Overview
Quelle: Labor von Jonathan Flombaum, Johns Hopkins University
Warum haben die Menschen zwei nach vorn gerichtete Augen? Indem wir das Gehirn mit zwei leicht unterschiedliche Bilder wird es möglich, Sehstörungen zu begreifen, die weitaus schwieriger, durch ein einziges Auge zu verarbeiten sind. Das wichtigste davon ist das Problem der 3-d-Wahrnehmung, die Welt in drei Dimensionen, trotz retinalen Eingänge in nur zwei Dimensionen zu sehen.
Was passiert, wenn jedes Auge zwei völlig unterschiedliche Bilder erhält? Das passiert nicht in der Natur, um sicher zu sein, aber es kann im Labor in einer Aufspannung genannt binokulare Rivalität konstruiert werden.
Binokulare Rivalität ist ein gemeinsames Labor Paradigma für die Untersuchung der Art und Weise, dass das Gehirn Informationen aus beiden Augen und in den letzten Jahren, die Mechanismen, die für die Herstellung von bewussten Erfahrung integriert.
Procedure
1. Ausrüstung
- Binokulare Rivalität leicht zu produzieren, verwenden Sie rot-Cyan-Brille (Abbildung 1).
Abbildung 1: Ein paar Gläser rot-Cyan-Rivalität. Die Gläser machen es möglich, zwei überlagerte Bilder zu präsentieren, so dass nur eine für jedes Auge ankommt. Die rote Linse filtert nur rotes Licht, bevor es Auge des Betrachters erreicht, und die Cyan-Objektiv wird nur blaues Licht herausfiltern. Dies bedeutet, dass eine blau getönte Bild es nicht für das Auge mit dem roten Objektiv schaffen und eine rote getönte Bild es nicht auf das Auge hinter die blaue Linse schaffen - Eine Stoppuhr wird auch notwendig sein.
2. Anregung
- Eine einfache Demonstration mit Rivalität zu tun haben ist Unsinn Wörter etwas sinnvolles überlagert.
- In PowerPoint ©, erstellen Sie eine Folie mit dem Wort "Hallo" in blau geschrieben und oben drauf schreiben "Cfbal" in rot geschrieben. Das Wort am besten 50 % transparent zu machen. Es wird so aussehen (Abbildung 2).
Abbildung 2: Probe-Impulse für eine Demonstration der binokularen Rivalität. Das Wort "Hello" ist in blau geschrieben, und in einem 50 % transparent rot, die Unsinn 'Cfbal' sind Briefe an der Spitze.
3. Durchführung des Experiments
- Drucken Sie die Folie auf ein weißes Blatt Papier. Platz für einen Teilnehmer vor dem Papier und sie bitten, auf die Brille aufsetzen.
- Die Stoppuhr Countdown 120 Sekunden einstellen.
- Weisen Sie die Teilnehmer, die alle zehn Sekunden sie gebeten werden, zu berichten, was sie sehen, und sie Antworten sollten in eine von drei Arten, "Hallo", "Cfbal," oder "Mixed / unklar".
- Die Zählung zu beginnen, und alle zehn Sekunden bitten die Teilnehmer, was sie sehen. Markieren Sie die Antworten.
Binokulare Rivalität ist ein gemeinsames Labor Paradigma für die Untersuchung, wie das Gehirn Informationen aus unserer beiden Augen integriert.
Während normale visuelle Wahrnehmung erhalten unsere Augen ungefähr das gleiche Bild auf jedem der beiden Netzhaut. Das Gehirn nutzt diese Redundanz Sinn was beobachtet wird.
Durch die Vorlage zwei verschiedene Bilder für jedes Auge getrennt, können Wissenschaftler untersuchen, wie das Gehirn koordiniert und ihre getrennte Signale interpretiert. Täuschung des Gehirns mit zwei unabhängigen Bildern wird als binokulare Rivalität bezeichnet.
Dieses Video zeigt Methoden für die Verwendung von binokularen Rivalität, einschließlich wie man den Reiz zu entwerfen, das Experiment durchführen und Gewusst wie: analysieren und interpretieren von Daten.
In diesem einfachen Experiment werden die Teilnehmer gebeten, tragen, rot-Cyan-Brillen und Bericht wie ein generierte Impuls interpretiert wird.
In diesem Fall Filtermaterial das paar Gläser für jedes Auge, so dass die rote Linse nur rotes Licht gefiltert werden, bevor es der Teilnehmer Auge erreicht und Cyan Objektiv wird nur blaues Licht herausfiltern.
Der erzeugten Impulse beinhaltet Überlagerung getönte Worte: ein rotes, Unsinn Wort, wie Cfbal, über ein blau, sinnvolle Wort, wie Hallo.
