Informacja

Czy istnieje różnica między wrażeniami wzrokowymi a wyobraźnią w mózgu?

Czy istnieje różnica między wrażeniami wzrokowymi a wyobraźnią w mózgu?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Jak istotna jest różnica między sygnałem neuronowym związanym z widzeniem obrazu a wyobrażeniem tego obrazu? Z pewnością nie może całkowicie skopiować ścieżki z narządów zmysłów do ośrodków emocjonalnych, ale w przybliżeniu, jak duża jest wspólna ścieżka dla obu procesów?

Czy istnieje jakaś zasadnicza różnica w ścieżce neuronowej tych dwóch procesów, czy też wyobrażony obraz jest bardziej niewyraźną wersją obrazu wizualnego?


Krótka odpowiedź
Percepcja wzrokowa i obrazowanie wzrokowe opierają się w dużej mierze na tej samej maszynerii neuronowej.

Tło
Zinterpretowałem Twoje pytanie jako: Jakie są wspólne obwody neuronalne między wrażeniami wzrokowymi a wyobrażeniem wrażeń?

W neuroobrazowaniu, mentalne obrazowanie obrazów wizualnych to wielka sprawa. Na przykład istnieje obszerna literatura na temat aktywacji międzymodalnej obszarów wzrokowych w mózgu osób niewidomych. Wiadomo, że deprywacja wzrokowa powoduje plastyczność neuronalną i rekrutację obszarów wzrokowych w mózgu dla innych układów czuciowych. Na przykład niewidomi czytający brajlem wykazują aktywację podstawowej kory wzrokowej podczas czytania brajla (przegląd w Stronks i inni., 2015). Jednak interpretacja tych wyników jest trudna u osób późno niewidomych, ponieważ doświadczyły one wizualnego bodźca wzrokowego we wcześniejszym okresie życia. Dlatego podczas czytania Braille'a mogą mentalnie odtwarzać wizualną reprezentację komórek Braille'a za pomocą wizualnych obwodów neuronowych.

Rzeczywiście, za pomocą fMRI wykazano, że obrazy wizualne i percepcja wzrokowa opierają się na większości tej samej maszynerii neuronowej (Ganis i inni., 2004). Jednak przestrzenne nakładanie się aktywowanych regionów nie jest ani pełne, ani jednolite. Nakładanie się w tym badaniu było bardziej wyraźne w regionach czołowych i ciemieniowych niż w regionach skroniowych i potylicznych, co wskazuje, że procesy kontroli poznawczej funkcjonują podobnie zarówno w obrazowaniu, jak i percepcji, ale nie identycznie.

Różne badania ujawniają jednak różne wyniki. W innym badaniu obrazowym „tylko” dwie trzecie obszarów mózgu pokrywały się w odczuciach wizualnych i obrazowaniu (Kosslyn i inni., 1997). Rzeczywiście, zastosowane zadanie eksperymentalne może mieć istotny wpływ na wyniki badań.

Szczególnie w tym zakresie jest to, że około połowa przeprowadzonych badań wykazała aktywację pierwotna kora wzrokowa podczas zdjęć (Kosslyn i inni., 1999). Jest to interesujące, ponieważ pierwotna kora wzrokowa jest ogólnie uważana za wczesny, niskopoziomowy obszar w układzie wzrokowym, który zależy od wejścia wzgórza, które przekazuje informacje z nerwu wzrokowego do mózgu. To znaczy ogólnie uważa się, że zależy to od stymulacji sensorycznej. Generalnie tylko asocjacyjne obszary wizualne wyższego poziomu są związane z wyższymi procesami poznawczymi.

Bibliografia
- Ganis i inni., Cognitive Brain Res (2004); 20: 226-41
- Kosslyn i inni., Neuroobraz (1997); 6; 320-34
- Kosslyn i inni., Nauki ścisłe (1999); 284; 167-70
- Stronki i in. Mózg Res (2015); 1624: 140-52


Czytałem kilka artykułów na temat wzgórza, ale obecnie nie pamiętam, które sugerowały, że zachodzi nakładanie się, ale kiedy coś sobie wyobrażasz, wzgórze blokuje sygnały przed wejściem do systemu percepcyjnego. Jest to jednak nadal spekulacja, ponieważ obecna rozdzielczość obecnych metod pomiarowych pozostawia wiele do życzenia.

W niektórych zaburzeniach psychicznych sygnał nie jest blokowany przez wzgórze (jeśli tak się dzieje) i zamiast tego jest odbierany jako halucynacja, istnieją również dowody na to, że dzieje się to również w mniej inwazyjny sposób u niektórych osób, których być może nie byśmy nie nazywaj chorych psychicznie.

Na przykład Nikola Tesla cierpiał na coś, co nazwalibyśmy halucynacjami, ale był w stanie nauczyć się je kontrolować do pewnego stopnia, aby mógł używać ich jako narzędzia pomagającego mu w tworzeniu maszyn. Myślę, że następna część jego biografii jest dość interesująca.

Był jeszcze inny, jeszcze ważniejszy powód mojego późnego przebudzenia. W dzieciństwie cierpiałem na osobliwą przypadłość z powodu pojawiania się obrazów, często z towarzyszącymi silnymi błyskami światła, które szpeciły widok rzeczywistych przedmiotów i przeszkadzały w mojej myśli i działaniu. Były to obrazy rzeczy i scen, które naprawdę widziałem, nigdy takie, jakie sobie wyobrażałem. Kiedy słowo zostało wypowiedziane do mnie, obraz przedmiotu, który oznaczał, przedstawiał się żywo w mojej wizji i czasami nie byłem w stanie odróżnić, czy to, co widziałem, było namacalne, czy nie. To spowodowało u mnie ogromny dyskomfort i niepokój. Żaden ze studentów psychologii czy fizjologii, z którymi się konsultowałem, nigdy nie potrafił zadowalająco wyjaśnić tych zjawisk. Wydają się być wyjątkowe, chociaż prawdopodobnie miałem predyspozycje, ponieważ wiem, że mój brat miał podobne kłopoty. Sformułowałem teorię, że obrazy były wynikiem odruchowego działania mózgu na siatkówkę pod wpływem silnego pobudzenia. Z pewnością nie były to halucynacje, jakie wytwarzają chore i udręczone umysły, ponieważ pod innymi względami byłem normalny i opanowany. Aby dać wyobrażenie o mojej rozpaczy, przypuśćmy, że byłem świadkiem pogrzebu lub innego takiego nerwowego widowiska. Potem, nieuchronnie, w bezruchu nocy, żywy obraz tej sceny ukazywał mi się przed oczami i utrzymywał się pomimo wszystkich moich wysiłków, aby go usunąć. Czasami nawet pozostawała nieruchoma w przestrzeni, chociaż przepychałam przez nią rękę. Jeśli moje wyjaśnienie jest poprawne, powinno być w stanie wyświetlić na ekranie obraz dowolnego obiektu, który ktoś sobie wymyśli, i uczynić go widocznym. Taki postęp zrewolucjonizowałby wszystkie stosunki międzyludzkie. Jestem przekonany, że ten cud może się i spełni w nadchodzącym czasie; Mogę dodać, że wiele uwagi poświęciłem rozwiązaniu problemu.

