نوفمبر 10, 2010
التنافس مجهر يحدث عندما يتم تقديم وجهة نظر مختلفة مع الصور في نفس الموقع : صورة واحدة تهيمن بينما يتم قمع الآخر ، والمناوبين هيمنة دوري. التنافس مفيد للتحقيق في الاختيار والوعي الإدراك الحسي البصري. نحن هنا وصف عدة طرق سهلة لإنشاء واستخدام المنبهات التنافس مجهر.
عادة ما ترى كل عيون من عيوننا صورة مختلفة قليلا ، ويجمع الدماغ بين هاتين الصورتين في تمثيل واحد متماسك. ومع ذلك ، عندما يتم تقديم صور مختلفة بشكل كاف عن بعضها البعض ، يظهر نمط من التغيرات الإدراكية ، تهيمن صورة واحدة على الوعي بينما يتم قمع الأخرى. تتناوب الهيمنة بين الصورتين عادة كل بضع ثوان.
تعرف هذه الظاهرة الإدراكية باسم التنافس المجهر. لإنشاء حافز التنافس ثنائي العينين ، يتم تقديم صورة مختلفة لكل عين في نفس الموقع المتصور. يصف هذا الفيديو العديد من الطرق غير المكلفة والمباشرة لإنشاء واستخدام التنافس بين العينين.
مرحبا ، أنا ديفيد كرمل. أنا باحث ما بعد الدكتوراه في قسم علم النفس بجامعة نيويورك. مرحبا ، أنا مايك أركا وأنا طالب دراسات عليا في قسم علم النفس بجامعة برينستون.
في هذا الفيديو ، سنصف بعض الطرق الرخيصة والمباشرة لإنشاء واستخدام التنافس المجهري. يعتبر التنافس ثنائي العينين مفيدا لدراسة الانتقاء الإدراكي والوعي في كل من النماذج البشرية والحيوانية لأن المدخلات غير المتغيرة في كل عين تؤدي إلى تناوب في الوعي البصري. هناك عدة طرق لخلق التنافس في العينين ، لكن الوافدين الجدد إلى الميدان غالبا ما يكونون غير متأكدين من الطريقة التي تناسب احتياجاتهم الخاصة بشكل أفضل.
هدفنا هنا هو وصف مزايا وعيوب الطرق الأكثر شيوعا. لذلك دعونا نبدأ. يمكن تحفيز التنافس المجهر من خلال تقديم صورة مختلفة لا يمكن التوفيق بينها لكل عين في مواقع الشبكية المقابلة بدلا من صورة واحدة مجمعة ، ما يراه المراقبون عادة هو نمط من التناوبات الإدراكية التي تهيمن فيها صورة كل عين على الإدراك الواعي لفترة معينة بينما يتم قمع الصورة الأخرى.
تنعكس فترات الهيمنة والقمع بشكل دوري مع فترات وجيزة فقط من الإدراك المختلط. يمكن استخدام التنافس ثنائي العينين لفحص العديد من الأسئلة المهمة مثل في أي مراحل من التسلسل الهرمي للمعالجة المرئية ترتبط الأحداث العصبية بالتجربة الواعية؟ كيف يحل الدماغ المنافسة بين المحفزات ويختار أيهما يجلب الوعي؟
ما هي جوانب الصورة التي يتم قمعها من الوعي التي يمكن معالجتها وكيف يمكن أن تؤثر هذه المعالجة على السلوك؟ هناك عدة طرق بسيطة لإنشاء عرض التنافس مجهر. في هذا الفيديو ، يتم تحديد الطرق الأكثر شيوعا ، بما في ذلك كل طريقة ومزايا وأوجه قصور.
قبل الخوض في الأساليب ، يجب أن نعالج مسألة الحفاظ على العذارى المستقرات أثناء تجارب التنافس المجهري. قبل الخوض في طرق محددة لخلق التنافس ، من المهم ذكر مسألة العذارى المستقرات ، والتي تعد اعتبارا حيويا في جميع الأساليب التي سيتم وصفها. عادة ، تدور أعيننا أو تقوم بحركات العذارى بطريقة تجعل نفس الصورة الثابتة تسقط على كل نقرة.
