Cortikale Architektur

Transkript

1 Cortikale Architektur horizontales Einführen der Elektrode vertikales Einführen der Elektrode Ergebnis: Zellen, die selektiv auf bestimmte Reize reagieren sind nicht willkürlich, sondern systematisch angeordnet Cortikale Säulenstruktur Waagerechtes Einstechen der Ableitungselektrode Veränderung der Orientierung, auf die die Neurone reagieren Veränderung ist systematisch von senkrechter über geneigter zu horizontaler Orientierung usw. der Linien zwischen dominanten Augen Quelle:

2 Cortikale Säulenstruktur In der Sehrinde der Primaten sind die Orientierungssäulen, die Informationen über einen Punkt der Netzhaut eines Auge verarbeiten, in einem Bündel zusammengefasst: okuläre Dominanzsäulen Quelle: Für jeden Ort des binokularen Gesichtsfeldes gibt es jeweils eine okuläre Dominanzsäule für das rechte und linke Auge Farbempfindliche Säulen, die keinerlei Orientierungsspezifität aufweisen, werden als "Blobs" bezeichnet Cortikale Säulenstruktur Für jeden Ort im binokularen Sehfeld ist also ein kleiner Bereich der primären Sehrinde zuständig. Dieser Bereich umfasst zwei okuläre Dominanzsäulen sowie mehrere Blobs Hypersäule Quelle: Hypersäulen enthalten Information sowohl aus dem P- wie auch M-System aus beiden Augen Hypersäulen sind die funktionellen Module des primären visuellen Cortex

3 Visueller Cortex und visuelle Stränge V2: ähnliche Architektur wie V1, Stereosehen V3: Tiefenwahrnehmung und Abstand V4: Farbe (aber auch Form und Bewegung) V5 & MT: Bewegung IT: komplexe Formen Visueller Cortex und visuelle Stränge Existenz spezialisierter, unabhängiger visueller Stränge von der Retina bis in höhere cortikale Areale, z.b. für Bewegung (Wo?) Farbe und Form (Was?)

4 Visueller Cortex und visuelle Stränge Parvo-Blob Bahn: parvozelluläre Schicht CGL - Blob-Region in V1 - Gebiet der dünnen Streifen in V2 - Cortexareal V4 (Farbe) Parvo-Interblob Bahn: parvozelluläre Schicht CGL - Interblobregion von V1 - Gebiet der blassen Streifen in V2 - Cortexareal V4 (Formen und Farbe) Visueller Cortex und visuelle Stränge Magno-Interblob Bahn: magnozelluläre Schichten CGL - Interblobregion von V1 - Gebiet der dicken Streifen von V2 - Cortexareal V5 und V3 (Wahrnehmung von Tiefe und Bewegung)

5 Visueller Cortex und visuelle Stränge Topographie parietale Areale Bewegung V5 temporale Areale V4 Farbe V2 V3 V1 Form Objektmerkmalen Form, Farbe und Bewegung sind einzelne Areale zugeordnet Auf jeder Verarbeitungsstufe hat jede Zelle eine höhere Abstraktionsfähigkeit als die Zellen der vorangegangenen Stufen Das menschliche Auge ist nicht mit einer Kamera zu vergleichen, z.b. werden einzelne Ausschnitte des Gesichtsfeldes öfters betrachtet als andere Welche Merkmale sorgen dafür, daß ein Objekt aus dem Hintergrund hervortritt?

6 Sehen erfordert Aufmerksamkeit! Deutlich wahrnehmbare Objektgrenzen beruhen auf elementaren visuellen Eigenschaften wie Helligkeit, Farbe und Orientierung von Linien Wo sind die Kreuze?

7 Wo sind die Kreuze? Wo sind die Ts?

8 Wo sind die Ts? Es existieren offensichtlich zwei (un)abhängige Wege der Verarbeitung von visueller Information

9 Prä-attentiv: Ein schnell ablaufender nicht aufmerksamkeitsgesteuerter Prozess, der nur für das Erkennen der wichtigsten Umrisse eines Objektes sorgt (Hauptmerkmale wie globale Textur eines Objekts) Attentiv: Der aufmerksamkeitsgesteuerte Prozess führt zu einer Fokussierung auf feinere Merkmale eines Objektes. Hierbei werden Merkmale ausgewählt und hervorgehoben, die in verschiedenen Merkmalskarten (nachgeschalteten Kortexbereichen) verzeichnet sind

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11 Literatur Goldstein, B. (2002). Wahrnehmung. Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag. Mallot, H.A. (1998). Sehen und die Verarbeitung Visueller Information. Vieweg. Gregory, R.L. (2001). Auge und Gehirn. Psychologie des Sehens. Rowohlt Verlag. Kandel, E.R., Schwartz, J.H. & Jessell, T.M.. (1991). Principles of Neural Science, 3rd edition. Elsevier. Nicholls, J.G., Martin, A.R. & Wallace, B.G. (1992). From Neuron to Brain, 3rd edition. Sinauer Associates. Gegenfurtner, K.R. (2003). Gehirn und Wahrnehmung. Frankfurt: Fischer Verlag.