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Um zu verstehen, wie das Gehirn eine Wahrnehmungserfahrung erzeugt - eine Repräsentation der Umgebung einer Person, die Sehenswürdigkeiten beinhaltet -, könnten Forscher einen Bereich im Gesichtsfeld untersuchen, der als blinder Fleck bezeichnet wird.
Normalerweise dringt das von Objekten reflektierte Licht in das Auge ein und wird auf die Netzhaut fokussiert - ein Stück Nervengewebe, das sich im Hintergrund befindet - wo lichtempfindliche Zellen existieren und durch dieses Licht stimuliert werden.
Ihre Signale sammeln sich und verlassen das Auge durch ein Bündel von Nervenfasern, den sogenannten Sehnerv, der diese Reaktionen dann an das Gehirn weiterleitet.
Wenn diese Signale den visuellen Kortex erreichen, werden sie interpretiert, was zu einer bewussten Erfahrung führt, wie Bilder auf dem Gemälde aussehen - einschließlich ihrer Form, Textur und Farbe.
Die visuellen Informationen, die das Gehirn erhält, liefern jedoch kein vollständiges Bild des Gemäldes; Aufgrund der Anatomie des Auges fehlen Teile. Dies ist das Ergebnis davon, dass lichtempfindliche Zellen in der Region der Netzhaut, wo der Sehnerv zum Gehirn austritt, fehlen.
Jegliches Licht, das auf dieser Position landet, erzeugt also kein Signal, was dazu führt, dass der Mensch blinde Flecken für beide Augen im Gesichtsfeld hat, für die eingehende Reize nicht verarbeitet werden.
Wir sind uns dieser Regionen nicht bewusst, da unser Gehirn in der Lage ist, blinde Flecken zu "füllen", indem es aus unserer weiteren Umgebung extrapoliert - wie die flankierenden Farben und Texturen.
Setzen Sie Techniken ein, die sich auf die Augen konzentrieren? Blind Spots, dieses Video untersucht die Mechanismen, durch die das Gehirn Wahrnehmungserfahrungen erschafft und ergänzt.
Wir erklären nicht nur, wie man die Reize gestaltet und die Teilnehmer sammelt? Wir untersuchen auch, wie Forscher diese Methoden nutzen, um die neuronalen Mechanismen hinter und die Krankheiten, die die visuelle Wahrnehmung beeinflussen, zu untersuchen.
In diesem Experiment werden den Teilnehmern zunächst einfache formbasierte Reize präsentiert, die darauf ausgelegt sind, ihre blinden Flecken zu lokalisieren, gefolgt von komplexeren, um schließlich zu untersuchen, wie das Gehirn fehlende Teile von Individuen ausfüllt. Gesichtsfelder.
Die erste Art von Reizen, die dazu bestimmt sind, die Teilnehmer zu lokalisieren? Blind Spots?besteht aus einem Kreis und einem Stern, beide in der gleichen Farbe und auf gegenüberliegenden Seiten eines weißen Blattes Papier.
Für einen Stimulus, der den blinden Fleck des linken Auges bewertet, befindet sich der Kreis auf der rechten Seite des Papiers. Im Gegensatz dazu wird der Kreis bei einem Stimulus für das rechte Auge auf der linken Seite des Blattes positioniert.
Bevor sie diese Bilder als Teil der Aufgabe betrachten, müssen die Teilnehmer ein Pflaster über das Auge legen, das nicht getestet wird, z. B. das rechte Auge für einen linksfokussierten Reiz, um eine Überlappung des Visuellen zu vermeiden.
Die Teilnehmer werden dann angewiesen, den Reiz vor sich zu halten und sich auf den Kreis zu konzentrieren. Anfangs sehen sie wahrscheinlich sowohl den Kreis als auch den Stern, was bedeutet, dass keine der beiden Formen in einem toten Winkel positioniert ist.
Die Teilnehmer bewegen den Reiz dann in eine Kombination von Richtungen: links oder rechts, oben oder unten und näher oder weiter. Dies wird so lange fortgesetzt, bis das volle Blatt Papier noch zu sehen ist, aber der Stern als verschwunden gemeldet wird.
