Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Science Education
Sensation and Perception

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

מציאת הנקודה העיוורת שלך ומילוי תפיסתי
 
Click here for the English version

מציאת הנקודה העיוורת שלך ומילוי תפיסתי

Overview

מקור: המעבדה של ג'ונתן פלומבאום – אוניברסיטת ג'ונס הופקינס

בחלק האחורי של העין של כולם יש חתיכה קטנה של רקמה עצבית שנקראת הרשתית. הרשתית יש תאים רגישים לאור המגיבים לגירוי על ידי אור. התגובות של תאים אלה נשלחות למוח דרך עצב הראייה, חבילה של סיבים עצביים. בכל רשתית יש מקום איפשהו בפריפריה שבו התפוקות מתאי הרשתית נאספות ועצבי הראייה הארוזים יוצאים למוח. במיקום זה, אין רגישות לאור - מה שהאור משתקף מהעולם ונוחת בתנוחה זו אינו מייצר אות במוח. כתוצאה מכך, לבני אדם יש נקודה עיוורת, מקום בשדה הראייה שעבורו הם לא מעבדים גירויים נכנסים.

עם זאת, אנשים אינם מודעים לכך שיש להם כתמים עיוורים; אין חור ריק בתמונות החזותיות מול העיניים. אז מה אנשים רואים בנקודות העיוורון שלהם? המוח למעשה ממלא קלט חסר בהתבסס על הסביבה.

סרטון זה מדגים כיצד למצוא את הנקודה העיוורת של האדם, וכיצד לחקור את המנגנונים של מילוי תפיסתי.

Procedure

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. עיצוב גירוי

  1. פתיחת עמוד לבן ריק בעורך שקופיות (PowerPoint או Keynote יספיקו).
  2. ליד הקצה השמאלי של העמוד, הפוך עיגול בגודל של פני, כאשר השקופית מודפסת. זו תהיה נקודת הקיבעון.
  3. ליד הקצה השמאלי של הדף, ליצור כוכב קטן (או כל צורה אחרת), כך שכאשר אתה מדפיס את השקופית, הצורה היא בערך בגודל של אגורה שקופית זו היא גירוי הנקודה העיוורת של העין השמאלית.
  4. שכפל את השקופית והחלף את מיקומי נקודת הקיבעון והצורה. זה עושה את גירוי העין הימנית.
  5. הדפס את הגירויים.
  6. איור 1 מראה כיצד גירויים אלה אמורים להיראות כאשר הם מודפסים על פיסת נייר לבן סטנדרטית בגודל 8.5 x 11.

Figure 1
איור 1. גירויים למציאת הנקודה העיוורת בכל עין. הגירויים צריכים לתפוס כל אחד 8.5 x 11 ב. פיסת נייר עם הכוכב בערך באותו גודל כמו אגורה, כאשר מודפס.

2. הליך למציאת הנקודה העיוורת

  1. הסבר את ההליך תחילה עבור העין השמאלית, ולאחר מכן כיצד להתאים אותו לעין ימין. הליך זה יכול להתבצע על העצמי של עצמנו, או לדקלם לצופה לבצע.
  2. החזק את גיליון הגירוי של העין השמאלית באורך הזרוע כשהצורות פונות אליך.
  3. עכשיו לסגור או תיקון העין הימנית שלך. בעין שמאל, תקבעו את העיגול בצד ימין של העמוד. אתה עדיין כנראה תראה את הכוכב בצד השני.
  4. הזז לאט את העמוד שמאלה או ימינה, למעלה או למטה, קרוב יותר ויותר. בשלב מסוים, הכוכב ייעלם מזווית העין שלך.
  5. לאחר שגרמת לכוכב להיעלם, הזז את הדף במרווחים קטנים מאוד. אתה אמור להיות מסוגל לגרום לכוכב להופיע ולהופיע מחדש באמצעות התאמות קטנות.
  6. המקום שבו הכוכב הוא כאשר אתה לא יכול לראות את זה הוא הנקודה העיוורת שלך.
  7. חזור על ההליך עם גירוי העין הימנית, סגירת העין השמאלית הפעם.