ومع ذلك ، تعتمد العذارى الناجحات على رؤية كل عين لنفس الأشياء. إذا تم تقديم صورة مختلفة تماما لكل عين ، فسوف تتعطل العذارى لأن الدماغ لن يكون لديه معلومات كافية لاتخاذ قرار بشأن زاوية العذراء الصحيحة. قد يؤدي ذلك إلى تعطيل التنافس بين العينين لأن الصورتين قد لا تقع في مواقع الشبكية المقابلة.
لذلك ، بالإضافة إلى الصور المختلفة ، يجب أن تحتوي الشاشة على عناصر متطابقة لكلتا العينين. يتيح ذلك للعيون الحفاظ على نظرة مستقرة على الرغم من الاختلاف بين العناصر المتنافسة للصور. عادة ما تتضمن العناصر المتطابقة التي تعمل على تثبيت البكر نقطة تثبيت في وسط الصور المتنافسة وإطارا حول الصور.
يمكن أن يكون الإطار موحدا أو محكما ويمكن أن يكون له أي شكل طالما أنه متطابق في كلتا العينين. حركات العين الأفقية غير المترابطة أكثر احتمالا من حركات العين الرأسية. لذلك ، يمكن استخدام شريط محكم على جانبي كل صورة بدلا من إطار كامل.
أخيرا ، في بعض الدراسات ، قد يكون الإطار غير مرغوب فيه. على سبيل المثال ، إذا تطلبت التجربة ظهور المحفزات على خلفية موحدة ، في مثل هذه الحالات ، من الممكن استخدام خطوط NUNU أو صورة تظهر بعيدا عن المنبه مثل حلقات لوح السهام. الآن دعونا نلقي نظرة على كيفية إحداث التنافس بين العينين.
سنراجع هنا ثلاثة خيارات غير مكلفة ومباشرة ، بما في ذلك النظارات الواقية الزرقاء الحمراء ، ومنظار المرآة المجسم ونظارات المنشور باستخدام نظارات لونية ، إما حمراء أو زرقاء أو حمراء خضراء هي طريقة شائعة يفضلها العديد من الباحثين لأنها أسهل وأرخص لتنفيذ كل ما يحتاجه المرء هو زوج من نظارات السيلوفان المتوفرة في العديد من متاجر الألعاب. سنستخدم هنا نظارات واقية حمراء زرقاء تم إعدادها عن طريق إعداد صورة واحدة يتم عرضها فقط بواسطة المسدس الأزرق للشاشة وأخرى يتم عرضها في نفس الموقع على الشاشة بواسطة البندقية الحمراء فقط. ستمر كل عدسة بصورة واحدة فقط ، لذلك ستسقط الصورتان المختلفتان على مواقع شبكية العين المقابلة في العينين وتبدآن في منافسة بعضهما البعض.
يجب أن تحتوي الصورتان على معلومات متطابقة مثل الإطار أو نقطة التثبيت لضمان استقرار العذارى. يجب أن تكون هذه العناصر المتطابقة بلون تسمح بمرور كلتا العدستين ، مثل الأسود أو الأبيض. لاحظ أن هذه التقنية لا علاقة لها برؤية الألوان.
تستخدم الألوان ببساطة لفصل الصورتين لكل عين واحدة. يجب أن يعمل هذا حتى مع المراقبين الذين يعانون من رؤية ألوان غير طبيعية. تشمل مزايا استخدام النظارات الواقية الزرقاء الحمراء أن المعدات غير مكلفة للغاية والمحفزات سهلة التحضير.
يمكن بسهولة استخدام النظارات الواقية الحمراء الزرقاء مع جميع طرق التصوير العصبي ، بما في ذلك التصوير بالرنين المغناطيسي. وأخيرا ، لا تتطلب النظارات الواقية ذات اللون الأحمر الأزرق تثبيت الرأس أو التعديل الفردي لجهاز العرض لكل مراقب. تشمل العيوب أن كل صورة يمكن أن تحتوي فقط على ظلال من لون واحد ، لذلك لا توجد محفزات لونية.