Die Filtergläser vom Teilnehmer getragen werden, die blau getönten Wort Hallo nicht machen es für das Auge hinter die rote Linse, als das rot getönte-Wort Cfbal wird es nicht für das Auge hinter der Cyan-Objektiv machen.
Einen Zeitraum von 120 sec werden die Teilnehmer gebeten, alle 10 Sek. zu melden, ob sinnvolles Wort Hallo oder das Unsinn Wort Cfbal beobachtet wird, oder wenn es zu unübersichtlich, zu sagen, unklar ist.
Entlang den zeitlichen Verlauf wie jeder Teilnehmer reagiert ist die abhängige Variable die Anzahl der Teilnehmer melden Sie Beobachtungen unter den drei Kategorien.
Wenn binokulare Rivalität entsteht, werden der Teilnehmer Antworten über die Zeit variieren, da das Gehirn nicht einfach beide Wörter gleichzeitig wahrnehmen kann.
Darüber hinaus berichten Teilnehmer mehr Beobachtungen des Sehens des Wortes Hallo wegen eine Tendenz des Gehirns, aussagekräftige Bilder über die unsinnige wahrzunehmen.
Um binokulare Rivalität zu demonstrieren, sammeln Sie zuerst ein paar rot-Cyan-Brille und eine Stoppuhr.
Um diese Studie durchzuführen, erstellen Sie eine Reiz-Folie mit dem Wort "Hallo" geschrieben in blau und oben drauf, die Briefe schreiben "Cfbal" in rot geschrieben. Das Wort am besten 50 % transparent zu machen.
Nach dem Druck die Reiz-Folie auf einem weißen Blatt Papier, begrüßen die Teilnehmer.
Sobald der Teilnehmer sitzt, erklären Sie die Anweisungen der Aufgabe zu, und dann sagen Sie ihnen, auf die Filter-Brille aufsetzen.
Vor dem Sammeln von Daten, soll der Stoppuhr Countdown 120 Sek. Inform jeder Teilnehmer, der sie aufgefordert werden, alle 10 Sek. zu berichten, ob sie das Wort Hallo oder Cfbal sehen, oder das Wort unklar erscheint.
Alle 10 sec, Fragen dem Teilnehmer, was sie sehen und erfassen jede Antwort über die 12 Instanzen.
Um zu analysieren wie jeder Teilnehmer den Reiz wahrgenommen, Grundstück jede Antwort als Funktion der Zeit. Beachten Sie, dass der Teilnehmer neigt dazu, zu einem Zeitpunkt nur eines der Wörter bewusst sein.
Im Laufe der Zeit kann das Wort, dem der Teilnehmer zu einem bestimmten Zeitpunkt kennt jedoch schnell und häufig ändern. Dies deutet darauf hin, dass das Gehirn erkennt, dass etwas nicht stimmt. Infolgedessen das Gehirn versucht, ein stabiles Bild des Teilnehmers zu präsentieren aber nicht entscheiden, was das Recht stabiles Bild ist.
Um die Gesamtverteilung der Antworttypen zu untersuchen, die Prozentsätze der einzelnen Antworttyp durchschnittlich über Teilnehmer. Beachten Sie, dass die Beobachtung von Hallo dominiert.
Dies deutet darauf hin, dass das Gehirn den Inhalt eines jeden Bildes wertet und bevorzugt zu Bewusstsein zu bringen, die Sinn machen, kennen und haben eine Bedeutung.
Binokulare Rivalität bildet die Grundlage für die meisten 3D Filme und Spiele. Durch das spezielle Brille tragen, ist das Gehirn in 3D zu sehen, wenn der Bildschirm es schaut eigentlich betrogen 2D.
Darüber hinaus binokulare Rivalität können Forscher mit Neuroimaging Werkzeuge, wie z. B. High-Density-EEG, wissen wann eine Person bewusste Erfahrung plötzlich verändert wird – wie die Teilnehmer an dieser Demonstration, ging von einem Wort zum anderen zu sehen.
Forscher können dann diese Änderungen in bewusste Erfahrung auf Veranstaltungen statt im Gehirn in diesen Momenten abbilden. Zum Beispiel verschiedene Staaten der Wachheit – ob eine Person schlafen, entspannt oder Breite ist wach und sogar am Rand – jeder korreliert mit verschiedenen Hirnströme gemessen mit EEG-Ableitungen
Aktueller Forschung versucht zu ermitteln, ob Änderungen zwischen den Staaten der Wachheit mit Veränderung der bewussten Wahrnehmung, diagnostiziert mit dem Paradigma der binokularen Rivalität zu korrelieren.