3. שימוש בנקודה העיוורת כדי ללמוד מילוי תפיסתי

  1. עם גירויים קצת יותר מסובכים, הנקודה העיוורת מספקת הדגמה רבת עוצמה של האופן שבו המוח יוצר, אפילו לפעמים ממציא, את התודעה התפיסתית שלנו.
  2. צור שלושה גירויים נוספים של נקודה עיוורת על ידי הצבת צורת הכוכב בין סוג כלשהו של תבנית - זה יכול להיות פשוט כמו רקע צבעוני או בתוך קטע קו רציף. איור 2 מראה שלושה גירויים לדוגמה.
  3. חזור על ההליך ב 2.2-2.7. אבל הפעם, שאלו את המשתתף מה הם רואים כאשר גירוי הכוכב נעלם.

Figure 2
איור 2. גירויים כתם עיוור להדגמת תכונות של מילוי תפיסתי. בתמונות אלה, כאשר הכוכב תופס את הנקודה העיוורת של הצופה, מוחם ממלא את הגירוי החסר כדי להתאים למאפיינים של התמונה שמסביב.

כדי להבין כיצד המוח יוצר חוויה תפיסתית – ייצוג של סביבתו של אדם המערבת מראות – חוקרים עשויים לחקור אזור בשדה הראייה הנקרא הנקודה העיוורת.

בדרך כלל, אור המוחזר מאובייקטים נכנס לעין ומתמקד ברשתית – פיסת רקמה עצבית הממוקמת מאחור – שבה קיימים תאים רגישים לאור ומוגרים על ידי אור זה.

האותות שלהם אוספים ומשאירים את העין דרך צרור של סיבי עצב הנקראים עצב הראייה, אשר לאחר מכן מעביר את התגובות האלה למוח.

כאשר אותות אלה מגיעים לקליפת המוח החזותית, הם מתפרשים, וכתוצאה מכך החוויה המודעת של איך תמונות בציור נראות – כולל צורתן, מרקם וצבען.

עם זאת, המידע החזותי שהמוח מקבל אינו מספק תמונה מלאה של הציור; בשל האנטומיה של העין, יש חתיכות חסרות. זוהי תוצאה של תאים רגישים לאור הנעדרים מאזור הרשתית שבו עצב הראייה יוצא למוח.

לפיכך, כל אור שנוחת על עמדה זו אינו מייצר אות, אשר גורם לבני האדם להיות כתמים עיוורים לשתי עיניהם – מיקומים בשדה הראייה שעבורו גירויים נכנסים אינם מעובדים.

איננו מודעים לאזורים אלה, שכן המוחות שלנו מסוגלים "למלא" כתמים עיוורים על ידי אקסטרפולציות מהסביבה הרחבה יותר שלנו – כמו הצבעים והמרקמים המגוונים.

סרטון זה, שמשתמש בטכניקות המתמקדות בנקודות העיוורון של העיניים, חוקר את המנגנונים שבאמצעותם המוח יוצר – וממלא – חוויות תפיסתיות.

לא רק שאנו מסבירים כיצד לעצב את הגירויים ולאסוף את נתוני הנקודה העיוורת של המשתתפים, אלא גם לחקור כיצד חוקרים משתמשים בשיטות אלה כדי לחקור את המנגנונים העצביים שמאחורי, ומחלות המשפיעות על התפיסה החזותית.

בניסוי זה, המשתתפים מוצגים לראשונה עם גירויים פשוטים המבוססים על צורה – שנועדו לאתר את הנקודות העיוורות שלהם – ואחריהם כתמים מורכבים יותר כדי לחקור בסופו של דבר כיצד המוח ממלא חלקים חסרים של שדות הראייה של אנשים.

סוג הגירויים הראשון – שנועד לאתר כתמים עיוורים של המשתתפים – מורכב מעיגול וכוכב, הן באותו צבע והן ממוקמות בצדדים מנוגדים של פיסת נייר לבנה.

