Poprzedni rozdział. | Wstęp do kognitywistyki - spis treści.

Uwaga: te wykłady zostały zastąpione nową wersją.


Wzrok i kora wzrokowa

Szlaki wzrokowe: siatkówka => ciało kolankowate boczne podwzgórza => promienistość wzrokowa => obszar pierwotnej kory wzrokowej V1 => wyższe piętra układu wzrokowego => obszary kojarzeniowe i wielomodalne.
Szlak wzrokowy (film, tylko lokalnie).
Komórki V1: zorganizowane w kolumny dominancji dwuocznej i kolumny orientacyjne, retinotopicznie.
Proste komórki warstwy 4 reagują na paski o określonym nachyleniu, kontrastowe krawędzie, pobudzenia z jednego oka.
Komórki złożone w pozostałych warstwach, reagują na sygnały z obu oczu.
Prawidłowy rozwój wymaga odpowiedniej stymulacji w dzieciństwie.

Czemu nie widzimy obrazu odwrotnie?
Pryzmatyczne okulary - kompensacja dla 180 stopni zajmuje kilka dni.

Płat potyliczny: poniżej bruzdy ciemieniowo-potyliczniej, wyraźnie widocznej na powierzchni przyśrodkowej.
Obszary Brodmana: 17 czyli V1, kora prążkowa, pierwotna kora wzrokowa.
Obszar 18, czyli V2, drugorzędowa okolica wzrokowa.
Obszar 19, czyli V3-V5.

Ungerleider i Mishikn (1982): dwa w znacznej mierze rozdzielone szlaki przetwarzania informacji wzrokowej.
Wielkoziarniste komórki PA siatkówki, 3 typy stożków fotorecepcyjnych, duże pola recepcyjne, szybko przewodzące aksony, pobudzenie dla światła w szerokim paśmie.
Drobnoziarniste komórki PB, 1 lub 2 typy stożków fotorecepcyjnych, małe pola recepcyjne, wolno przewodzące aksony, rozpoznają opozycje barw.

Szlak wielkokomórkowy: do 2 wielkokomórkowych warstw LGN, niska rozdzielczość przestrzenna, wysoka wrażliwość na kontrast, szybkie przesyłanie sygnałów, bez koloru.
V1, warstwa 4B => grube ciemne paski obszaru V2 - analiza widzianego ruchu.
V1, warstwa 4B => V5, lokalizacja w polu widzenia, ruch.
V5 => płat ciemieniowy, PPC (tylna kora ciemieniowa), obszar 7 i 5, orientacja przestrzenna, postrzeganie głębi i ruchu, połączenie z wzgórkami czworaczymi (orientacja oczu).
Szlak drobnokomórkowy: 4 drobnoziarniste warstwy LGN, duża rozdzielczość przestrzenna, kolor, powolny, niska wrażliwość na kontrast.
V1 => V2 obszar międzyplamkowy, orientacja linii, duża ostrość widzenia, bez koloru.
V1 => V3 obszar plamkowy - kształty, reakcja na kolor - ciemne prążki
V2 => V4 analiza koloru => IT w płacie dolnoskroniowym, rozpoznawanie obiektów.

Szkic podobszarów układu wzrokowego.
Szkic dokładniejszy - makak
Szkic dokładniejszy - człowiek

Uszkodzenia V2 - zaburzona percepcja kształtów.

Uszkodzenia V4 - achromatopsja, ślepota barw, zanik zdolności do widzenia kolorów.
Wrodzona: wyspa norweska i mikronezyjska (Sacks), społeczeństwa niezdolne do widzenia kolorów.
Agnozja barw: wzrokowa i zaburzenie nazywania barw, zaburzenia obszarów trzeciorzędowe.
Wzrokowa: np. trudności z uporządkowaniem odcieni, pomimo widzenia barw - brak zrozumienia koncepcji barwy?
Nazywania: brak skojarzenia nazwy z kolorem.

Uszkodzenia V5 - akinetopsja, widać statyczne migawki, ale nie ruch.

Stymulacja zakrętu IT => halucynacje wzrokowe.
Obszar 37, zakręt potyliczno-ciemieniowy (obok IT), rozpoznawanie twarzy i miejsc.
Uszkodzenia powodują prozopagnozję, niezdolość do rozpoznawania twarzy.
Wszystkie twarze wydają się podobne (jak nam twarze Azjatów), można nie poznawać swojej.
Czasami da się zaobserwować reakcje emocjonalne na poziomie podkorowym.
Zachowana jest zdolność do rozpoznawania zwierząt (np. indywidualnych owiec w przypadku pasterza).

Analiza fMRI procesu rozpoznawania twarzy. Widać wyraźną lokalizację aktywności w prawej półkuli, w zakręcie dolno-skroniowym (IT). Rozpoznawanie twarzy jest b. ważne z ewolucyjnego punktu widzenia.