Sie habe nur Jupiters Einführung in die binokulare Rivalität beobachtet. Nun sollten Sie ein gutes Verständnis von Gewusst wie: entwerfen und führen Sie das Experiment, sowie die Ergebnisse zu analysieren und wendet das Phänomen der visuellen Wahrnehmung.
Danke fürs Zuschauen!
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Results
Die Ergebnisse können durch Auftragen der raw-Daten grafisch dargestellt werden (Abbildung 3), das ist, was der Teilnehmer berichteten, dass Sie als Funktion der Zeit.
Abbildung 3. Teilnehmer berichten, was er sieht alle 10 Sekunden. Die meisten Berichte beinhalten die kohärente Wort "Hallo." Aber entscheidend ist, das Objekt der Teilnehmer wird häufig über Änderungen informiert und kann sich schnell ändern.
Eine Sache, die klar sein sollte ist, dass der Teilnehmer tendenziell nur jeweils eines der Worte bewusst sein. Diejenige, die sie zu jedem Zeitpunkt bewusst kann schnell und häufig aber ändern. Dies deutet darauf hin, dass das Gehirn erkennt, dass etwas nicht stimmt, und es versucht, ein stabiles Bild für dem Betrachter zu präsentieren – nur hier, das Gehirn kann nicht entscheiden, was richtig stabile Bild ist.
Aus diesen Rohdaten kann der Anteil der einzelnen Bericht dargestellt werden (Abbildung 4).
Abbildung 4. Prozentsatz der Berichterstattung jede Kategorie des visuellen Bildes. Die meisten Berichte beinhalten eindeutig das kohärente Wort "Hallo."
Betrachtet man die Ergebnisse wie diese sollte es machen deutlich, dass, obwohl die Teilnehmer Erfahrungen schnell und häufig das Wort "Hello" dominiert geändert. Diese und ähnliche Ergebnisse sind als Beweis, dass das Gehirn den Inhalt eines jeden Bildes wertet und bevorzugt zu Bewusstsein zu bringen, die Sinn machen, kennen und haben eine Bedeutung.
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Applications and Summary
Binokulare Rivalität bildet die Grundlage für die meisten 3D-Filme und Spiele – obwohl in diesen Tagen, sie in der Regel verwenden Sie andere Arten von Filtern, nicht rot und Cyan. Die Logik ist das gleiche: Wenn zwei Bilder sich nur die richtigen Wege unterscheiden und präsentiert für jedes Auge getrennt, dann kann das Gehirn in 3D zu sehen, wenn die Oberfläche, es schaut, eigentlich ist ausgetrickst werden 2D, wie eine Kinoleinwand.
Schaut man sich dieses Bild (Abbildung 5) mit der Brille sollte es scheinen, 3D sein.
Abbildung 5. Ein Beispiel für ein 3D Stimulus, der binokularen Rivalität nutzt. In diesem Fall die beiden überlagerten Bilder sind identisch, aber etwas falsch. Dies nutzt die Tatsache, dass das Gehirn immer leichte Fehlstellung in den beiden Bildern, die Ankunft in den Augen, 3D Beziehungen zwischen Objekten in der Welt abzuleiten.
In den letzten Jahren hat binokulare Rivalität auch gewordenes der wichtigsten Paradigmen verwendet in Studien, die versuchen, die "neuronale korreliert of Consciousness," NCC kurz zu finden. Die Idee ist, dass einige Ereignisse im menschlichen Gehirn Informationen stellen müssen – und visuelle Information insbesondere — bewusst. Was sind sie? Binokulare Rivalität kann Forscher mit Neuroimaging Werkzeuge wissen, wann eine Person bewusste Erfahrung plötzlich verändert wird – wie die Teilnehmer an dieser Demonstration, ging von einem Wort zum anderen zu sehen. Forscher können dann versuchen, diese Änderungen in bewusste Erfahrung auf Veranstaltungen statt im Gehirn in diesen Momenten abbilden. Es ist beispielsweise bekannt für ziemlich einmal die verschiedenen Zustände der Wachheit – ob eine Person schlafen, entspannt oder Breite ist wach und sogar am Rand – jeder korreliert mit verschiedenen Hirnströme mittels Elektroenzephalogramm gemessen (Abbildung 6). Aktueller Forschung versucht zu ermitteln, ob Änderungen zwischen den Staaten der Wachheit mit Veränderung der bewussten Wahrnehmung, diagnostiziert mit dem Paradigma der binokularen Rivalität zu korrelieren.
Abbildung 6. Normale Erwachsene Gehirnwellen. Normalen Erwachsenen Gehirn-Wellen für Erwachsene mit geistiger Aktivität, wach und ruhen, schlafen, und in einen tiefen Schlaf wach.
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