עבור גירוי הערכת הנקודה העיוורת של העין השמאלית, העיגול מתרחש בצד ימין של הנייר. לעומת זאת, עבור גירוי עין ימין, העיגול ממוקם בצד שמאל של הסדין.

לפני הצגת תמונות אלה כחלק מהמשימה, על המשתתפים להציב תיקון מעל העין שאינו נבדק – לדוגמה, עין ימין לגירוי ממוקד שמאל – כדי להימנע מחפיפה של החזותי.

לאחר מכן, המשתתפים מונחים להחזיק את הגירוי לפניהם, ולהתמקד במעגל. בתחילה, הם צפויים לראות הן את העיגול והן את הכוכב, כלומר אף צורה אינה ממוקמת בנקודה עיוורת.

לאחר מכן המשתתפים מזיזים את הגירוי בשילוב של כיוונים: שמאל או ימין, למעלה או למטה, וקרוב יותר או רחוק יותר. זה נמשך עד גיליון הנייר המלא עדיין בתצוגה, אבל הכוכב מדווח כמי שנעלם.

החוכמה היא שלמרות שהכוכב נשאר על הסדין – הצורה לא נמחקת פיזית – על ידי הסטת הגירוי, המשתתפים מעבירים אותו לנקודה העיוורת בשדה הראייה של עיניהם.

מכיוון שלא ניתן להשלים זאת על ידי מידע מהעין המכוסה תיקון, מנוגדת, הכוכב נעלם באופן תפיסתי.

כדי לאשר את המיקום של הנקודה העיוורת, המשתתפים מזיזים שוב ושוב את הנייר במרווחים קטנים, כך שהכוכב יופיע שוב ויעלם.

לאחר כתמים עיוורים של שתי העיניים כבר ממוקם, "מילוי ב" בדיקות מבוצעות עם גירויים מסובכים יותר.

במקרה זה, הכוכבים ממוקמים בהגדרות שונות – על רקע בצבע מלא; בין מספר צורות אחידות וצבעוניות; או במרכז מלבן צבעוני – שכל אחד מהם מהווה ניסיון נפרד.

בהתאמה, שלושת סוגי הגירויים הללו נועדו לבחון כיצד המוח ניגש באופן תפיסתי לאחידות, לדפוסים ולהמשכיות האובייקטים.

אותם שלבים מבוצעים כמו לבדיקות לאיתור כתמים עיוורים, אך המשתתפים חייבים לדווח על מה שהם רואים כאשר הכוכב נעלם - לדוגמה, מאמצע מלבן צבעוני.

כאשר הכוכב ממוקם בנקודה העיוורת, מוחם של המשתתפים צפוי למלא את המידע החסר הזה בהתבסס על התמונה שמסביב. לדוגמה, סביר להניח שהם ידווחו שראו מלבן מוצק ורציף, בהתחשב בהקשר המקומי.

כדי להתכונן לניסוי, השתמש בתוכנית לעריכת שקופיות כדי ליצור את שקופיות הגירויים, המורכבות מצורות שונות בערך באותו גודל וממוקמת בצדדים מנוגדים. צור שני סטים לעיניים השמאליות והיכותיות: קבוצה אחת למציאת הנקודה העיוורת והאחרת לניסויי המילוי.

ברך את המשתתף כאשר הם מגיעים, ולהושיב אותו ליד שולחן. הסבר כי עבור כל הגירויים הם יהיו צפייה, הם צריכים להישאר מקובעים על המעגל.

כדי להתחיל למצוא את הנקודה העיוורת, תן להם את גיליון הגירוי של העין השמאלית וכיסוי אטום. הנחו את המשתתף לחסום את עינו הימנית ולהחזיק את הנייר במרחק הזרוע, כך שהעיגול והכוכב פונים אליהם.

צפה כדי לוודא שהם מזהים את המיקום של הנקודה העיוורת של העין השמאלית שלהם. חזור על הליך זה עבור עין ימין: תן להם גיליון גירוי חדש ולבקש מהם לכסות את העין השמאלית שלהם.

