מאמר זה מתאר שיטה חדשה להדמיית ולומד הסתגלות במערכת הראייה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר זה מתאר שיטה חדשה להדמיית ולומד הסתגלות במערכת הראייה.
טכניקות רבות פותחו כדי להמחיש עד כמה דימוי יופיע לאדם עם רגישות ויזואלית שונה: למשל, בגלל הבדלים אופטיים או גיל, או מחסור או מחל צבע. פרוטוקול זה מתאר שיטה לשילוב הסתגלות חושית לתוך הסימולציות. הפרוטוקול מודגם עם הדוגמא של ראיית צבעים, אבל הוא החלים בדרך כלל לכל צורה של הסתגלות ויזואלית. הפרוטוקול עושה שימוש במודל פשוט של ראיית צבעים אנושית בוסס על הנחות סטנדרטיות מתקבלות על דעת על צבע קידוד רשתית ומנגנוני קליפת המוח וכיצד אלה להתאים את הרגישות שלהם הוא את צבע הממוצע והטווח של צבע הגירוי הרווח. העליות של המנגנונים מותאמים כך התגובה הממוצעת שלהם תחת בהקשר אחד משולה עבור בהקשר אחר. הסימולציות לעזור לחשוף את גבולות תיאורטיים של הסתגלות וליצור "תמונות מותאמות", מותאמות באופן מיטבי על סביבתי ספציפיnment או משקיף. הם גם מספקים מדד מקובל לבחון את ההשפעות של הסתגלות בתוך משקיפים שונים או סביבות שונות. אפיון תפיסה וביצועים ויזואלי עם התמונות האלה מספק כלי רומן לחקר הפונקציות ואת ההשלכות של הסתגלות ארוך טווח ראייה או מערכות חושיות אחרות.
מה שאולי לעולם להיראות כמו לאחרים, או לעצמנו כפי שאנו לשנות? תשובות לשאלות אלה חשיבות מהותית להבנת הטבע והמנגנונים של תפיסה ואת ההשלכות של שני וריאציות נורמליות קליניות קידוד חושי. מגוון רחב של טכניקות וגישות פותח כדי לדמות כיצד תמונות עשויות להיראות לאנשים עם רגישויות חזותיות שונות. לדוגמא, אלה כוללים סימולציות של הצבעים שיכולים להיות מופלה על ידי סוגים שונים של ליקויי צבע 1, 2, 3, 4, ההבדלים המרחביים כרומטית שיכול להיפתר על ידי תינוקות או משקיפי מבוגרים 5, 6, 7, 8, 9 איך, מופיעות תמונות ראייה היקפית עד class = "Xref"> 10, ואת ההשלכות של טעויות אופטיות או מחלה 11, 12, 13, 14. הם אף יושמו לדמיין את ההבחנות שהן אפשריים עבור מינים אחרים 15, 16, 17. בדרך כלל, סימולציות כאלה להשתמש במדידות של ההפסדים הרגישים באוכלוסיות שונות לסינון תמונה ובכך להפחית או להסיר את המבנה הם מתקשים לראות. למשל, צורות נפוצות של עיוורון צבעים המשקפים פסד של אחת משני קולטני האור הרגיש לאורכי גל בינוניים או ארוכים, ותמונות המסוננות כדי להסיר האותות שלהם מופיעות בדרך כלל נטולות "אדמדמים-ירקרקים" גווני 1. בדומה לכך, יש תינוקות חדים עני, ולכן התמונות המעובדות עבור הרגישות מרחבית המופחתת שלהם תיראינה מטושטשות . f "> 5 טכניקות אלו מספקים איורים יסולאו בפז של מה אדם אחד יכול לראות את זה אחר לא רשאי זאת, הם לא -. ולעתים קרובות אינם מיועדים - המתארים חוויות תפיסתיות בפועל של הצופה, ובמקרים מסוימים עלולים לסלף את כמות וסוגי מידע זמין לצופה.
מאמר זה מתאר שיטה חדשנית שפותחה כדי לדמות הבדלי חוויה ויזואלית אשר משלבת מאפיין בסיסי של קידוד ויזואלי - הסתגלות 18, 19. כל המערכות החושיות ומוטוריות להתאים באופן רציף את ההקשר הם נחשפים. ריח עז בחדר נמוג במהירות, תוך ראייה להכיל עד כמה בהיר או לעמעם את החדר. חשוב לציין, התאמות אלה מתרחשות כמעט כל תכונה גירוי, כולל תפיסות "ברמה גבוהה" כמו המאפיינים של פניו של מישהו 20,class = "Xref"> 21 או קולם 22, 23, כמו גם כיול פקודות המנוע עשו כאשר הזזת העיניים או לכת על אובייקט 24, 25. למעשה, ההסתגלות צפויה נכס חיוני של כמעט כל עיבוד עצבי. מאמר זה מדגים כיצד לשלב השפעות הסתגלות אלה לתוך סימולציות של הופעת התמונות, בעצם על ידי "התאמת התמונה" כדי לחזות כיצד הוא ייראה כאילו משקיף ספציפי תחת מדינה ספציפית של הסתגלות 26, 27, 28, 29. גורמים רבים יכולים לשנות את הרגישות של משקיף, אבל הסתגלות יכולה לעתים קרובות לפצות על היבטים חשובים של שינויים אלו, כך ההפסדים הרגישים בולטים פחות יהיה חזה בלי בהנחת שהמערכת מסתגלת. לעומת זאת, משוםהסתגלות מתאים רגישות בהתאם להקשר הגירוי הנוכחי, התאמות אלה חשובים גם לשלב לניבוי איך התפיסה הרבה עלול להשתנות כאשר הסביבה משתנה.