Reszta jego autobiografii zawiera więcej szczegółów


Czy to, co widzę, co sobie wyobrażam? Badanie odkrywa neuronalne nakładanie się wizji i wyobraźni

Ibis „widziany” przez maszynę, 2015. Ten przetworzony obraz, oparty na fotografii dr Zachi Evenor, jest udostępniony dzięki uprzejmości inżyniera oprogramowania Guenthera Noacka, 2015 i jest reprodukowany z Wikimedia Commons (CC BY 4.0). Źródło: dr Guenther Noack, 2015, przedruk z Wikimedia Commons (CC BY 4.0).

Naukowcy z Uniwersytetu Medycznego Karoliny Południowej zgłaszają się w: Aktualna biologia że mózg używa podobnych obszarów wzrokowych do wyobrażeń mentalnych i widzenia, ale mniej precyzyjnie używa obszarów wzrokowych niskiego poziomu do wyobrażeń mentalnych niż do widzenia.

Odkrycia te wzbogacają wiedzę w tej dziedzinie poprzez udoskonalanie metod badania wyobraźni i wizji mentalnych. W dłuższej perspektywie może mieć zastosowanie w zaburzeniach zdrowia psychicznego wpływających na obrazowanie psychiczne, takich jak zespół stresu pourazowego. Jednym z symptomów PTSD są natrętne wizualne przypomnienia traumatycznego wydarzenia. Jeśli można lepiej zrozumieć funkcję neuronalną stojącą za tymi natrętnymi myślami, być może można by opracować lepsze metody leczenia PTSD.

Badanie zostało przeprowadzone przez zespół badawczy MUSC pod kierunkiem dr Thomasa P. Naselarisa, profesora nadzwyczajnego w Katedrze Neuronauki. Odkrycia zespołu Naselaris pomagają odpowiedzieć na odwieczne pytanie dotyczące związku między obrazowaniem mentalnym a widzeniem.

„Wiemy, że obrazy mentalne są pod pewnymi względami bardzo podobne do wizji, ale nie mogą być dokładnie identyczne” – wyjaśnił Naselaris. „Chcieliśmy dokładnie wiedzieć, w jaki sposób było inaczej”.

Aby zbadać to pytanie, naukowcy wykorzystali formę sztucznej inteligencji znaną jako uczenie maszynowe i spostrzeżenia z widzenia maszynowego, która wykorzystuje komputery do przeglądania i przetwarzania obrazów.

„Istnieje podobny do mózgu sztuczny system, sieć neuronowa, która syntetyzuje obrazy” – wyjaśnił Naselaris. „To jak sieć biologiczna, która syntetyzuje obrazy”.

Zespół Naselaris przeszkolił tę sieć, aby widziała obrazy, a następnie wykonał kolejny krok, aby komputer wyobrażał sobie obrazy. Każda część sieci jest jak grupa neuronów w mózgu. Każdy poziom sieci lub neuronu pełni inną funkcję w zakresie widzenia, a następnie obrazowania mentalnego.

Aby przetestować ideę, że te sieci są podobne do funkcji mózgu, naukowcy przeprowadzili badanie MRI, aby zobaczyć, które obszary mózgu są aktywowane za pomocą obrazów mentalnych lub wizji.

Będąc w MRI, uczestnicy oglądali obrazy na ekranie, a także zostali poproszeni o wyobrażenie sobie obrazów w różnych punktach ekranu. Obrazowanie MRI umożliwiło naukowcom określenie, które części mózgu są aktywne lub ciche, podczas gdy uczestnicy oglądali kombinację obiektów ożywionych i nieożywionych.

Po zmapowaniu tych obszarów mózgu naukowcy porównali wyniki z modelu komputerowego z funkcją ludzkiego mózgu.

Zdjęcie hotelu ibis autorstwa dr Zachi Evenora, na którym oparty jest obraz przetworzony komputerowo. Źródło: dr Zachi Evenor, przedruk z Wikimedia Commons (CC BY 4)

Odkryli, że mózgi komputera i człowieka działają podobnie. Obszary mózgu od siatkówki oka do pierwotnej kory wzrokowej i poza nią są aktywowane zarówno za pomocą wizji, jak i obrazów mentalnych. Jednak w obrazowaniu mentalnym aktywacja mózgu od oka do kory wzrokowej jest mniej precyzyjna i w pewnym sensie rozproszona. Jest to podobne do sieci neuronowej. W przypadku widzenia komputerowego obszary niskiego poziomu, które reprezentują siatkówkę i korę wzrokową, mają precyzyjną aktywację. W przypadku wyobraźni mentalnej ta precyzyjna aktywacja staje się rozproszona. W obszarach mózgu poza korą wzrokową aktywacja mózgu lub sieci neuronowej jest podobna zarówno w przypadku widzenia, jak i obrazowania mentalnego. Różnica polega na tym, co dzieje się w mózgu od siatkówki do kory wzrokowej.

„Kiedy wyobrażasz sobie, aktywność mózgu jest mniej precyzyjna” – powiedział Naselaris. „Jest mniej dostrojony do szczegółów, co oznacza, że ​​rodzaj nieostrości i nieostrości, których doświadczasz w swoich mentalnych obrazach, ma pewne podstawy w aktywności mózgu”.

Naselaris ma nadzieję, że te odkrycia i postępy w neuronauce obliczeniowej doprowadzą do lepszego zrozumienia problemów ze zdrowiem psychicznym.

Rozmyty, podobny do snu stan wyobrażeń pomaga nam odróżnić nasze chwile jawy i snu. U osób z PTSD inwazyjne obrazy traumatycznych wydarzeń mogą stać się wyniszczające i poczuć się jak rzeczywistość w danej chwili. Dzięki zrozumieniu, jak działa obrazowanie umysłowe, naukowcy mogą lepiej zrozumieć choroby psychiczne charakteryzujące się zakłóceniami w obrazowaniu umysłowym.

„Kiedy ludzie mają naprawdę inwazyjne obrazy traumatycznych wydarzeń, na przykład w przypadku PTSD, jednym ze sposobów myślenia o tym jest mentalna dysregulacja obrazów” – wyjaśnił Naselaris. „W twoim mózgu jest jakiś system, który powstrzymuje cię przed generowaniem naprawdę żywych obrazów traumatycznych rzeczy”.

Lepsze zrozumienie, jak to działa w PTSD, może zapewnić wgląd w inne problemy ze zdrowiem psychicznym charakteryzujące się zakłóceniami w obrazowaniu psychicznym, takimi jak schizofrenia.

– To bardzo długo – wyjaśnił Naselaris.

Na razie Naselaris koncentruje się na tym, jak działa obrazowanie mentalne, i należy przeprowadzić więcej badań, aby zająć się związkiem ze zdrowiem psychicznym.