Der Trick besteht darin, dass, obwohl der Stern auf dem Blatt verbleibt - die Form wird durch die Verschiebung des Reizes nicht physisch gelöscht -, die Teilnehmer ihn in den blinden Fleck im Gesichtsfeld ihres Auges verschieben.
Da dies nicht durch Informationen aus dem mit Flecken bedeckten, gegenüberliegenden Auge ergänzt werden kann, verschwindet der Stern wahrnehmungsbezogen.
Um die Position des toten Flecks zu bestätigen, bewegen die Teilnehmer das Papier immer wieder in kleinen Schritten, so dass der Stern wieder auftaucht und verschwindet.
Sind die blinden Flecken beider Augen lokalisiert, werden "Fill-in"-Tests mit komplizierteren Reizen durchgeführt.
In diesem Fall werden die Sterne in verschiedenen Einstellungen vor einem einfarbigen Hintergrund platziert. unter mehreren einheitlichen, farbigen Formen; oder in der Mitte eines farbigen Rechtecks, von denen jedes einen separaten Prozess darstellt.
Diese drei Arten von Reizen sollen untersuchen, wie das Gehirn sich Uniformität, Mustern und Objektkontinuität nähert.
Es werden die gleichen Schritte wie bei Tests zur Ortung des toten Winkels durchgeführt, aber die Teilnehmer müssen berichten, was sie beobachten, wenn der Stern verschwindet, zum Beispiel aus der Mitte eines farbigen Rechtecks.
Wenn der Stern im toten Winkel positioniert ist, nehmen die Teilnehmer? Von den Gehirnen wird erwartet, dass sie diese fehlenden Informationen auf der Grundlage des umgebenden Bildes ausfüllen. Zum Beispiel werden sie wahrscheinlich berichten, dass sie unter Berücksichtigung des lokalen Kontexts ein durchgezogenes, durchgehendes Rechteck gesehen haben.
Um sich auf das Experiment vorzubereiten, verwenden Sie ein Folienbearbeitungsprogramm, um die Stimuli-Folien zu erstellen, die aus verschiedenen Formen bestehen, die ungefähr gleich groß sind und auf gegenüberliegenden Seiten positioniert sind. Erstellen Sie zwei Sets für das linke und das rechte Auge: eine Gruppe für die Suche nach dem toten Fleck und die anderen für die Ergänzungsversuche.
Begrüßen Sie den Teilnehmer bei seiner Ankunft und setzen Sie ihn an einen Tisch. Erklären Sie, dass sie bei allen Reizen, die sie sehen werden, auf den Kreis fixiert bleiben sollten.
Um mit der Suche nach dem toten Fleck zu beginnen, geben Sie ihnen das Stimulusblatt für das linke Auge und eine undurchsichtige Abdeckung. Weisen Sie den Teilnehmer an, sein rechtes Auge zu blockieren und das Papier auf Armlänge zu halten, so dass der Kreis und der Stern ihm zugewandt sind.
Achten Sie darauf, dass sie die Position des toten Winkels ihres linken Auges erkennen. Wiederholen Sie diesen Vorgang für das rechte Auge: Geben Sie ihm ein neues Stimulusblatt und bitten Sie es, das linke Auge zu bedecken.
Sobald die toten Flecken für beide Augen lokalisiert wurden, lassen Sie den Teilnehmer die drei Fill-in-Versuche für jedes Auge abschließen.
Fragen Sie den Teilnehmer nach jedem Versuch, was er beobachtet hat, als der Stern aus seinem Gesichtsfeld verschwand, und notieren Sie seine Reaktionen.
Um die Daten zu analysieren, ermitteln Sie, was die Teilnehmer während der Ergänzungsversuche am häufigsten sahen, wenn der Stern einen der blinden Flecken ihres Auges besetzte - mit anderen Worten, wenn der Stern aus dem Blickfeld verschwand.