العدسات ليست مثالية ، لذلك سيكون هناك دائما بعض النزيف وسترى كل عين بعض صور العين الأخرى. هذا يخلق مشكلة في الادعاء بأن الصورة المكبوتة كانت غير مرئية تماما. يمكن تقليل النزيف باستخدام أكثر من مرشح واحد.
على سبيل المثال ، لا يعمل ارتداء نظارتين واقيتين ، أحدهما فوق الآخر ، وأخيرا ، نظارات زرقاء حمراء بشكل جيد مع معظم أجهزة تتبع العين الحالية. الآن دعنا ننتقل إلى طريقة Stereoscope المرآة. يمكن بسهولة إعداد المرايا لتقديم صورة مختلفة لكل عين من عيني المراقب.
أولا ، قم بإعداد صورتين مختلفتين لهما بعض العناصر المتطابقة واعرضهما جنبا إلى جنب على الشاشة. من السهل بناء مجسم المرآة للقيام بذلك ، كل ما يحتاجه المرء هو أربع مرايا وتقف لتركيبها في موضعها. مرآتان بحيث تكون كل منهما بالقرب من عين واحدة وبزاوية 45 درجة لخط رؤية تلك العين ، استخدمان مسند الذقن لتثبيت موقع رأس المراقب.
ضع مرآة أخرى على جانبي كل من أول مرآتين تواجهين المحفزات بزاوية 45 درجة بحيث تقع كل صورة في موقع مناسب في كل عين. يجب أن تنافس الصور المتباينة الآن بعضها البعض. في معظم الحالات ، من الملائم استخدام أحد المناظير المجسمة العديدة المتاحة تجاريا.
تختلفعيون كل مراقب قليلا ، لذلك عند وضع مراقب أمام الشاشة ، قد يكون من الضروري ضبط زوايا المرآة للحصول على عذارى مستقرة. عند استخدام مجسم المرآة ، من المهم التأكد من أن كل عين يمكنها رؤية الصورة التي من المفترض أن ترى فقط ، وأن هذه الصورة لا ترى إلا في الموقع الذي تنافس فيه الصورة الأخرى. في كثير من الحالات ، سيكون لكل عين أيضا خط رؤية لصورة العين الأخرى.
لمنع خط الرؤية غير المرغوب فيه هذا ، ضع فاصلا. على سبيل المثال ، ورقة من الورق المقوى تمتد من خط الوسط للمناظير المجسمة بين عيون المراقب باتجاه مركز الشاشة بطريقة تحجب خط الرؤية لمحفز العين الآخر. هناك مشكلة إضافية قد تحدث وهي أن كل عين قد ترى الصورة التي من المفترض أن تراها مرتين ، مرة من خلال المرآة ، ومرة أخرى مباشرة.
سيؤدي ذلك إلى ظهور صورة إضافية لكل حافز بجوار الموقع الذي يحدث فيه التنافس. لتجنب ذلك ، اضبط العلاقة بين موقع الصور ومسافة المراقب من الشاشة. من أجل إجراء هذه التعديلات قبل بدء التجربة ، قم بإعداد صورة تعرض فقط أجزاء الشاشة المتطابقة في كلتا الصورتين وتستخدم لإعداد المجسم لكل مراقب قبل عرض حافز التنافس.
تتمثل مزايا استخدام المناظير المجسمة المرآة في أن الصور المنفصلة تسمح باستخدام المحفزات اللونية. الصور منفصلة تماما ولا يمكن أن تنزف في بعضها البعض. تحضير التحفيز سهل وبسيط.
يمكن لأي صورتين معروضة جنبا إلى جنب أن تنافس بعضهما البعض. وأخيرا ، يمكن استخدام المناظير المجسمة مع تتبع العين. تشمل العيوب المناظير المجسمة التي تسمح فقط بعرض محفزات صغيرة إلى حد ما لأنه يمكن استخدام نصف المجال البصري فقط لتقديم كل صورة.