Ograniczeniem badania jest możliwość pełnego odtworzenia obrazów mentalnych wyczarowanych przez uczestników podczas eksperymentu. Trwają prace nad metodami przekładania aktywności mózgu na widoczne obrazy obrazów mentalnych.

Badanie to nie tylko zbadało neurologiczne podstawy widzianych i wyobrażonych obrazów, ale także przygotowało grunt pod badania nad ulepszaniem sztucznej inteligencji.

„Stopień, w jakim mózg różni się od tego, co robi maszyna, daje kilka ważnych wskazówek na temat tego, jak różnią się mózgi i maszyny” – powiedział Naselaris. „Idealnie mogą wskazać kierunek, który może sprawić, że uczenie maszynowe będzie bardziej mózgowe”.


Dowiedziałam się, że żyjesz w ciemności

Kiedy w końcu podniosłem się z podłogi tego sierpniowego dnia, wróciłem do laptopa i zszedłem do dziury Google afantazji. Przeczytałem wiele artykułów opisujących podobne niespodzianki, a nawet obejrzałem pół wykładu TED, zanim skontaktowałem się z dwoma przyjaciółmi po pocieszenie. Zasypywałem je pytaniami o wyobraźnię wizualną, ale każda odpowiedź potwierdzała tylko to, czego się obawiałem: ludzie żyli z niezwykłą zdolnością, której mi brakowało.

Przypuszczałem, że wszyscy ludzie widzieli tę samą nijaką, nieokreśloną nicość, kiedy zamykali oczy.

Zadzwoniłem do mamy, żeby przekazać wiadomość, ale podobnie jak mama szczegółowo opisana w Opiekun kawałku była w zaprzeczeniu i próbowała mnie uspokoić, że mam wspaniałą wyobraźnię. „Mówisz mi, że nie możesz sobie wyobrazić twarzy Baracka Obamy?” zapytała zdumionym tonem. „Nawet nie mogę sobie wyobrazić Twój twarz!” – szlochałem.

Mój umysł wpadł w przesadę i pospiesznie przeszedł przez serię obaw: Czy brak wyobraźni wizualnej oznacza, że ​​nie jestem kreatywny? Jak zdobyłem specjalizację z kreatywnego pisania? Czy to dlatego byłem beznadziejny w pisaniu konkretnych szczegółów na zajęciach z poezji? Czy powinienem nawet? być pisarz? Czy to wyjaśnia moją walkę z koncentracją podczas czytania beletrystyki? Czy "Supercut" Lorde jest *dosłownym* supercięciem w jej głowie? Czy ludzie mogą po prostu reżyserować osobiste filmy krótkometrażowe i oglądać ich najśmielsze fantazje, kiedy tylko im się to podoba?

Ta ostatnia myśl uderzyła mnie najbardziej. Jako ktoś, kto uwielbia telewizję i kino w skrajnie niezdrowym stopniu, uświadomienie sobie, że zasadniczo brakowało mi ekranu w moim umyśle, który zawierał nieskończone możliwości – miejsca, w którym mogłem wyświetlać i odtwarzać sceny z mojego własnego życia, wyobrażać sobie niekończący się ciąg przyszłości scenariuszy i wizualnie konceptualizuję moje najbardziej ambitne i dziwaczne pomysły — było miażdżące duszę.


Jaka jest różnica między „widzeniem rzeczy” wizualnie, umysłowo i halucynogennie?

Widzę rzeczy wizualnie i wyobrażam sobie rzeczy w moim umyśle, a halucynacja to wizualne widzenie wyobrażonej rzeczy. Zastanawiam się, jak to działa i kilka pytań w związku z tym.

Jeśli osoba, która obecnie halucynuje, widzi wizualnie to, co wyobraził sobie jej umysł, to czy oznacza to, że będąc w tym halucynogennym stanie, w którym jej wyobraźnia jest transponowana na jej obraz wizualny, to jeśli celowo wyobraża sobie coś innego, zastąpiłoby to jego obecną halucynację z nową halucynacją wymyślił? Nie, dlaczego?

Do pewnego stopnia, jeśli się skoncentruję, mogę sprawić, by coś wyglądało, jakby się lekko poruszało, lub sprawić, że poczuję, jakby ziemia kołysała się w przód iw tył, podświadome, mimowolne halucynacje wydają się jednak o wiele potężniejsze, dlaczego?

2 4

W rzeczywistości mózg nie jest pasywnym receptorem informacji.

Gdy otrzymujesz informacje z oczu (sygnał elektromagnetyczny), są one zagęszczane i wysyłane przez nerw wzrokowy do wzgórza.

Tam spotyka przepływ informacji z kory potylicznej (gdzie znajduje się większość obszarów wzrokowych). Dlaczego to? więc informacje z oczu można porównać do działającego modelu rzeczywistego świata, który JUŻ przewidujesz. Widzisz z płatem potylicznym, aby powiedzieć to w prosty sposób. ale wymaga aktualizacji, przepływ informacji, które dostarcza nerw wzrokowy, pomaga zaktualizować model, który już masz w mózgu. dostosowywanie go, aby odzwierciedlić gromadzone informacje.

Gdybyśmy całkowicie polegali na informacjach płynących z oczu i bylibyśmy pasywnym receptorem informacji, mózg nie miałby takiej struktury. i potrzebowalibyśmy więcej siły umysłowej, aby przetworzyć to, co widzimy.

Większość tego, co widzimy, to tylko użyteczna reprezentacja świata, ale nie tak wierna. Pamiętasz biel ze złotem / czerń z niebieską sukienką? Ma to związek z tym, w jaki sposób twój mózg decyduje się przetwarzać dostępne informacje. kolory też nie są prawdziwe, to coś, co wymyśla mózg.

Wiele rzeczy w naszej percepcji to w rzeczywistości iluzje. i to jest w porządku. chodzi o to, że kiedy halucynujesz, pozwalasz sobie na przetwarzanie czegoś jako rzeczywistej percepcji, która powinna zostać zahamowana. masz filtr, który nie działa poprawnie. Niektórzy naukowcy kojarzą to z nadmiernie aktywnym układem dopaminergicznym, który uczy, że pewne procesy poznawcze odzwierciedlają rzeczywisty świat, kiedy tak nie jest. to tak, jakby filtr miał niski próg wyboru tego, co jest prawdziwe, a co nie, gdy z tego, co oglądasz, wyłaniają się myśli. sieć jest nadmiernie aktywna, generując reprezentacje, których nie powinno tam być.

Odpowiadając na pytanie, różnica jest źródłem. ale iluzje zdarzają się cały czas, iluzje są częścią systemu przetwarzania wzrokowego, ale posiadanie systemu przetwarzania wizualnego, który jest zbyt luźny w kontroli aktywacji sieci, prowadzi cię do zobaczenia jeszcze więcej rzeczy, których tam nie ma.

Dzięki za załamanie psychiki poznawczej! Dobrze opisane.

