Kosslyn „Mózg-człowiek-świat” s.159-161
Postrzeganie wzrokowe
Rejestruje wrażenia wzrokowe
Spostrzeganie bodźca
Wrażenia- uświadomienie sobie właściwości jakiegoś przedmiotu lub zdarzenia które zachodzi gdy jakiś rodzaj receptora jest stymulowany. Powstaje wtedy wystarczająca ilość energii fizycznej która uderza w organ zmysłu, tak że komórki receptora wysyłają impulsy nerwowe do mózgu.
Spostrzeganie-zachodzi wówczas , kiedy dokona się organizacji i interpretacji danych zmysłowych, tak że stymulują one konkretny przedmiot lub zdarzenie.
Psychofizyka-dziedzina wiedzy badająca związki pomiędzy zdarzeniami fizycznymi i odpowiadającym im doświadczeniom tych zdarzeń
Próg- punkt, w którym stymulacja jest na tyle silna, by mogła być zauważona
Próg absolutny- definiuje się jako wielkość bodźca potrzebną, by stał się on zauważalny dla obserwatora w postaci prób.
Próg reakcji-w teorii detekcji sygnałów, chęć osoby do zgłoszenia zauważonego bodźca.
Prawo Webera- zasada, że stały procent wielkości zmiany jest konieczny do wykrycia różnicy
Wrażliwość sensoryczna - w teorii detekcji sygnałów poziom progu, przy którym rozróżnia się pomiędzy bodźcem a szumem, im wyższy próg tym większa wrażliwość sensoryczna
Teoria detekcji sygnałów-teoria wyjaśniająca dlaczego ludzie w takich a nie w innych stacjach wykrywają sygnały które zawsze są zaburzone w szumie
Francuz, „Imagia….” S.29-84
Szlak wzrokowy – jest to skomplikowana funkcjonalnie i anatomicznie struktura biologiczna, która składa się z 3 modułów:
OCZY – ich układy optyczne i siatkówki.
STRUKTURY PODKOROWE – leżą między oczyma a korą mózgu, zwłaszcza w płacie potylicznym
KOROWE OBSZARY w różnych płatach mózgu – najbardziej skomplikowany, najmniej poznany, a zarazem najważniejszy dla widzenia moduł
Efektem pracy wszystkich tych modułów jest SUBIEKTYWNE DOŚWIADCZENIE WIDZENIA
Proces góra-dół - nasze wcześniejsze doświadczenia, oczekiwania, założenia wpływają na to jak postrzegamy bodźce.
Neuronalny system kadrowania sceny wizualnej – kieruje ruchem gałek ocznych ( a także ruchem głowy i całego ciała), fiksując osie widzenia na najbardziej interesujących częściach sceny wizualnej.
Neuronalny system analizy zawartości obrazu – podstawową funkcją tego systemu jest doprowadzenie do subiektywnego doświadczenia widzenia chociaż niekoniecznie musi być to równoznaczne z rozumieniem tego, co jest właśnie widziane.
Cechy sceny wizualnej:
Kształt – jest podstawową cechą definicyjną każdej figury lub obiektu o och części, a także cechą tła i przestrzeni, w jakiej się one znajdują
Barwa – konkretna jakość zmysłowa, która przysługuje figurze lub obiektowi wyznaczonemu przez jego kształt albo tłu. Barwę można opisać za pomocą 3 wymiarów: odcień, jasność ( zwana także luminancją lub walorem barwy) oraz nasycenie, czasem dodaje się też połysk.
Przestrzenna organizacja – w 2 lub 3 wymiarach, jeżeli konstruktywną cechą sceny jest spostrzeżenie w niej co najmniej jednego kształtu, który sugeruje obecność jakiejś rzeczy i oddziela ją od tła, to naturalnie ta rzecz musi znajdować się w określonym miejscu w przestrzeni.
Dynamika – jest ona pochodną szybkości, zmienności, przyspieszenia i trajektorii ruchu, zarówno przedmiotów wewnątrz sceny wizualnej, jak i obserwatora.
Systemy wzrokowe:
System kadrowania
System analizy zawartości
Kategoria rzeczy – barwa, kształt
Kategoria relacji – przestrzenna organizacja, dynamika
Doświadczenie widzenia kompletnej sceny wizualnej:
1) Dekompozycji – polega na analitycznym i względnie niezależnym od siebie badaniu wymienionych cech sceny wizualnej, po uprzednim wyabstrahowaniu ich z siatkówkowego obrazu
2) Kompozycji – integrowanie (syntetyzowanie) wyników analiz przeprowadzonych w fazie pierwszej, z uwzględnieniem danych zapisanych już uprzednio w pamięci wizualnej
Widzenie – jest aktem KREACJI, podczas którego dochodzi do skonstruowania obrazu rzeczywistości zarejestrowanej przez system fotoreceptorów, znajdujących się w siatkówkach oczu obserwatora.