Beachten Sie, dass die Teilnehmer bei Reizen, bei denen sich der Stern auf einem gelben Hintergrund befand, dazu neigten, einen durchgehenden gelben Raum zu beobachten, was darauf hindeutet, dass das Gehirn eine Gleichmäßigkeit der Oberflächenfarbe erwartet und fehlende Informationen über den toten Winkel entsprechend ausfüllt.
Im Gegensatz dazu wurde ein Stern, der in einer Reihe roter Kreise positioniert war, typischerweise durch einen Kreis der gleichen Farbe und Größe ersetzt, was darauf hindeutet, dass das Gehirn nach Mustern sucht.
Sterne, die Rechtecke unterbrechen, schienen jedoch mit der gleichen Farbe wie das Rechteck selbst ausgefüllt zu sein, was darauf hindeutet, dass das Gehirn Objektkontinuität erwartet.
Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass das Gehirn Wahrnehmungserfahrungen erzeugt, die auf dem Kontext seiner Umgebung basieren - entweder Uniformität, musterbasierte Konsistenz oder Kontinuität.
Nachdem Sie nun wissen, wie Sie ein auf dem toten Winkel basierendes Experiment zur Untersuchung der menschlichen visuellen Wahrnehmung entwerfen können, wollen wir uns andere Möglichkeiten ansehen, wie Forscher diese Technik anwenden.
Bisher haben wir uns auf typische blinde Flecken konzentriert, die sich aus der Lage des Sehnervs in der Netzhaut ergeben.
Es gibt jedoch auch andere Arten von abnormalen blinden Flecken, die als Skotome bezeichnet werden und auf Netzhautschäden oder -erkrankungen zurückzuführen sind, wie z. B. Makuladegeneration.
In solchen Fällen haben Forscher herausgefunden, dass, wenn Individuen Reize in einem Array mit geringer Dichte gezeigt wurden, der Punkt, der in der Skotomregion erschien, als fehlend wahrgenommen wurde. Im Gegensatz dazu wurden bei einem Array mit hoher Dichte weniger Punkte als nicht vorhanden gemeldet, was darauf hindeutet, dass das Gehirn in der Lage ist, bestimmte Muster auch dann auszufüllen, wenn Schäden vorhanden sind.
Schließlich zielt ein Großteil der Arbeit darauf ab, die Bereiche des Gehirns zu identifizieren, die an der Erzeugung von Wahrnehmungserfahrungen beteiligt sind.
Durch die Kombination von Reizen zum Ausfüllen des toten Flecks mit der fMRT-Technologie konnten die Forscher Regionen im visuellen Kortex lokalisieren, die für die Verarbeitung von blinden Flecken im Gesichtsfeld verantwortlich sind.
Wichtig ist, dass, wenn Reize in einem toten Winkel platziert wurden, die zugehörigen Neuronen des visuellen Kortex so reagierten, als ob sie externe Signale erhielten, obwohl sie tatsächlich keinen Input von der Netzhaut erhielten.
Mit anderen Worten, diese Zellen reagierten so, als ob das, was die Teilnehmer in einem blinden Fleck wahrnahmen - was das Gehirn geschaffen hat, um diese Region auszufüllen - ein tatsächlicher externer Reiz wäre.
Zusammenfassend deutet diese Arbeit darauf hin, dass Neuronen im frühen Teil des visuellen Systems direkt an der Konstruktion von Wahrnehmungserfahrungen beteiligt sind.
Sie haben gerade das Video von JoVE gesehen, in dem untersucht wird, wie blinde Flecken genutzt werden können, um Einblicke in die Entstehung von Wahrnehmungserfahrungen durch das Gehirn zu gewinnen. Inzwischen sollten Sie wissen, wie Sie verschiedene Arten von Reizen für den toten Winkel generieren und "Füll"-Daten sammeln und interpretieren können. Sie sollten auch eine Vorstellung davon haben, wie Forscher die Mechanismen und die Neuroanatomie hinter der Nahrungsergänzung mit toten Flecken untersuchen.
Danke fürs Zuschauen!