Obejrzałem film ted talk na ten temat i wspomnieli o tych samych rzeczach, które zrobiłeś. Wyciągnąłem z tego fakt, że wzrokowa funkcja mózgu jest stale ulepszanym modelem. Pobiera dane wejściowe i porównuje je z wersją aktualnie używanego modelu, a jeśli coś się zmieniło, model jest aktualizowany. W filmie mówili również o tym, dlaczego psychodeliki powodują halucynacje. Zasadniczo wyjaśnili, że kwas lizerginowy i psilocybina zakłócają model i nie mogą już tworzyć właściwych połączeń. Nadal pobierasz dane wejściowe, ale albo są one zmieniane od punktu pobrania na ścieżce do jednostki przetwarzającej, albo zmieniają sposób, w jaki jednostka przetwarza i interpretuje dane wejściowe.

Jednak ta linia naprawdę zaskoczyła mnie i pomogła mi nawiązać połączenie:

kolory też nie są prawdziwe, to coś, co wymyśla mózg.

Właśnie zdałem sobie sprawę, że tak naprawdę nie „widzimy” kolorów. Nasz mózg dostrzega różnicę w „kolorze” między różnymi przedmiotami i jednoznacznie identyfikuje każde zróżnicowanie kolorem wizualnym. Myślałem jednak, że zróżnicowanie, które robi mózg, będzie musiało być odwzorowane na zjawisko fizyczne. Kolor definiuje się jako długość fali światła, które obiekt pochłania i odbija. I nawet ten proces absorpcji odwzorowuje głębsze zjawisko fizyczne, które polega na tym, że każdy obiekt ma atomy, które wibrują z różnymi częstotliwościami naturalnymi, a tym samym pochłaniają różne części widma światła. Więc po prostu kliknęło, że mózg zasadniczo postrzega naturalną częstotliwość atomów każdego obiektu i przypisuje unikalną wartość (kolor) każdej częstotliwości wibracji

Interesuje mnie filtr i halucynacje. W szczególności zmysł propriocepcji. Moja propriocepcja zaburza się podczas zasypiania, gorączki lub ataku paniki. Może się wydawać, że np. moje kończyny są pomieszane (np. ramiona połączone z biodrami), że są zbyt duże/małe/lekkie lub że znajdują się w zupełnie innym miejscu niż są (jak uczucie, że moje nogi są wskazywały prosto w łóżku, kiedy faktycznie zgięły się w kolanie). Nie widzę tego, czuję to i to uczucie jest proprioceptywne, a nie to, że czuję nacisk na skórę itp. Nie martwi mnie to, bo zawsze tak było, ale zawsze zastanawiałem się, co dalej z tym. Jeśli jest to problem z filtrowaniem, co dzieje się z filtrem podczas ataku paniki? A dlaczego propriocepcja wymaga filtra?

Bazując na tym w odniesieniu do psychedelików i halucynacji: wiele reprezentacji wizualnych wyższego rzędu (tj. kształty, obiekty, twarze, itp.) jest przechowywanych endogennie w wyższych/dodatkowych obszarach kory wzrokowej, które następnie wysyłają te reprezentacje z powrotem do pierwotnej kory wzrokowej. Tak więc w pierwotnej korze wzrokowej zawsze istnieje pewna równowaga między zewnętrznymi bodźcami sensorycznymi a odpowiadającymi im endogennymi reprezentacjami/symbolami wizualnymi. Układ serotoninowy (poprzez receptory 5HT2x) jest najwyraźniej ważny dla modulowania „wzmocnienia” tego endogennego szlaku wyższego rzędu w stosunku do zewnętrznego szlaku czuciowego, a hipotetycznym mechanizmem wizualnych halucynacji psychedelicznych jest wzmocnienie tego endogennego szlaku sprzężenia zwrotnego poprzez stymulację Receptory 5HT2a (Schartner i Timmerman 2020). Co wyjaśnia, dlaczego mniejsze dawki psychedelików skutkują wzmocnieniem pewnych cech obiektów, a większe dawki powodują progresywną generację cech, które w rzeczywistości nie istnieją, ponieważ w rzeczywistości są one całkowicie generowane w ścieżce wzrokowej wyższego rzędu.

Oto pytanie do Ciebie. Mam podwójne widzenie obuoczne, co oznacza, że ​​moje gałki oczne nie są skierowane w tym samym kierunku. Mam korekcyjne soczewki pryzmatyczne, które dostosowują sygnał wejściowy, aby zapobiec podwójnemu widzeniu. Wiem, że to, co widzę, gdy podwajam, nie jest prawdziwe, mój mózg wie, że nie jest prawdziwe, dlaczego nadal widzę podwojony obraz, nawet jeśli oczywiście wiem, że nie jest to to, co powinienem widzieć, a nie dokładne odzwierciedlenie tego, co jest przede mną?

naprawdę dobre wyjaśnienie. Obecnie studiuję zdrowie psychiczne w szkole pielęgniarskiej, gdzie dużo mówimy o różnych typach halucynacji. mamy wzrok, słuch, dotyk, a nawet węch. mózg to niesamowita rzecz. ale tak, jeśli masz halucynacje słuchowe, zasadniczo nieorganicznie aktywujesz obszar potyliczny mózgu, a zatem mózg mówi twoim oczom, że coś widzisz, podczas gdy w rzeczywistości twoje oczy tak naprawdę nic nie widzą

Miło mi się to czytało, dziękuję za opublikowanie tego.

Zawsze fascynowały mnie te koncepcje w kontekście leków psychedelicznych. Na przykład złożone fraktalne wzory pojawiające się na ścianach lub skomplikowane geometryczne kształty, w które przedmioty się przestawiają, lub nawet puszyste różowe chmury waty cukrowej, które wypełniają pokój, zasłaniając wszystko. W czasach, kiedy byłem czymś w rodzaju „psychonauty”, doświadczyłem wielu rzeczy, które naprawdę ukazywały niesamowitą moc ludzkiego mózgu. Chciałbym dokładnie zrozumieć proces, w którym doświadczamy tych nieopisanych skomplikowanych halucynacji.

Czy zatem jest to długi sposób powiedzenia, że ​​doświadczenie widzenia rzeczywistych rzeczy i dostrzeganie iluzji jest zasadniczo tym samym? O ile nam wiadomo, procesy mózgowe są takie same?

Jestem ciekaw, czy masz jakieś zdanie lub słyszałeś o Donaldzie Hoffmanie i jego teoretycznych symulacjach ewolucyjnych gier. Twierdzi, że udowodnił twierdzenie, które mówi, że nasze zmysły niszczą informacje o prawdziwej strukturze rzeczywistości. Podstawowym twierdzeniem jest to, że dobór naturalny dostroił nasze zmysły do ​​korzyści przystosowanych (karmienie, walka, ucieczka i. kojarzenie czterech F) i że funkcje korzyści przystosowania nie zachowują żadnej informacji o strukturze rzeczywistości. Zasadniczo myśli, że rzeczywistość jest trójwymiarowym interfejsem użytkownika zaprojektowanym, aby dostarczać nam informacji, które są istotne dla sprawności, a obiektywna rzeczywistość w rzeczywistości nie przypomina przestrzeni/czasu i obiektów.

Dobra robota. Dobrze napisana odpowiedź. Dziękuję Ci.