הפרוטוקול הבא מדגים את הטכניקה על ידי התאמת תוכן הצבע של תמונות. חזון צבע יש את היתרון כי בשלבים העצביים הראשוניים של קידוד צבע הם הבינו טובים יחסית, וכך גם דפוסי ההסתגלות 30. המנגנונים וההתאמות בפועל הם מורכבים ומגוונים, אך ההשלכות העיקריות של הסתגלות ניתן ללכוד באמצעות פשוט מודל דו שלבים קונבנציונליים (איור 1 א). בשלב הראשון, אותות צבע מקודדות בתחילה על ידי שלושה סוגים של קולטני אור חרוט רגישים מקסימאלי לאורכי גל קצרים, בינוניים או ארוך (S, M, L קונוסים). בשלב השני, את האותות מן קונוסים שונים משולבים בתוך תאים-receptoral פוסט כדי ליצור "צבע-יריב" צ'הnnels המקבלים תשומות אנטגוניסטית מן קונוסים השונים (ובכך להעביר מידע "צבע"), וערוצים "הלא יריב" כי לסכם יחד תשומות קונוס (ובכך קידוד "בהירות" מידע). הסתגלות מתרחשת בשני השלבים, ומתאים לשני היבטים שונים של הצבע - הממוצעת (ב קונוסים) והשונות (בערוצים שלאחר receptoral) 30, 31. מטרת הסימולציות היא ליישם את ההתאמות האלה כדי מנגנוני המודל ולאחר מכן לעבד את התמונה מן התפוקות המותאמות שלהם.
התהליך של תמונות והתאמה כרוך שישה מרכיבים עיקריים. אלה 1) בחירת התמונות; 2) בחירת הפורמט של ספקטרום תמונה; 3) המגדיר את השינוי בצבע של הסביבה; 4) הגדרת שינוי הרגישות של הצופה; 5) באמצעות התכנית ליצירת תמונות המותאמות; ו 6) באמצעות תמונות כדי להעריך את ההשלכות של הסתגלות. Tהוא בא רואה כל אחד מהשלבים האלה בפירוט. תגובות מודל מנגנון הבסיסיות הן באיור 1, בעוד דמויות 2 - 5 דוגמאות מופע של תמונות שניתנו עם המודל.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: הפרוטוקול מאויר משתמשת תכנית המאפשרת אחד לבחור תמונות ולאחר מכן להתאים אותם באמצעות אפשרויות שנבחרו על ידי תפריטים נגללים שונים.
1. בחר את התמונה להתאים
2. ציינו את הגירוי ואת Observer
3. בחר את מצב ההסתגלות
4. בחר את הרגישות לספקטרום של אובזרוור
הערה: לגבי השפעת ההסתגלות של סביבות שונות, הצופה תהיה בדרך כלל נשארים קבועים, והוא מוגדר כברירת המחדל "צופה הרגיל" עם רגישות ספקטרלית ממוצעת. ישנם 3 תפריטים עבור קביעת הרגישות ספקטרלי הפרט, אשר לשלוט בכמות הפיגמנט ההקרנה או רגישויות ספקטרלי של הצופה.
5. להתאים את התמונה
6. להעריך את ההשלכות של ההסתגלות
הערה: תמונות ההתייחסות המקורית ומותאמים לדמות כיצד אותה התמונה אמורה להופיע תחת שתי המדינות של adapta דגםtion, וחשוב, שונה רק בגלל שמדינת ההסתגלות. ההבדלים בתמונות ובכך לספק תובנה ההשלכות של הסתגלות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
איורים 2 - 4 להמחיש את הדמיות הסתגלות לשינויים הצופים או לסביבה. איור 2 משווה את המראה הצפוי של טבע דומם של סזאן עם תפוחים עבור משקיף צעירים ומבוגרים אשר נבדלים זה מזה רק צפיפות הפיגמנט עדשת 28. התמונה המקורית כפי שניתן לראות דרך העין הצעירה (איור 2 א) מופיעה הרבה מצהיבה, עמעם דרך העדשה פיגמנט יותר בצפיפות (איור 2b). (המשמרות המקבילות לממוצ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול מאויר מדגים כיצד ההשפעות של הסתגלות לשינוי הסביבה או המתבונן יכול להצטייר תמונות. צורת גילום זה לוקח יהיה תלוי ההנחות עבור הדגם - למשל, איך צבע מקודד, וכיצד מנגנוני הקידוד להגיב ולהתאים. לכן הצעד החשוב ביותר הוא להחליט על מודל ראיית צבעים - למשל מה המאפיינים של ערוצי שיערו הם, ואיך הם הניחו להסתגל. השלבים החשובים האחרים הם להגדיר פרמטרים המתאימים את המאפיינים של שתי הסביבות, או שתי רגישויות משקיפות, כי אתה הסתגלות בין.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
החוקרים אין לחשוף.
נתמך על ידי המכונים הלאומיים-10,834 EY מענק לבריאות (NIH).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מחשב | |||
| להתאמת | |||
| שפת תכנות (למשל, Visual Basic או Matlab) | |||
| תוכנית לעיבוד התמונות | |||
| רגישויות ספקטרליות של הצופה (ליישומים הכוללים התאמה ספציפית לצופה) | |||
| ספקטרום פליטת התקן (עבור יישומים תלויי התקן) |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.