Fotoreceptory umieszczone w siatkówce wewnątrz oka rejestrują rozkład wpadającego doń światła. Jest to pierwszy etap procedury analizy zawartości sceny wizualnej.
Wczesny system analizy zawartości sceny wizualnej składa się z 2 odrębnych struktur:
- OKA, a w szczególności UKŁADU OPTYCZNEGO czyli:
Soczewka – znajduje się w przedniej jego części
Siatkówka – zlokalizowana na tylnej ścianie wewnątrz oka
Ciało kolankowate boczne (LGN) -leży mniej więcej w połowie drogi między oczyma a korą mózgu, w miejscu zwanym WZGÓRZEM
W siatkówkach oczu znajdują się m.in. komórki zwojowe. Ich AKSONY, czyli wypustki, po których biegną sygnały nerwowe w głąb mózgu, tworzą NERW WZROKOWY. Na odcinku miedzy oczyma a LGN znajduje się SKRZYŻOWANIE WZROKOWE (miejsce, w którym wiązka aksonów odprowadzających sygnały nerwowe z każdego oka rozdziela się na 2 części) Połowa aksonów z lewego oka łączy się z połową aksonów z prawego oka i dalej biegną razem do prawej i lewej półkuli mózgu. Odcinek między skrzyżowaniem wzrokowym a LGN nazywa się TRAKTATEM WZROKOWYM. Z LGN impulsy nerwowe są przekazywane do tzw. PIERWOTNEJ KORY WZROKOWEJ w płacie potylicznym mózgu. Ten odcinek nazywa się PROMIENISTOŚCIĄ WZROKOWĄ i domyka pierwszy etap przesyłania i przetwarzania danych sensorycznych na szlaku wzrokowym.
OKO
Twardówka – jej funkcją jest ochrona gałki ocznej przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz stabilizacja jej kształtu
Rogówka – zabezpiecza oko przed uszkodzeniami mechanicznymi, pełni również funkcję swego rodzaju filtra ochronnego i soczewki o stałej ogniskowej
Źrenica – jej średnica jest regulowana za pomocą przysłony, czyli tęczówki
Soczewka – ma znakomitą przezroczystość, dzięki czemu przepuszcza do wnętrza oka niemal 100% światła, jest również zmiennoogniskowa, co pozwala obserwatorowi na wyraźne oglądanie rzeczy znajdujących się w różnej odległości od niego, jest przyczepiona do gałki za pomocą mięśni rzęskowych
Siatkówka – światłoczuła matryca, wyścielająca ok.70% wewnętrznej powierzchni gałki ocznej. Światło odbite od przedmiotów na siatkówce tworzy odwzorowanie, charakteryzujące się tym, że jest: sferyczne, pomniejszone, odwrócone.
Akomodacja- im obiekt jest bliżej oczu obserwatora tym grubsza staje się soczewka, a im dalej, tym jest cieńsza
W siatkówce występują 2 rodzaje fotoreceptorów, czyli komórek światłoczułych. Są to:
CZOPKI (przypominają nieco stożki)
PRĘCIKI (przypominają nieco walce)
Ad.1. są to światłoczułe receptory siatkówki oka. Czopki umożliwiają widzenia kolorów przy dobrym oświetleniu. Jest ich ok 4,6 mln. Znajdują się w plamce żółtej i w dołku centralnym.
Ad.2. są to światłoczułe receptory siatkówki oka odpowiadające za widzenie kształtu i ruchu. Umożliwiają widzenie czarno-białe w słabym oświetleniu. Jest ich od 78-107 mln. Znajdują się na obrzeżach plamki żółtej. Im bardziej w głąb plamki tym ich jest więcej
| Cechy | Czopki | Pręciki |
|---|---|---|
| Aktywność | Dzień | Noc |
| Widzenie | Barwy | Jasność |
| Ilość | ok. 4,6 mln | 78 – 107 mln |
| Główne rozmieszczenie | Plamka żółta, dołek centralny | W dołku centralnym ich nie ma, pojawiają się na obrzeżach plamki żółtej, potem im dalej tam jest ich więcej |
Widzenie fotopowe – widzenie w warunkach bardzo dobrego oświetlenia i biorą w nim udział przede wszystkim czopki.
Widzenie skotopowe – widzenie w warunkach słabego oświetlenia i jest ono wynikiem aktywności pręcików.
Widzenie mezopowe – podczas zmierzchu, wczesnym rankiem , im jaśniej czopki reagują intensywniej, im ciemniej czopki słabną, pręciki reagują intensywniej.