To było interesujące. Dziękuję!

Dziękuję Ci za to! Właściwie odpowiedziałeś na pytanie, które zadałem od czasu moich pojedynczych cyfr (jak wyglądają kolory poza ludzką psychiką)? Dobrze jest wiedzieć, że tak naprawdę nie wyglądają jak coś, co właśnie wymyślili. Dziękuję!

Dziękuję za wgląd, to bardzo ciekawe i pouczające. A co z innymi zmysłami, czy słuch, węch i dotyk działają tak samo?

Kolory są obiektywnie prawdziwe, czy nie wiesz, jak działają fotony?

To, co wyjaśniasz, jest zgodne z obecną neuronauką, ale chcę wyjaśnić: różnica nie jest bezpośrednim źródłem, z którego pochodzą nasze doświadczenia. Wszystkie nasze percepcje pochodzą z tego samego źródła, modelu świata, który tworzy nasz mózg. Nigdy nie widzimy tego, co tam jest, po prostu widzimy model, który tworzy nasz mózg, aby był jak najdokładniejszym przedstawieniem świata. Różnica polega na tym, do jakich części modelu świadomość ma dostęp, a co mózg „mówi” o nich świadomości.

Kiedy widzimy coś wizualnie, mózg koryguje model za pomocą informacji sensorycznych, a świadomość doświadcza skorygowanego modelu, oznaczonego jako poprawiony model. Możemy być nieco pewni, że odpowiada to również rzeczywistości, ponieważ to, co widzimy, bardziej odpowiada informacjom, które wnoszą nasze inne zmysły, a bardziej modelom innych ludzi.


Ten robot miesza się z twoim mózgiem, dopóki nie poczujesz „upiornej obecności”

Dla większości z nas jest to nieprzyjemne uczucie mrowienia i to sporadyczne, niepokojące uczucie, że ktoś jest za nami i obserwuje. Ale dla milionów ludzi na całym świecie cierpiących na halucynacje wzrokowe i słuchowe ta niewielka irytacja przeradza się w częstą udrękę.

Poczucie Obecności (FoP) to niepokojące wrażenie, że ktoś inny unosi się w pobliżu, idzie obok Ciebie, a nawet Cię dotyka. To historia o duchach, ale także prawdziwy objaw kilku schorzeń neurologicznych, w tym schizofrenii i choroby Alzheimera. Naukowcy wiedzą tak mało o przyczynach FoP, że długoterminowe terapie i kuracje pozostają złudne.

Teraz naukowcy niszczą neurobiologię stojącą za tym niesamowitym uczuciem. W artykule opublikowanym 6 listopada w Aktualna biologia, zespół naukowców opisał, w jaki sposób wykorzystali zbudowanego na zamówienie robota do wywołania niesamowitego Poczucia Obecności u zdrowych uczestników. Ich odkrycia potwierdzają, że konflikt sensomotoryczny, neurologiczna nierównowaga między tym, co postrzega umysł, a tym, co czuje ciało, leży u podstaw niektórych złudzeń FoP.

„Naprawdę potrzebujesz niedopasowania sensomotorycznego dla Poczucia Obecności” – mówi Giulio Rognini, doktorant w Ecole Polytechnique Federale de Lausanne w Szwajcarii i współautor artykułu. &bdquoTen asynchroniczny stan sprawia, że ​​badani są bardziej podatni na poczucie, że ktoś za nimi stoi&rdquo .


Naukowcy zaczęli od zbadania 12 pacjentów, którzy w przeszłości zgłaszali uczucia obecności. Praktycznie wszyscy badani opisywali podobne halucynacje i wyraźne wrażenie, że ktoś był bezpośrednio za nimi i nieprzyjemnie blisko. Skany mózgu ujawniły również zmiany rozsiane w korze czołowo-ciemieniowej pacjenta, obszarze mózgu związanym ze świadomością „ja” i integracją sygnałów czuciowo-ruchowych.

Niepokojące halucynacje podążały za nimi czasami jak cienie. „Gdy pacjent stał, obecność stała” – mówi Rognini. &bdquoKiedy pacjent siedział, obecność siedziała. Kiedy pacjent się poruszał, poruszała się obecność.&rdquo

Opierając się na tych powszechnych uszkodzeniach mózgu i doświadczeniach, naukowcy podejrzewali, że to nie tylko dysharmonia między ruchem a odczuwaniem może wywołać FoP, ale specyficzna dysharmonia, doskonale skoordynowana z ruchami ciała. Aby przetestować tę teorię na zdrowych uczestnikach, zaprojektowali robota, który może precyzyjnie dopasowywać ruchy każdego badanego, a jednocześnie dostarczać mylące, niedopasowane odczucia.

Kiedy zdrowy, z zawiązanymi oczami podmiot sięgał do przodu, robot kopiował dokładnie jego ruch i stukał uczestnika od tyłu. Jeśli interakcja robot-człowiek była idealnie zsynchronizowana, uczestnicy po prostu zgłaszali wrażenie, jakby sięgali do przodu i dotykali własnych pleców &mdasha niepokojące, ale nie halucynacyjne doznania.

Ale kiedy naukowcy opóźnili reakcję robota nawet nieznacznie, o pół sekundy, uczestnicy stają się zdezorientowani. Wielu mówiło, że czuli, jakby ktoś inny dotykał ich pleców, i oceniali, że w większości pusty pokój jest pełen ludzi. Niektórzy dodali, że czuli się tak, jakby dryfowali do tyłu, w kierunku The Presence, dwóch uczestników było tak zaniepokojonych, że poprosili o przerwanie eksperymentu.

„To, co robimy, to manipulowanie tymi sygnałami sensomotorycznymi” – mówi Rognini. &bdquoOdkryliśmy, że FoP występuje tylko wtedy, gdy występuje opóźnienie między tym, co robią uczestnicy, a uczuciem na plecach.&rdquo

Rognini podejrzewa, że ​​odkrycia mogą mieć szerokie implikacje dla pacjentów neurologicznych i psychiatrycznych, którzy cierpią na halucynacje słuchowe i wzrokowe. „Jeśli jesteś w stanie zakłócić system, wywołać Poczucie Obecności, być może mógłbyś także dostroić układ czuciowo-ruchowy, aby zmniejszyć te objawy” – mówi.

Niemniej jednak istnieje zasadnicza różnica między wywołaniem halucynacji a jej wyleczeniem. „Wywołanie zjawiska jest stosunkowo łatwe” – kontrolowanie go i tymczasowe zatrzymanie go za pomocą elektrycznej stymulacji mózgu jest również stosunkowo łatwe” – mówi Sophia Frangou, szefowa Programu Badań nad Psychozą w Mount Sinai, Icahn School of Medicine. &bdquoProblemem, który mamy, jest zapewnienie powrotu tego zjawiska.&bdquo

Mimo to Frangou był pod wrażeniem chęci naukowców do zbadania związku między strukturą a funkcją mózgu i zastosowania tego do badania praktycznych objawów psychozy. „To naprawdę innowacyjny pomysł na badanie mózgu w sposób, który może mieć sens” – mówi. &bdquoW tym względzie widzę natychmiastowe znaczenie&rdquo .