لا يمكن استخدام المناظير المجسمة بسهولة في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي لأن هذا يتطلب أن تكون جميع عناصر المجسم غير مغناطيسية ، ويجب أن يتضمن الإعداد أيضا الإمالة الإضافية للمرآة التي يتم من خلالها عرض المحفزات عادة في الماسح الضوئي. وأخيرا ، تتطلب المناظير المجسمة تثبيت الرأس والتعديل الفردي لكل مراقب. الآن دعونا نرى كيفية استخدام نظارات المنشور.
طريقة نظارات المنشور هي نوع مختلف من فكرة المجسم باستخدام نظارات واقية حيث تكون العدسات عبارة عن مناشير بدلا من المرايا. كما هو الحال مع المرآة ، يتم تقديم صور المجسم جنبا إلى جنب على الشاشة. يمكن شراء عدسات المنشور من أي مورد بصري تجاري جنبا إلى جنب مع الإطارات البلاستيكية.
كل من المنشورات تنحني الضوء مما يجعل الأشياء البعيدة عن الجانب تبدو وكأنها مستقيمة للأمام. ثانيا ، تعمل هذه المنشورات الموجهة في اتجاهين متعاكسين بنفس طريقة عمل المرآة. المجسم ، هل سيخلقون الوهم بأن صورتين موجودتين فعليا جنبا إلى جنب تتداخلان في الفضاء؟
لاحظ أنه عند استخدام نظارات المنشور ، لا تزال بحاجة إلى استخدام مقسم حيث يمكن لكل عين رؤية صورة العين الأخرى. ومع ذلك ، لا تحتاج مسافة الشاشة وحجمها إلى التعديل لأن كل صورة لها خط رؤية واحد فقط لكل عين. تتشابه مزايا وعيوب نظارات المنشور مع تلك الموجودة في المناظير المجسمة المرآة مع اختلاف واحد كبير.
من السهل استخدام نظارات المنشور في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي حيث يمكن أن تكون مصنوعة من البلاستيك وهي أكثر إحكاما من مجسم المرآة. الآن دعونا نرى كيفية ضمان المنع الكامل للصور لمعالجة أسئلة البحث المتعلقة بمعالجة الصورة المكبوتة. أثناء تجارب التنافس المجهري ، يكون الشكل القوي من التنافس المعروف باسم قمع الفلاش المستمر أو CFS باختصار هو الأنسب لإنشاء محفز CFS.
قدم صورة منخفضة التباين نسبيا لعين واحدة. ستكون هذه هي الصورة المكبوتة. قدم تباينا عاليا ، وصورة سريعة التغير للعين الأخرى.
سيكون هذا هو قناع CFS السائد ليكون فعالا إلى أقصى حد. يجب أن يتغير قناع CFS بمعدل يتراوح بين 10 و 20 هرتز. يمكن تحفيز متلازمة التعب المزمن باستخدام جميع طرق التنافس الموضحة سابقا في هذا الفيديو عند استخدام مجسم مرآة أو نظارات
منشورية.قناع CFS يتكون من العديد من العناصر الصغيرة الملونة فعالة للغاية. ومع ذلك ، يمكن أن يكون قناع CFS المكون من عناصر ذات مقياس رمادي فعالا أيضا عند استخدام نظارات زرقاء حمراء. يمكن أن يتكون قناع CFS من العديد من العناصر التي لها نفس اللون.
إذا شاهدت هذا الفيديو من خلال نظارات زرقاء حمراء ، فمن المحتمل أن تحصل على الكثير من النزيف بسبب ضغط الفيديو الذي مر به لزيادة فرص القمع الكامل. اضبط مستوى التباين للصورة المكبوتة قبل بدء التجربة. عادة ما تكون البدائل والصورة المهيمنة والمكبوتة تدريجية ويمكن أن تكون بطيئة إلى حد ما ، مما يعني أن جزءا كبيرا من وقت المشاهدة تستغرقه مراحل مختلطة.
يختلف الشكل المحدد للمراحل المختلطة بين المراقبين وللمنبهات المختلفة. يظهر هنا شكلان شائعان من المراحل المختلطة. أولا ، في التنافس التدريجي ، يمكن أن تتكون المرحلة المختلطة من الصورة المكبوتة التي تصبح مهيمنة تدريجيا من خلال عدد متزايد من البقع المهيمنة عبر المنبه.