KOMÓRKI ZWOJOWE
Specjalizują się one w przetwarzaniu danych dotyczących:
Długości fali światła widzialnego, co stanowi podstawę widzenia barw
Kontrastów jasności światła, dzięki czemu widzimy, m.in. krawędzie rzeczy lub ich części, czyli generalnie rzecz biorąc – kształty
Zmienności oświetlenia w czasie, która stanowi podstawę widzenia ruchu
Rozdzielczości przestrzennej, która leży u podłoża ostrości widzenia
Ze względu na budowę anatomiczną komórki zwojowe dzielą się na:
Komórki karłowate – mają drobne ciała i stosunkowo niewielką liczbę odgałęzień, czyli drzew dendrytycznych oraz aksonu
Komórki parasolowe – mają duże ciała i znacznie większą ilość odgałęzień. Nie odróżniają długości fali świetlnej, ale są wrażliwsze na wykrywanie krawędzi . Pokrywają większy obszar siatkówki . Mają grubsze aksony, impulsy płyną 2 razy szybciej
Komórki pyłkowe – mają maleńkie ciała i nieproporcjonalnie duże rozgałęzienia w stosunku do wielkości ich ciał
Komórki karłowate i pyłkowe – włókna komórek małych stanowią 90% wszystkich aksonów tworzących nerw wzrokowy. Małe komórki zwojowe łączą się przede wszystkim z fotoreceptorami w centralnej części siatkówki , są więc wrażliwsze na rozdzielczość przestrzenną oświetlenia siatkówki. Możemy dokładnie rozróżnić jedne kształty od innych. Problemem jest to, że największe ich skupisko pokrywa niewielki obszar siatkówki a w rezultacie – niewielki zakres pola widzenia. Są wrażliwe na dł. fal świetlnych więc dają początek widzeniu i różnicowaniu barw. Karłowate – barwa zielona i czerwona, pyłkowe – żółta i niebieska.
CIAŁO KOLANKOWATE BOCZNE (LGN)
Ciało kolankowate boczne (LGN) – znajduje się we wzgórzu i jest pierwszą strukturą w mózgu, do której docierają informacje z siatkówek oczu.
Ciała komórek tworzących warstwy odbierające impulsy nerwowe za pośrednictwem aksonów parasolowych i komórek zwojowych mają stosunkowo duże rozmiary, dlatego są zwane WIELOKOMÓRKOWYMI.
Warstwy odbierające sygnały z aksonów małych komórek zwojowych składają się z komórek o niewielkich ciałach, dlatego zwane są DROBNOKOMÓRKOWYMI.
| Charakterystyka | Szlak wielokomórkowy | Szlak drobnokomórkowy |
|---|---|---|
| Wielkość ciała komórek zwojowych | Duże | Małe |
| Wielkość pola recepcyjnego komórek zwojowych | Duże | Małe |
| Szybkość transmisji impulsów nerwowych | Szybka | Wolna |
| Ilość aksonów w nerwie wzrokowym i trakcie optycznym | Mała | Duża |
| Różnicowanie barw | Nie | Tak |
| Wrażliwość na kontrast | Mała | Duża |
| Rozdzielczość przestrzenna | Mała | Duża |
| Rozdzielczość czasowa i wrażliwość na ruch | Duża | Mała |
| Wrażliwość na różnicowanie jasności płaszczyzn leżących obok siebie | Duża | Mała |
Warstwy LGN dzielą się również na: prawe i lewe.
LGN pełni funkcję organizującą dane sensoryczne dotyczące różnych cech sceny wizualnej
Promienistość wzrokowa – za jej pośrednictwem, dane o rozkładzie światła w scenie wizualnej są dostarczone do kory wzrokowej w płacie potylicznym a ściślej mówiąc do tzw. Bruzdy ostrogowej, znajdującej się po wewnętrznej stronie tych płatów. Promienistość w istocie jest pasmem aksonów komórek, których ciała tworzą poszczególne warstwy w LGN.
Płaty mózgowe biorące udział w procesie widzenia
Czołowy
Ciemieniowy
Potyliczny
Skroniowy
Ze względu na szczególnie ważną rolę, jaką w procesie widzenia odgrywają płaty potyliczne, obszar ten nazywa się także KORĄ WZROKOWĄ. Można ją podzielić na: KORĘ PRĄŻKOWĄ I KORĘ POZAPROĄŻKOWĄ.
Płaty potyliczne=Kora wzrokowa
Ścieżka brzuszna i wzrokowa
Swoje nazwy biorą od umiejscowienia w korze mózgu, różnią się od siebie pod względem anatomicznym i funkcjonalnym.
Szlak brzuszny – zajmuje się takimi własnościami sceny wizualnej jak kształt i barwa przedmiotów znajdujących się w scenie.
Szlak grzbietowy – pozwala obserwatorowi poznawczo uchwycić lokalizację i relacje przestrzenne między przedmiotami w scenie wizualnej.