Judith Ford, neurobiolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco, specjalizująca się w schizofrenii, dodała, że ​​badanie może pomóc naukowcom w ustaleniu mechanizmu kryjącego się za uczuciami obecności. „Tego rodzaju badania są niezbędne dla naszych wysiłków zmierzających do zrozumienia neurobiologicznych podstaw takich objawów” – powiedziała w przygotowanym oświadczeniu.

Dla Rogniniego i jego zespołu kolejnym krokiem będzie próba zaprojektowania robota, który mógłby współpracować z chorymi na schizofrenię, aby pomóc im odróżnić własne działania od działań kogoś innego.

„To byłby sen” – mówi. &bdquoAby, za pomocą jakiejś robotycznej symulacji, zmniejszyć objawy psychotyczne.&bdquo


Wyobraźnia, rzeczywistość przepływają w mózgu w przeciwnych kierunkach

Choć sen na jawie może się wydawać realny, jego droga przez mózg biegnie przeciwnie do rzeczywistości.

Dążąc do rozpoznania dyskretnych obwodów neuronowych, naukowcy z University of Wisconsin-Madison śledzili aktywność elektryczną w mózgach ludzi, którzy na przemian wyobrażali sobie sceny lub oglądali filmy.

„Naprawdę ważnym problemem w badaniach nad mózgiem jest zrozumienie, w jaki sposób różne części mózgu są ze sobą połączone funkcjonalnie. Jakie obszary wchodzą w interakcje? Jaki jest kierunek komunikacji?” mówi Barry Van Veen, profesor inżynierii elektrycznej i komputerowej UW-Madison. „Wiemy, że mózg nie działa jako zestaw niezależnych obszarów, ale jako sieć wyspecjalizowanych obszarów, które współpracują”.

Van Veen wraz z Giulio Tononi, profesorem psychiatrii i neurobiologiem z UW-Madison, Danielą Dentico, naukowcem z Waisman Center UW-Madison i współpracownikami z University of Liege w Belgii, opublikowali niedawno wyniki w czasopiśmie Neuroobraz. Ich praca może doprowadzić do opracowania nowych narzędzi, które pomogą Tononiemu rozwikłać to, co dzieje się w mózgu podczas snu i śnienia, podczas gdy Van Veen ma nadzieję zastosować nowe metody badawcze, aby zrozumieć, w jaki sposób mózg wykorzystuje sieci do kodowania pamięci krótkotrwałej.

Podczas wyobraźni naukowcy odkryli wzrost przepływu informacji z płata ciemieniowego mózgu do płata potylicznego – z regionu wyższego rzędu, który łączy sygnały z kilku zmysłów z regionem niższego rzędu.

In contrast, visual information taken in by the eyes tends to flow from the occipital lobe -- which makes up much of the brain's visual cortex -- "up" to the parietal lobe.

"There seems to be a lot in our brains and animal brains that is directional, that neural signals move in a particular direction, then stop, and start somewhere else," says. "I think this is really a new theme that had not been explored."

The researchers approached the study as an opportunity to test the power of electroencephalography (EEG) -- which uses sensors on the scalp to measure underlying electrical activity -- to discriminate between different parts of the brain's network.

Brains are rarely quiet, though, and EEG tends to record plenty of activity not necessarily related to a particular process researchers want to study.

To zero in on a set of target circuits, the researchers asked their subjects to watch short video clips before trying to replay the action from memory in their heads. Others were asked to imagine traveling on a magic bicycle -- focusing on the details of shapes, colors and textures -- before watching a short video of silent nature scenes.

Using an algorithm Van Veen developed to parse the detailed EEG data, the researchers were able to compile strong evidence of the directional flow of information.

"We were very interested in seeing if our signal-processing methods were sensitive enough to discriminate between these conditions," says Van Veen, whose work is supported by the National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering. "These types of demonstrations are important for gaining confidence in new tools."


Landmark Study Identifies Key Brain Difference In Autism

Neuroscientists at Harvard and MIT have identified, for the first time, a link between the activity of the neurotransmitter GABA and symptoms of autism -- a finding that may pave the way for new methods of treating and diagnosing the disorder.

“This is the first connection in humans between a neurotransmitter in the brain and an autistic behavioral symptom,” Caroline Robertson, a postdoc at MIT’s McGovern Institute for Brain Research and the study's lead author, said in a statement.

The role of the GABA neurotransmitter is to inhibit brain cells from firing in response to signals received from the external environment -- or as Robertson told The Huffington Post, to curb "runaway excitation" in the brain.

"GABA is responsible for signaling that neurons should turn off, or stop firing," Robertson told HuffPost. "It tends to come into play . when information is being transmitted and it needs to be shut down or filtered out."

Scientists have speculated that a lack of GABA inhibition to overexcited neurons could be the underlying cause of the hypersensitivity to sensory input seen in individuals with autism.

"It's necessary to filter out signals in the external world that aren't relevant to the task at hand," Robertson said. "GABA helps us in this kind of inhibition."

Hypersensitivity to one's external environment makes it difficult for individuals with autism to tune out distracting sounds and sensations, and can make them feel overwhelmed in loud or highly stimulating situations. For instance, some children with autism tend to be easily distracted by sensations like the feel of an itchy sweater or by ambient noise in the background of a conversation. Hypersensitivity also plays a role in the main symptoms of the disorder, including impaired social skills, communication difficulties and repetitive behaviors.

So, it may be that when GABA nie? do it's job, it's more difficult for the brain to tune out environmental distractions.

Scientists had suspected this, but had never tested the hypothesis on humans. Previous studies had linked reduced GABA activity with autism-like behaviors in animals, but no such correlation had been established in people.

For the study, the researchers asked a group of participants -- half of whom had autism, and half of whom did not -- to complete a visual task that required brain inhibition. Completing the task hinges on the ability to switch between visual input from the right and left eyes.

The results showed that adults with autism switched back and forth only half as much as those without autism, and they were significantly less able to suppress one image in order to focus on the other.

While the participants completed the task, the researchers measured GABA activity in their brains. Among non-autistic participants, those with higher GABA levels were better able to suppress the non-dominant image. But among those with autism, there was no relationship between performance on the task and GABA levels -- suggesting that in the case of autism, GABA is "not doing its job," Robertson said.

"It's not as simple as GABA is missing in the autistic brain," Robertson explained. "It's not in lower concentration, it's just not relating to visual perception."

The researchers aren't yet sure of the cause for this dysfunction. "A lot more work needs to be done," she said.

More research is needed to determine whether increasing GABA activity could improve symptoms of autism, but the findings are a promising start towards improving early diagnosis, treatment and perhaps even prevention of autism. In addition to opening up the possibility of new drugs that target GABA pathways, clinicians might also one day be able to examine GABA activity in early screenings for autism.

"It'll be a longer story than just, Aha! We'll make some GABA-enhancing drugs and cure autism," Robertson said. "But it does point to a pathway that seems to be dysfunctional in the autistic brain."

