Znajdowanie martwego punktu i percepcyjne wypełnianie

Aby zrozumieć, w jaki sposób mózg tworzy doświadczenie percepcyjne – reprezentację otoczenia danej osoby, które obejmuje wzrok – naukowcy mogą badać obszar w polu widzenia zwany martwym punktem.

Zwykle światło odbite od obiektów dostaje się do oka i skupia się na siatkówce - kawałku tkanki nerwowej umieszczonej z tyłu - gdzie istnieją komórki światłoczułe i są stymulowane przez to światło.

Ich sygnały zbierają się i opuszczają oko przez wiązkę włókien nerwowych zwaną nerwem wzrokowym, który następnie przekazuje te odpowiedzi do mózgu.

Kiedy sygnały te docierają do kory wzrokowej, są interpretowane, co skutkuje świadomym doświadczaniem tego, jak wyglądają obrazy na obrazie – w tym ich kształtu, tekstury i koloru.

Jednak informacje wizualne, które otrzymuje mózg, nie zapewniają pełnego obrazu obrazu; Ze względu na anatomię oka brakuje elementów. Wynika to z braku komórek światłoczułych w obszarze siatkówki, w którym nerw wzrokowy wychodzi do mózgu.

W ten sposób każde światło, które pada w tej pozycji, nie wytwarza sygnału, co powoduje, że ludzie mają martwe punkty dla obu oczu - pozycje w polu widzenia, dla których przychodzące bodźce nie są przetwarzane.

Nie zdajemy sobie sprawy z istnienia tych regionów, ponieważ nasze mózgi są w stanie "wypełnić" martwe punkty, ekstrapolując z naszego szerszego otoczenia - takie jak kolory i tekstury po bokach.

Stosujesz techniki, które skupiają się na oczach? Martwe punkty, ten film bada mechanizmy, za pomocą których mózg tworzy i wypełnia doświadczenia percepcyjne.

Nie tylko wyjaśniamy, jak projektować bodźce i zbierać uczestników? Dane dotyczące martwych punktów, ale badamy również, w jaki sposób naukowcy wykorzystują te metody do badania mechanizmów neuronalnych odpowiedzialnych za percepcję wzrokową i chorób, które na nią wpływają.

W tym eksperymencie uczestnikom najpierw prezentowane są proste bodźce oparte na kształcie - zaprojektowane w celu zlokalizowania ich martwych punktów - a następnie bardziej złożone, aby ostatecznie zbadać, w jaki sposób mózg wypełnia brakujące części osób. pola widzenia.

Pierwszy rodzaj bodźców – mający na celu zlokalizowanie uczestników? Martwe punkty?składa się z koła i gwiazdy, oba w tym samym kolorze i umieszczone po przeciwnych stronach białej kartki papieru.

W przypadku bodźca oceniającego martwy punkt lewego oka, okrąg pojawia się po prawej stronie papieru. Natomiast w przypadku bodźca prawego oka okrąg jest umieszczony po lewej stronie arkusza.

Przed obejrzeniem tych obrazów w ramach zadania uczestnicy muszą umieścić plaster nad okiem, który nie jest testowany - na przykład prawe oko dla bodźca skoncentrowanego w lewo - aby uniknąć nakładania się obrazu.

Uczestnicy są następnie instruowani, aby trzymać bodziec przed sobą i skupić się na okręgu. Początkowo prawdopodobnie zobaczą zarówno okrąg, jak i gwiazdę, co oznacza, że żaden z kształtów nie jest umieszczony w martwym punkcie.

Następnie uczestnicy przesuwają bodziec w kombinacji kierunków: w lewo lub w prawo, w górę lub w dół oraz bliżej lub dalej. Jest to kontynuowane do momentu, gdy cały arkusz papieru jest nadal widoczny, ale według doniesień gwiazda zniknęła.

Sztuczka polega na tym, że chociaż gwiazda pozostaje na arkuszu – kształt nie jest fizycznie wymazywany – poprzez przesunięcie bodźca, uczestnicy przesuwają go do martwego punktu w polu widzenia oka.

Ponieważ nie może to być uzupełnione informacjami z pokrytego łatą, przeciwstawnego oka, gwiazda percepcyjnie znika.

Aby potwierdzić położenie martwego pola, uczestnicy wielokrotnie przesuwają papier małymi krokami, tak aby gwiazda pojawiła się ponownie i zniknęła.

Po zlokalizowaniu martwych punktów obu oczu przeprowadza się testy "wypełniające" bardziej skomplikowanymi bodźcami.

W tym przypadku gwiazdy są umieszczone w różnych ustawieniach - na jednolitym tle; wśród kilku jednolitych, kolorowych kształtów; lub w środku kolorowego prostokąta?z których każdy stanowi osobną próbę.

Odpowiednio, te trzy rodzaje bodźców mają na celu przyjrzenie się, w jaki sposób mózg percepcyjnie zbliża się do jednolitości, wzorców i ciągłości obiektów.

Wykonywane są te same kroki, co w przypadku testów lokalizacji martwego pola, ale uczestnicy muszą zrelacjonować to, co zaobserwowali, gdy gwiazda znika – na przykład ze środka kolorowego prostokąta.

Kiedy gwiazda znajduje się w martwym polu, uczestnicy? Oczekuje się, że mózgi uzupełnią te brakujące informacje na podstawie otaczającego obrazu. Na przykład prawdopodobnie zgłoszą, że widzą solidny, ciągły prostokąt, biorąc pod uwagę kontekst lokalny.