לאחר כתמי העיוורון של שתי העיניים, אפשר למשתתף להשלים את שלושת ניסויי המילוי לכל עין.

לאחר כל ניסוי, שאל את המשתתף מה הוא הבחין כאשר הכוכב נעלם משדה הראייה שלהם, והקלט את תגובותיו.

כדי לנתח את הנתונים, זהה את המשתתפים שדיווחו לרוב שראו במהלך ניסויי מילוי כאשר הכוכב כבש את אחת הכתמים העיוורים של עיניהם – במילים אחרות, כאשר הכוכב נעלם מהעין.

שימו לב כי עבור גירויים שבהם הכוכב היה על רקע צהוב, המשתתפים נטו להתבונן בחלל צהוב מוצק, אשר מציין כי המוח מצפה אחידות בצבע פני השטח וממלא מידע נקודה עיוורת חסר בהתאם.

לעומת זאת, כוכב הממוקם בשורה של עיגולים אדומים הוחלף בדרך כלל בעיגול באותו צבע וגודל, דבר המצביע על כך שהמוח מחפש דפוסים.

עם זאת, כוכבים שהפריעו למלבנים הופיעו מלאים באותו צבע כמו המלבן עצמו, מה שמצביע על כך שהמוח מצפה להמשכיות האובייקט.

באופן קולקטיבי, תוצאות אלה מצביעות על כך שהמוח יוצר חוויות תפיסתיות המבוססות על ההקשר – אחידות, עקביות מבוססת דפוס או המשכיות – של סביבתו.

עכשיו שאתם יודעים איך לתכנן ניסוי מבוסס נקודה עיוורת כדי לחקור תפיסה חזותית אנושית, בואו נחקור דרכים אחרות שבהן חוקרים מיישמים את הטכניקה הזו.

עד כה התמקדנו בנקודות עיוורות טיפוסיות הנובעות ממיקום עצב הראייה ברשתית.

עם זאת, ישנם סוגים אחרים של כתמים עיוורים חריגים, המכונים סקוטומות, הנובעות מנזק ברשתית או מחלה, כגון ניוון מקולרי.

במקרים כאלה, חוקרים מצאו כי כאשר אנשים הוצגו גירויים במערך בצפיפות נמוכה, הנקודה המופיעה באזור סקוטומה נתפסה כנעדרת. לעומת זאת, במערך בצפיפות גבוהה דווח על פחות נקודות כנעדרות, מה שמצביע על כך שהמוח מסוגל למלא דפוסים מסוימים גם כאשר קיים נזק.

לבסוף, עבודה רבה נועדה לזהות את אזורי המוח המעורבים ביצירת חוויות תפיסתיות.

על ידי זיווג גירויי מילוי נקודה עיוורת עם טכנולוגיית fMRI, החוקרים הצליחו לאתר אזורים בקליפת המוח החזותית האחראים לעיבוד כתמים עיוורים בשדה הראייה.

חשוב לציין, כאשר גירויים הונחו בנקודה עיוורת, הנוירונים הקשורים קליפת המוח החזותית הגיבו כאילו הם מקבלים אותות חיצוניים, למרות שהם למעשה לא השיגו קלט מהרשתית.

במילים אחרות, תאים אלה הגיבו כאילו מה שהמשתתפים תפסו בנקודה עיוורת – מה שהמוח יצר כדי למלא את האזור הזה – היה גירוי חיצוני ממשי.

באופן קולקטיבי, עבודה זו מרמזת כי נוירונים בחלק המוקדם של מערכת הראייה מעורבים ישירות בבניית חוויה תפיסתית.

הרגע צפיתם בסרטון של JoVE שבוחן כיצד ניתן להשתמש בנקודות עיוורות כדי לקבל תובנה לגבי יצירת החוויה התפיסתית של המוח. עד עכשיו, אתה צריך לדעת איך ליצור סוגים שונים של גירויים נקודה עיוורת, ולאסוף ולפרש "מילוי ב" נתונים. אתה צריך גם מושג איך חוקרים לחקור את המנגנונים נוירואנטומיה מאחורי תוספי נקודה עיוורת.