Other recent brain-imaging studies have found differences in functional connectivity between autistic and non-autistic brains, and have also linked impaired brain activity with the inability to regulate emotions in individuals with autism.

The findings were published online Dec. 17 in the journal Current Biology.


Imaging of connectivity in the synaesthetic brain

In the 1880s, Francis Galton described a condition in which “persons…almost invariably think of numerals in visual imagery.” This “peculiar habit of mind” that Galton was describing is today called synaesthesia, a condition in which stimuli of one sensory modality elicit sensations in another of the senses.

There are several different kinds of synaesthesia, which is now known to be far more common than was previously thought. Galton was describing a specific type of the condition, called grapheme-colour synaesthesia, in which printed numbers or letters elicit the sensation of specific colours. The Nobel Prize-winning physicist Richard Feynman was a grapheme-colour synaesthete he reported seeing equations in colour. But there are other forms of the condition muscial tones elicit the experience of colours the expressionist artist Wassily Kandinsky, for example, was a tone-colour synaesthete, in whom musical tones elicited specific colours. Kandinsky used his synaesthesia to inform the artisitc process – he tried to capture on canvass the visual equivalent of a symphony.

There are a number of theories which seek to explain synaesthesia in terms of neurobiological mechanisms. One of them holds that synaesthetes have unusual connections between different sensory regions of the cerebral cortex, perhaps because a failure to prune improper, under-used or redundant synaptic connections during development of the nervous system. Thus, stimuli entering one sensory system will generate activity in another sensory system, and activity in the latter system will also evoke sensations in the synaesthete, despite an absence of the appropriate stimuli for that modality.

According to the other, the differences between the brains of synaesthetes and non-synaesthetes are functional and not anatomical. This theory holds that synaesthesia occurs because of impaired inhibition between the cortical circuits involved, such that there is abnormal feedback to a region of the brain involved in processing colour information (area v4 in the inferior temporal gyrus) from a region at the junction of the temporal, parietal and occipital lobes that processes information from multiple sensory modalities. Zatem, disinhibition of the feedback to area v4 leads to inappropriate perceptions of colour.

Previous studies have provided indirect support for the first theory, and suggest a mechanism underlying grapheme-colour synaesthesia. Neuroimaging has shown that two regions in the fusiform gyrus of the temporal lobe become active when grapheme-colour synaesthetes perceive letters that evoke sensations of colour: area v4 in the inferior temporal cortex and the region immediately anterior (in front) to it, which is known to be involved in the perception of word shape. This co-activation of area v4 and the adjacent region suggest that an inappropriate interaction between these two parts of the brain may underly the extraordinary sensory experiences that occur in grapheme-colour synaesthesia.

Now, Romle Rouw and Steven Scholte of the University of Amsterdam provide direct evidence for the first hypothesis. They used a technique called diffusion tensor imaging (DTI) to compare the connectivity of the brain in grapheme-colour synaesthetes and in non-synaesthetes during viewing letters and numbers that evoked sensations of colour. DTI is a type of magnetic resonance imaging (fMRI) that measures the diffusion of water molecules. In the brain, water diffuses randomly, but tends to diffuse easier along the axons that are wrapped in myelin, the fatty protein that insulates nerve fibres. Diffusion tensor imaging can therefore be used to infer the size and direction of the bundles (or “fascicles”) of white matter tracts that connect different regions of the brain (above). The Dutch researchers show that synaesthetes have more connections between the two adjacent areas in the fusiform gyrus than non-synaesthetes. They report their findings in the June issue of Neuronauka przyrody.

As well as showing these differences between synaesthetes and non-synaesthetes, the authors also show that there are also differences in connectivity between synaesthetes who differ in the intensity of their sense-mixing experiences. Some grapheme synaesthetes (called “projectors”) actually see the colours associated with the letters or numbers, while others (called “associators”), only experience mental representations of the colours. Rouw and Scholte show that projectors have more connections between area v4 and the fusiform gyrus than associators. However, they are unsure whether this increased connectivity between the two regions of the fusiform gyrus are the result of wider axons, increased myelination, or a greater number of axons.

For a more detailed discussion of this study, and of synaesthesia in general, see this post at Madam Fathom.

Rouw, R. & Scholte, H. S. (2007). Increased structural connectivity in grapheme-color synesthesia. Nat. Neurosci. 10: 792-797. [Abstrakcyjny]

Galton, F. (1881). Visualising numerals. J. Anthrop. Inst. 10: 85-102. [Full text]


Where Is the Supratentorial Area of the Brain?

The supratentorial region of the brain is located in the upper half of the brain. It is composed of the cerebrum and the diencephalon. The region of the brain below the supratentorial region is called the infratetorium, which is composed of the cerebellum and brainstem.

One of the primary structures of the supratentorial region, the cerebrum, is divided into two hemispheres. These hemispheres are split by fissures into four separate lobes, which are responsible for different tasks in the brain. The frontal lobe is responsible for logic and planning, and a small subdivision of the frontal lobe, called Brocha's area, is responsible for language development. The frontal lobe is also contains an individual's intelligence and personality.

The parietal lobes interpret physical sensations, such as temperature and pressure, and also allow humans to perform arithmetic. The temporal lobes help with understanding language and sound, as well as short-term memory. The occipital lobe contains the visual center of the brain. The right occipital lobe receives visual data from the left eye, while the left lobe interprets data from the right eye. The other structure, the diencephalon, is located in the center of the brain and contains three of the brain's most important structures – the thalamus, the hypothalamus and the pituitary gland – which handle tasks such as relaying information to other parts of the brain and controlling hormones related to sexual development, thyroid production and growth.


What visual perception tells us about mind and brain

Recent studies of visual perception have begun to reveal the connection between neuronal activity in the brain and conscious visual experience. Transcranial magnetic stimulation of the human occipital lobe disrupts the normal perception of objects in ways suggesting that important aspects of visual perception are based on activity in early visual cortical areas. Recordings made with microelectrodes in animals suggest that the perception of the lightness and depth of visual surfaces develops through computations performed across multiple brain areas. Activity in earlier areas is more tightly correlated with the physical properties of objects whereas neurons in later areas respond in a manner more similar to visual perception.

Neuroscience research over the past 40 years has revealed that there are roughly 30 different visual areas in the primate brain, and that within these areas there are parallel streams of processing and distinct modules (1, 2). But how is neuronal activity in the different areas related to our conscious visual perception? How can our unitary visual experience be based on neural activity spread across distinct streams of processing in multiple brain areas? The answers to these questions have profound implications for our understanding of the relationship between mind and brain. Whereas earlier pioneering work focused on the delineation of visual areas in the brain and the neurons' basic response properties, recent research attempts to expose the roles different areas play in perception and the extent to which there are hierarchies of visual computations.