Aby przygotować się do eksperymentu, użyj programu do edycji slajdów, aby stworzyć slajdy z bodźcami, które składają się z różnych kształtów mniej więcej tego samego rozmiaru i umieszczonych po przeciwnych stronach. Utwórz dwa zestawy dla lewego i prawego oka: jeden zestaw do wyszukiwania martwego pola, a drugi do prób wypełniania.

Przywitaj się z uczestnikiem, gdy dotrze na miejsce, i posadź go przy stole. Wyjaśnij, że w przypadku wszystkich bodźców, które będą oglądać, powinni pozostać skupieni na okręgu.

Aby rozpocząć znajdowanie martwego punktu, podaj im arkusz bodźca lewego oka i nieprzezroczystą okładkę. Poinstruuj uczestnika, aby zablokował prawe oko i trzymał kartkę na odległość ramienia, tak aby okrąg i gwiazda były skierowane w jego stronę.

Obserwuj, aby upewnić się, że identyfikują pozycję martwego pola lewego oka. Powtórz tę procedurę dla prawego oka: podaj im nowy arkusz bodźców i poproś, aby zakryło lewe oko.

Po zlokalizowaniu martwych punktów dla obu oczu, pozwól uczestnikowi ukończyć trzy próby wypełniania dla każdego oka.

Po każdej próbie zapytaj uczestnika, co zaobserwował, gdy gwiazda zniknęła z jego pola widzenia i zapisz jego odpowiedzi.

Aby przeanalizować dane, określ, co uczestnicy najczęściej zgłaszali podczas prób wypełniania, gdy gwiazda zajmowała jedno z martwych punktów ich oka – innymi słowy, gdy gwiazda znikała z pola widzenia.

Zauważ, że w przypadku bodźców, w których gwiazda znajdowała się na żółtym tle, uczestnicy mieli tendencję do obserwowania jednolitej żółtej przestrzeni, co wskazuje, że mózg oczekuje jednolitości koloru powierzchni i odpowiednio uzupełnia brakujące informacje o martwym polu.

W przeciwieństwie do tego, gwiazda umieszczona w rzędzie czerwonych kół była zazwyczaj zastępowana okręgiem o tym samym kolorze i rozmiarze, co sugeruje, że mózg szuka wzorców.

Jednak gwiazdy przerywające prostokąty wydawały się być wypełnione tym samym kolorem co sam prostokąt, co wskazuje, że mózg oczekuje ciągłości obiektu.

Podsumowując, wyniki te wskazują, że mózg tworzy doświadczenia percepcyjne w oparciu o kontekst – jednolitość, spójność opartą na wzorcach lub ciągłość – otoczenia.

Teraz, gdy wiesz już, jak zaprojektować eksperyment oparty na martwym polu, aby zbadać ludzką percepcję wzrokową, przyjrzyjmy się innym sposobom, w jakie naukowcy stosują tę technikę.

Do tej pory skupialiśmy się na typowych martwych punktach, które wynikają z położenia nerwu wzrokowego w siatkówce.

Istnieją jednak inne rodzaje nieprawidłowych martwych punktów, określanych jako mroczki, które wynikają z uszkodzenia lub choroby siatkówki, takiej jak zwyrodnienie plamki żółtej.

W takich przypadkach naukowcy odkryli, że gdy osobom pokazywano bodźce rozmieszczone w tablicy o niskiej gęstości, kropka pojawiająca się w obszarze mroczka była postrzegana jako brakująca. W przeciwieństwie do tego, w przypadku tablicy o dużej gęstości, mniej kropek zostało zgłoszonych jako nieobecne, co sugeruje, że mózg jest w stanie wypełnić pewne wzorce, nawet jeśli istnieje uszkodzenie.

Wreszcie, wiele prac ma na celu zidentyfikowanie obszarów mózgu zaangażowanych w tworzenie doświadczeń percepcyjnych.

Łącząc bodźce wypełniające martwe pole z technologią fMRI, naukowcy byli w stanie wskazać obszary w korze wzrokowej odpowiedzialne za przetwarzanie martwych punktów w polu widzenia.

Co ważne, gdy bodźce zostały umieszczone w martwym punkcie, powiązane neurony kory wzrokowej reagowały tak, jakby odbierały sygnały zewnętrzne, mimo że w rzeczywistości nie otrzymywały żadnych danych wejściowych z siatkówki.

Innymi słowy, komórki te reagowały tak, jakby to, co uczestnicy postrzegali w martwym punkcie – to, co mózg stworzył, aby wypełnić ten obszar – było rzeczywistym bodźcem zewnętrznym.

Reasumując, praca ta sugeruje, że neurony we wczesnej części układu wzrokowego są bezpośrednio zaangażowane w konstruowanie doświadczenia percepcyjnego.

Właśnie obejrzałeś film JoVE, w którym badasz, w jaki sposób można wykorzystać martwe punkty, aby uzyskać wgląd w tworzenie przez mózg doświadczeń percepcyjnych. Do tej pory powinieneś wiedzieć, jak generować różne rodzaje bodźców martwego pola oraz zbierać i interpretować dane "wypełniające". Powinieneś również mieć pojęcie o tym, jak naukowcy badają mechanizmy i neuroanatomię stojącą za suplementacją martwego punktu.

Dzięki za oglądanie!