ثانيا ، قد تحدث مرحلة مختلطة أيضا من خلال موجة من الهيمنة تجتاح الصورة. للحث على مثل هذه الموجة ، أدخل زيادة في التباين لجزء معين من الصورة المكبوتة. تحدث تناوب التنافس بين العينين على فترات زمنية مستقلة عشوائية.
هذا يعني أن مدة فترة الهيمنة الأخيرة لا تتنبأ بمدة الفترة التالية. إذا تم تقسيم فترات الهيمنة إلى صناديق ذات عرض متساو. يميل الرسم البياني الذي يوضح عدد الفترات السائدة لكل طول حدث إلى أن يكون WellFit من خلال توزيع منحرف يعرف باسم دالة جاما.
تميل تأثيرات التلاعب التجريبي على الفترات والتنافس إلى الظهور في شكل أفضل دالة جاما مناسبة في كل حالة. ستحدث العديد من فترات الهيمنة المختلفة ، ولكن قد يتغير احتمال حدوث ذلك بسبب عوامل التلاعب مثل الصورتين. تؤثر الميزات منخفضة المستوى على الفترات النسبية لفترة هيمنتها وقمعها.
على سبيل المثال ، إذا اختلفت الصورتان ، على النقيض من ذلك ، فإن الصورة ذات التباين الأعلى سيكون لها فترات هيمنة أطول تؤدي إلى توزيع جاما الأنسب مع وسيط أكبر. بالإضافة إلى ذلك ، قد ينتج عن مراقبين مختلفين توزيعات جاما مختلفة لنفس مجموعة التحفيز. من الممكن استخدام معلمات دالة جاما كمتغيرات تابعة في التجربة ، لكن العلاقة بين هذه المعلمات وشكل التوزيع ليست شفافة بسهولة.
لذلك ، يمكن أن يكون مقياس الاتجاه المركزي الذي يسهل الوصول إليه مفيدا. ومع ذلك ، نظرا لأن توزيع جاما قد يكون منحرفا للغاية ، فإن متوسط المدة بدلا من المتوسط يمثل النتائج في كثير من الأحيان. يعني استخدام وسيط التوزيع غير الغوسي أيضا أنه ما لم يكن هناك عدد كبير من نقاط البيانات ، يجب أن تكون الاختبارات الإحصائية ذات الصلة غير بارامترية.
في هذا الفيديو ، وصفنا طبيعة التنافس ثنائي العينين ، والعديد من الطرق لإنشائه ، وما هي الاعتبارات التي يجب أخذها في الاعتبار عند استخدام ذلك. نأمل أن تجد مقدمتنا مفيدة في توظيف هذه الظاهرة الرائعة.
التنافس الثنائي البصري هو ظاهرة إدراكية حيث يتم تقديم صورتين مختلفتين لكل عين، مما يؤدي إلى هيمنة متبادلة لصورة واحدة على الأخرى. يناقش هذا المقال طرقاً متنوعة لإنشاء محفزات التنافس الثنائي البصري، والتي تُعد قيمة لدراسة الوعي البصري والاختيار الإدراكي.
يوفر التنافس الثنائي (Binocular rivalry) نموذجاً منضبطاً لدراسة الاختيار الإدراكي والوعي، وهو أمر ذو صلة بالتحقق من الأهداف في مجال اكتشاف أدوية العلوم العصبية. ومن خلال تمكين الباحثين من عزل الملازمات العصبية للإدراك الواعي، تدعم هذه الطريقة تقليل المخاطر الميكانيكية للعلاجات التي تستهدف الجهاز العصبي المركزي (CNS). وتسهل فائدتها في النماذج البشرية والحيوانية الاستمرارية الترجمية من مرحلة الارتباط بالهدف إلى القراءات الوظيفية.
تتكامل هذه الطريقة في بيولوجيا الاكتشاف من خلال دعم اختبار الفرضيات المتعلقة بالآليات العصبية الكامنة وراء التنافس الإدراكي، حيث تساهم المخرجات في تحديد العوامل الرائدة من خلال أنماط تبادل قابلة للقياس الكمي.