Conscious visual experience is thought to be based on activity in visual areas of cerebral cortex, which receive input from the retina. Early cortical structures are organized topographically with regard to the visual world. This topography can be exploited to investigate the role of different visual areas in perception. For example, neuronal activity in visual cortex can be locally blocked by transcranial magnetic stimulation (TMS) and the effect on visual perception in the corresponding portion of the visual field can be assessed. Kamitani and Shimojo (3) briefly (40–80 ms) presented a large grid pattern to human observers, and after a delay of 80–170 ms, a single pulse of TMS was given to the occipital lobe. The TMS caused the observers to perceive a disk-shaped patch of homogeneous color in the visual field on the opposite side from the side of the brain given TMS (TMS-induced scotoma). When the visual stimulus was a grating composed of parallel lines rather than a rectilinear grid, the scotoma was distorted and appeared to be an ellipse with its short axis along the contours. This contour-dependent distortion appeared to reflect long-range interactions between neurons selectively responsive to similar orientations (4). Interestingly, the color perceived inside the scotoma was consistent with that of the background, which was presented after, not before, the grid or grating. Thus there appears to be filling-in backward in time to compensate for the local information blocked by the TMS. This is just one example from a large body of evidence suggesting that neural activity in early visual cortex is necessary for conscious experience of perception, and that neuronal connections and interactions at these levels are reflected in the content of perception.

Perception is actually much more complex than a simple topographical representation of the visual world. Its primary goal is to recover the features of external objects—a process termed unconscious inference by von Helmholtz (5, 6). What we see is actually more than what is imaged on the retina. For example, we perceive a three-dimensional world full of objects despite the fact that there is a simple two-dimensional image on each retina. In general, a particular retinal image may correspond to more than one object. For example, a circular patch of light on the retina could result from viewing a cylinder on end or a round ball from any perspective. Thus perception is inevitably an ambiguity-solving process. The perceptual system generally reaches the most plausible global interpretation of the retinal input by integrating local cues, as will be illustrated in the case of lightness perception next.

Black-and-white photographs make it clear that lightness alone conveys a great deal of information. The perception of lightness is far from a “pixel-by-pixel” representation of the light level on the retina. It is actually strongly influenced by context. Thus a gray piece of paper appears darker if it is surrounded by white than black (Fig. 1A). Although this deviation of lightness perception from physical reality might appear to be a case of a perceptual error, the spatial interactions underlying it may have an important perceptual purpose. We perceive surface lightness to be constant across surprisingly large changes in ambient illumination, a phenomenon called lightness constancy. In this example, as in other cases of perceptual constancy, the lighting and viewing conditions affect the retinal image of objects, and extensive spatial integration and normalization are performed to recover the constant attributes of the objects themselves.

(A) Lightness induction. The small gray squares are identical but the one surrounded by black appears lighter than the square surrounded by white. (b) The response of a V1 neuron to a lightness induction stimulus. The receptive field of the neuron was centered on a uniform gray square. The luminance of the surrounding area was sinusoidally modulated. The cell's response was synchronized to the surround modulation and correlated with the perceived lightness of the central patch, even though nothing changed within the receptive field. [Reproduced with permission from ref. 14 (Copyright 2001, National Academy of Sciences).]

At what point in the visual pathway from retina to the many cortical visual areas does the neural activity correlate with what we perceive? Do neurons in the retina, primary visual cortex (V1), and higher-level cortical areas contribute to perception equally? Or instead, does perception have a specific locus in the brain? To tackle these questions, Paradiso and coworkers (7, 8) assess the computations neurons perform in different visual areas and the extent to which neural responses correlate with either the physical or perceptual attributes of objects. They found that responses of neurons in the retina and visual thalamus depend on light level but they do not correlate with perceived lightness. These neurons appear to primarily encode information about the location of contours in the visual scene. Only in V1 were cells found that had responses correlated with perceived lightness (Fig. 1b). They also found that the average response of neurons in V1 is lightness constant. Thus the response of the neurons is relatively immune to changes in overall illumination—a property without which lightness would be of little behavioral value. These findings suggest that lightness information is first explicitly represented in visual cortex and that responses correlated with visual perception build in stages across multiple visual areas. The results combined with findings from other labs suggest that early visual processing focuses on the extraction of object contours, secondary processing stages are involved with the computation of lightness and later processing assigns color to objects.

As mentioned previously, the visual system has the difficult task of understanding a complex three-dimensional world from two-dimensional images on each retina. Images of objects at a distance other than at the fixation plane are projected to different relative positions on the two retinas. The relative position difference, called binocular disparity, provides an important cue for the brain's computation of distance. However, there is much more to distance perception than the interpretation of binocular disparity. Consider a retinal image of a cross with crossed disparities (disparities that lead to perception of objects closer than the plane of fixation) added to the ends of the horizontal arms. Because of the disparities, the vertical edges of the horizontal arms can be unambiguously determined as being closer to the observer, whereas the depth of the horizontal edges remains ambiguous because there is no fixed disparity between the two retinal images. Two different three-dimensional objects are equally consistent with the retinal image: a horizontal bar in front of a vertical bar and a cross with horizontal arms bent forward. However, humans and monkeys almost always perceive the former (9, 10). The brain selects one interpretation among the possible surface structures.

The inferior temporal cortex (IT) represents the final stage of the visual pathway crucial for object recognition. Neurons in IT respond to shape, color, or texture. Recent studies show that many IT neurons also convey information on disparity (11) and disparity gradients (12). These findings lead to a new view that IT is involved in some aspects of depth perception. Indeed, the activity of some IT neurons encodes information on the relative depth order of surfaces rather than the local absolute disparity cues of the stimulus. For example, a population of IT neurons responds more strongly to a horizontal bar in front of a vertical bar than to a vertical bar in front of a horizontal bar, regardless of whether crossed or uncrossed disparities are added (Fig. 2). Other cells prefer different surface structures. This behavior of IT neurons is in contrast to that of disparity-selective V1 neurons that respond to local absolute disparity (13). Thus, the pathway from V1 to IT transforms information about binocular disparity that is based on the optics of the eye into a perceptually relevant representation of information about surface structure.

(A) The relationship between disparity type and location and surface depth order perceived. Responses of IT neurons to these four stimuli were tested to determine whether their activity correlates with the perceived surface structure or with the type of disparity.

The studies of lightness perception and depth perception lead to a similar conclusion about the relationship between brain activity and conscious visual perception. Rather than being based on neural activity in one special area, visual perception involves progressive computations spread across multiple brain areas. Both early areas, as in the TMS study, and later areas, as in the study of area IT, are involved in perception. The visual system masterfully recovers information about the objects in our environment based partly on processes of integration and normalization and partly on hard-wired probabilities of what objects are most likely to result from particular retinal images.


Obejrzyj wideo: MatPat loses all his subs (Może 2022).


Uwagi:

  1. Jawara

    Nie masz racji. Jestem pewien. Proponuję to omówić. Wyślij mi e -maila na PM.

  2. Sekou

    Robić błędy. Musimy omówić. Napisz do mnie w PM.

  3. Faujas

    Gratulacje, jakie słowa ..., genialna myśl

  4. Shagami

    Nie masz racji. Jestem pewien.

  5. Anbar

    Ta wiadomość jest nieporównywalna)), jest dla mnie bardzo interesująca :)



Napisać wiadomość