Uszkodzenia szlaku do IT i zakrętu kątowego => agnozja wzrokowa, niezdolność do świadomego rozpoznania przedmiotów przy zachowanej zdolności do działania (ślepota psychiczna).
Zaburzenie dotyczyć może zdolności rozpoznawania obiektów wewnątrz jakiejś kategorii, np. samochodów, krzeseł czy zwierząt.

Pomimo wykonania prawidłowych rysunków pracjent nie ma pojęcia, co przedstawiają narysowane przedmioty.

Uszkodzenia przepływu informacji => liczne syndromy neuropsychologiczne.

Hipoteza Ungerleidera-Mishikna:

  • "co" = szlak drobnokomórkowy zmierzający do obszarów IT,
  • "gdzie" - szlak wielkokomórkowy, zmierzający do płata ciemieniowego.

Sygnały wzrokowe - wzgórki czworacze górne, wzgórek wzrokowy, sterowanie sakadycznymi ruchami oczu.
Wzgórek wzrokowy - kora ciemieniowa.
IT - bezpośrednie projekcje z siatkówki: szybkie niedokładne pobudzenie najwyższych pięter układu wzrokowego =hipoteza wstępna.
Strumień zstępujący do niższych pięter pomagają w precyzyjnym rozpoznaniu: stany rezonansowe są uświadamiane.
Szybkie reakcje ruchowe jeszcze przed rozpoznaniem - szlak ciemieniowy.
Zamrożenie V5 powoduje niezdolność obszaru V2 do właściwej reakcji; nie ma hierarchii tylko współpraca.
Świadomość wzrokowa, percepcja, zależy od pobudzenia szlaku skroniowego.

Milner i Goodale (1995): nie co i gdzie, ale działanie i percepcja.
Uproszczenie: jest jeszcze stary szlak limbiczny, działanie i następująca po nim fala strachu.
Potknięcie, odzyskanie równowagi i fala strachu - ten sam stary szlak.

Wrażenia wzrokowe - funkcja wyższych pięter układu wzrokowego.
Pobudzenia z nerwu wzrokowego odpowiedzialne są za niewielką część aktywności powyżej V1 (ok. 10%).
We śnie możemy mieć wyraźne wrażenia wzrokowe bez pobudzenia siatkówki.
W jaki sposób tworzy się spójne wrażenie z aktywności różnych obszarów? Problem spójności (binding).
Czym różnią się od siebie wrażenia z różnych zmysłów?

Agnozja symultatywna (sumultanagnozja): postrzeganie pojedynczych aspektów, ale nie całości.
Np. można widzieć poszczególne kształty, ale nie rozumieć znaczenia całości.
Złożony problem: układ wzrokowy, ruchy oczu, uwaga, kojarzenie.

Uszkodzenie pierwotnej kory wzrokowej (np. niedokrwienie): czarna dziura w polu widzenia (mroczek), ślepota korowa.
Ślepowidzenie (blindsight) - uszkodzenie kory lub promienistości wzrokowej.
Szczątkowe widzenie bez wrażeń wzrokowych, zaobserwowano początkowo u małp, później u ludzi.
Zdolność lokalizacji miejsca, ruchu, kształtu a nawet koloru, chociaż badani "nic nie widzą" tylko zgadują.
Informacja dociera przez wzgórze (LGN) i wzgórek wzrokowy do wyższych pięter układu wzrokowego i płata ciemieniowego.
W miarę treningu pacjenci nabierają wprawy w "wyczuwaniu" widoku.

Wrażenia wzrokowe (świadomość widzenia): dyskryminacja stanów układu wzrokowego na poziomie skojarzeniowym, wewnętrzny komentarz.
Ślepowidzenie dostarcza innych wrażeń, które trzeba się nauczyć interpretować.
"Widzenie" u niewidomych przez pobudzanie skóry sygnałem z kamery.
Nowsze: pobudzanie bezpośrednio V1
Odczuwane jako widzenie w sensie analizy przestrzeni.
Wniosek - modalność zmysłowa związana ze sposobem analizy?

Zaprzeczanie ślepocie (zespół Antona)
Pomimo ślepoty badani mają wrażenia wzrokowe.
Tendencje do konfabulacji, np. opisu widzianej osoby.
Lekceważenie niezgodności opisu, racjonalizacje, np. "jest noc, słabe światło".
Ubytki w polu widzenia są często dopełniane, badani są przekonani, że widzą całość (podobnie jak nie widzimy obszaru plamki ślepej).

Ślepota histeryczna - brak wrażeń wzrokowych, pomimo działającej kory wzrokowej.
Wykrywana za pomocą odruchu obronnego, odruchu okoruchowego, badań EEG.

O widzeniu można się wiele dowiedzieć badając złudzenia wzrokowe.
Widzimy to, na co jesteśmy przygotowani.
Złudzenia dynamiczne - gięcie wskaźnika.



Następny rozdział. | Wstęp do kognitywistyki - spis treści.