תודה שצפיתם!

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Figure 3
איור 3. דוחות תפיסתיים: מה המשתתפים מדווחים לראות (מוצג בעמודה הימנית) כאשר הכוכב בתמונות העמודה השמאלית נעלם בנקודה העיוורת. הדו"חות חושפים מספר עקרונות של האופן שבו המוח יוצר חוויה תפיסתית. באופן כללי ביותר, בכל המקרים, המוח ממלא את הנקודה העיוורת כתוכן הסביר ביותר בהתחשב בהקשר המקומי.

איור 3 מדמיין את מה שאנשים מדווחים כשהם רואים כשהם מוצגים כגירויים באיור 2, כלומר, מה שהם מדווחים שרואים ברגע שהכוכב נעלם כי הוא תופס את הנקודה העיוורת שלהם.

הדו"חות חשפו מספר עקרונות של האופן שבו המוח יוצר חוויה תפיסתית. הגירוי העליון גילה כי המוח נוטה לצפות לאחידות בצבע פני השטח, ובכך למלא את הנקודה העיוורת כדי להתאים את הרקע הצהוב בשארית התמונה. הגירוי האמצעי גילה כי המוח מחפש דפוסים, כאן גורם לחוויה תפיסתית לכלול עיגול אדום בנקודה העיוורת על מנת להשלים את התבנית השוררת באזור. הגירוי התחתון גילה כי המוח מיישם ציפיות לגבי המשכיות האובייקט. כאשר הכוכב תופס את הנקודה העיוורת, הצופים רואים מלבן ירוק מוצק, ממלא את החלקים האמצעיים החסרים של האובייקט. לכן באופן כללי, המוח ממלא את החוויה עם הגירוי הסביר ביותר לכבוש את הנקודה העיוורת. מה שסביר ביותר שניתן בהקשר הוא מה שהמוח גורם לאנשים לתפוס.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Applications and Summary

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

מכיוון שהמוח ממלא את התפיסה בתוך הנקודה העיוורת, יישום אחד כרוך במחקרים המבקשים לזהות את אזורי המוח המעורבים בהפקת חוויה מודעת. לדוגמה, במשך זמן רב, החוקרים לא היו בטוחים אם החלק המוקדם ביותר של קליפת המוח החזותית האנושית, הנקרא V1, היה מעורב ישירות בייצור של חוויה מודעת. כדי לטפל בבעיה זו, החוקרים השתמשו ב- fMRI (הדמיית תהודה מגנטית תפקודית) כדי למדוד תגובות עצביות באזורים המונוקולריים של V1 שמיפו לנקודה העיוורת. 1 במילים אחרות, הם הסתכלו על אזורים עצביים שקיבלו קלט רק מאחת העיניים, ועל ידי מיפוי הנקודות העיוורות של המשתתפים שלהם, הם הצליחו להסתכל על תגובות עצביות במיוחד כאשר גירוי ישיר נעדר, כי הגירוי הוצב בנקודה העיוורת של העין הרלוונטית. מה צריך לקרות? האם הנוירונים לא היו יורים כי הם לא קיבלו שום אות מהעולם החיצון? במקום זאת, הנוירונים הגיבו כאילו הם מגורים על ידי מה שהאדם תפס באותו מיקום - הם הגיבו כאילו התמונות שהמוח מילא היו למעשה לייצר גירוי חיצוני. זה הציע כי נוירונים אלה בחלקים מוקדמים מאוד של מערכת הראייה מעורבים לא רק בהעברת אותות שהתקבלו מהרשתית, אלא גם בבניית חוויה תפיסתית עצמה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

References

  1. Tong, F., & Engel, S. A. (2001). Interocular rivalry revealed in the human cortical blind-spot representation. Nature, 411(6834), 195-199.

Transcript

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter