trading and puzzle cards. The figure was later altered and adapted by others, including the two psychologists, R. W. Leeper and E. G. Boring who described the figure and made it famous within psychological circles in 1930. It has often been referred to as the "Boring figure." E. Hill 1915 Német képeslap 1888

Feleségem és anyósom Férjem és apósom Leeper és Boring 1930

Boring ábra Megfigyelések Spontán váltás (2-3 sec) Egyszerre csak egy értelmezés Stabilizált retinaképnél is Befolyásolni lehet az értelmezések erejét – fizikai tulajdonságokkal, ismeretekkel Az értelmezés előfeszíthető – kontextus, elvárás Magyarázat alapjai retinakép még nem minden magasabb szinten dől el (de hol?)

Apró részletek változtatásával…

Elvárások előfeszítik a lehetséges értelmezések egyikét….

Rubin serleg Edgar Rubin, 1915 Biasing the shapes or contours can make one interpretation stronger than the other one. As one can see in the three-dimensional model of the vase, which biases the vase.      There is no doubt that this particular illusion involves higher cortical processing. This is because you have stored information in your brain that contains knowledge about vases and profiles.     The vase/profile illusion is important because it shows that perception is not solely determined by an image formed on the retina. The spontaneous reversal that you observe illustrates the dynamic nature of subtle perceptual processes. These processes underscore how your brain organizes its visual environment. The vase/profile illusion was made famous by Danish psychologist Edgar Rubin in 1915. Its pedigree, however, is much older. Examples can be found in 18th century French prints, in which the portraits not only define a vase, usually in a naturalistic setting, but the profiles themselves differ, each representing a particular person. Edgar Rubin, 1915

Video Talking Faces

Rubin serleg Megfigyelések Spontán váltás (2-3 sec) Egyszerre csak egy értelmezés Befolyásolni lehet az értelmezések erejét Magyarázat alapjai magasabb szinten dől el (de hol?)

Necker kocka

Necker kocka Megfigyelések Kétféle mélységbeli értelmezés Spontán váltás (2-3 sec) Egyszerre csak egy értelmezés Magyarázat alapjai magasabb szinten dől el (de hol?)

Koffka kocka

Thiery ábra

Természetben is előfordul? Photo by Gerard Lemmo National Geographic World, 1997 October

PSsssz

Eredeti kép

Binokuláris rivalizáció A két szemnek mesterségesen (sztereoszkóp, anaglyph szemüveg stb.) két különböző képet mutatunk a két kép közül egy adott pillanatban csak az egyiket látjuk

Anaglyph stereo szemüveg KÉT SZEM IZOLÁLT INGERLÉSE!!!! Azaz: a két retinára két különböző kép vetül.

Binokuláris rivalizáció

Anaglyph rivalrogramm

Binokuláris rivalizáció Bal szem képe Jobb szem képe Mi történik? Hol jöhet létre? Tudatos vizuális reprezentáció lokalizációja az emberi agyban

Binokuláris rivalizáció Inger állandó de érzéklet változik Hogy történik az inger elnyomása? Vannak olyan neuronok, melyek követik a perceptuális változásokat?? Tudatos vizuális reprezentáció lokalizációja az emberi agyban Binokuláris rivalizáció

Klasszikus rivalizációs inger: Két önmagában is értelmes kép. Az egyik szem képének gátlása alapulhat: szemen képen

1. elmélet: Szemek közötti versengés A monokuláris kép elnyomása A gátlás a monokuláris neuronok szintjén ( CGL vagy V1) kell legyen

Mi történik, ha „összekeverjük” a két kép részleteit? Bal szem Jobb szem Sztereoszkóppal a két képet bemutatva mit láthatunk???

Sztereoszkópos vizsgálat

szemek közötti versengés képek közötti

Hol vannak olyan neuronok az agyban, melyek követik a perceptuális változásokat?

+ egyszerű geometria alakzatok (kör, spirál, csillag) sulcus centralis adott irányú lokális vonalszerű ingerek V1-hez hasonló + egyszerű geometria alakzatok (kör, spirál, csillag) textúrával 3D tulajdonságokkal színnel rendelkező alakok komplex tárgyak arcok, kezek stb. tárgy lokális vonásai pl. körvonal V1,V2 » »színes textúrával bíró részei V4 » » tárgy egésze IT-ben egyszerre több neuron aktiválása

Akció vs Percepció Milner és Goodale, 1992 Dorzális rendszer tárgyak manipulációja tájékozódás AKCIÓ -gyors és valós idejű -kevés memória igény -egocentrikus koordináta rdsz Ventrális rendszer tárgyak maradandó tulajdonságai PERCEPCIÓ -konstanciák, sémák -nagy memória igény -allocentrikus repezentáció

Binokuláris rivalizáció 2. elmélet: Ingerek közötti versengés Koherens kép gátlása A gátlás magas szinten (binokuláris sejtekben) valósul meg Kísérletes bizonyíték: Logothetis et al, 1996

A kísérlet Logothethis et al (1996)

Binokuláris rivalizáció 1. elmélet: Szemek közötti versengés A monokuláris kép elnyomása A gátlás a monokuláris neuronok szintjén ( CGL vagy V1) kell legyen Inger:sztereoszkóppal bemutatva Mit lát az ‘alany’: Monokuláris sejt ELVÁRT aktivitása: Mit lát az ‘alany’: Monokuláris sejt MÉRT aktivitása:

Binokuláris rivalizáció 2.elmélet:Koherens kép gátlása A gátlás magas szinten valósul meg, miután mindkét kép feldolgozása megtörtént A két kép tudatba kerülése versenyez Inger IT-ben MÉRT aktivitás: Mit lát az ‘alany’: Tehát az IT-ben mérhető neurális aktivitás mintázata követi az észlelet változását!

Logothetis et al, 1996

+ egyszerű geometria alakzatok (kör, spirál, csillag) sulcus centralis adott irányú lokális vonalszerű ingerek V1-hez hasonló + egyszerű geometria alakzatok (kör, spirál, csillag) textúrával 3D tulajdonságokkal színnel rendelkező alakok komplex tárgyak arcok, kezek stb. tárgy lokális vonásai pl. körvonal V1,V2 » »színes textúrával bíró részei V4 » » tárgy egésze IT-ben egyszerre több neuron aktiválása

A binokuláris rivalizáció vizsgálata fMRI-vel Tong et al.,1998

fMRI képalkotó technika Oxigéndús és oxigénszegény hemoglobin másképp viselkedik: Nagyobb aktivitású terület - erősebb véráramlás - nagyobb oxigén felhasználás - más jel.

Parahippocampal place area Fusiform face area Parahippocampal place area Területek aktivitása korrelál a percepcióval kétértelműség feloldódik elérve FFA és PPA területeket Tong et al, 1998

Milyen kérgi aktivitást találtak a ház vs arc kísérletben? Tong et al.,1998

+ egyszerű geometria alakzatok (kör, spirál, csillag) sulcus centralis adott irányú lokális vonalszerű ingerek V1-hez hasonló + egyszerű geometria alakzatok (kör, spirál, csillag) textúrával 3D tulajdonságokkal színnel rendelkező alakok komplex tárgyak arcok, kezek stb. tárgy lokális vonásai pl. körvonal V1,V2 » »színes textúrával bíró részei V4 » » tárgy egésze IT-ben egyszerre több neuron aktiválása

Az egyes kategóriák reprenentációjának elkülönülésének mértéke nem tisztázott

A emberi agy kategóriákra érzékeny területei... Parahippocampal place area (PPA) – helyek, házak, tájképek PPA Preferred Nonprefer. Epstein & Kanwisher, 1998 fMRI kísérletekben elsősorban tájképek, épületek, emberek alkotta tárgyak bemutatásakor aktiválódott Ez a fokozott válasz megjelenik e PPA függetlenül attól, hogy milyen aktuális feladata van a személynek és mennyire ismeri az adott épületet

Fusiform face area (FFA) – arcok Preferred Nonprefer. Kanwisher et al., 1997 Egészséges személyeken fMRI vizsgálatokkal bizonyították, hogy a z FFA arcokra érzékeny A terület arcokra kapott aktivitása szelektíven nagyobb, mint pl. betűkre, tárgyakra, vagy hátulról mutatott emberi fejekre FFA aktivitása akkor is erősebb, ha arcok körvonalképét, karikatúráit, macskák és egyéb állatok arcát, ismeretlen személyek arcát vagy fejjel lefordított arcokat láznak az

Binokuláris rivalizáció 1. elmélet: Szemek közötti versengés A monokuláris kép elnyomása A gátlás a monokuláris neuronok szintjén ( CGL vagy V1) kell legyen 2. elmélet: Ingerek közötti versengés Koherens kép gátlása A gátlás magas szinten valósul meg

Prozopagnózia – az arcfelismerés zavara A legsúlyosabb esetekben a betegek a saját arcukat vagy a legközelebbi rokonaik arcát sem ismerik fel. Enyhébb esetekben csak a kontextus megváltozásánál nem is merik fel barátai, ismerőseik arcát (Hécaen & Angelergues, 1962; Hanley et al., 1990). A betegek tisztában vannak azzal, hogy egy arcot látnak és képesek nem, kor vagy rassz alapján különbséget tenni Prozopagnóziában többnyire képesek az érzelmi arckifejezéseket azonosítani; azonban vannak prozopo-affektív agnóziás esetek is, ahol az arcfelismerés intaktsága mellett szelektíven sérül az érzelmi arckifejezések felismerése (Kurucz & Feldmar, 1979). A betegek többsége nem panaszkodik látásélességi problémákra, tisztában vannak a problémájukkal és többnyire szégyellik.

Prozopagnóziás esetek WJ esete: az emberi arcokat nem ismeri fel, de a birkákat igen. L.H. esete súlyos károsodás az arcok felismerésében (saját is). Farah et al (1995) LH: kísérletben felfelé álló arcoknál rosszabb, fordított arcoknál jobb, mint a kontroll személyek, tárgyaknál nincs különbség.

Asszociatív agnózia A beteg nem ismer fel olyan tárgyakat, amelyeket helyesen kódolt Vizsgálati kritériumok: Vizuális megnevezés differenciál diagnosztikája: verbális megnevezés alapján ép megnevezési funkciók, a tévedések nem vizuális hasonlóságon, hanem szemantikai alapon azonosíthatóak, a verbális instrukció alapján történő rámutatás is károsodott, bár kevésbé. Komplex jelenetekben javul a teljesítmény, a kontextus segít. Rubbens és Benson (1971) esete: Képek, amelyeket az asszociatív agnóziás beteg nem ismer fel, de le tud másolni