400 likes | 557 Vues
Élő és élettelen vizuális reprezentációja az emberi agyban. Kovács Ilona – Kovács Gyula BME GTK Kognitív Tudományi Tanszék ikovacs @ cogsci .bme.hu gkovacs@cogsci.bme.hu. A látás agykérgi szerveződése egyszerűnek tűnik…. Dorzális pálya (occipito - pariet ális ):
E N D
Élő és élettelen vizuális reprezentációja az emberi agyban Kovács Ilona– Kovács Gyula BME GTK Kognitív Tudományi Tanszék ikovacs@cogsci.bme.hu gkovacs@cogsci.bme.hu
A látás agykérgi szerveződése egyszerűnek tűnik… Dorzális pálya (occipito-parietális): a tárgyak manipulálása, akadályok elkerülése AKCIÓ Ventrális pálya (occipito-temporális): a tárgyak maradandó tulajdonságai tudatos percepció PERCEPCIÓ Goodale és Milner, 1992
A látás fejlődése is egyszerűnek tűnik… “A dolgok elég rosszul kezdődnek, majd egykicsit javul a helyzet, s végül, hosszú, hosszú idő elteltével megint rosszra fordulnak.” A Látásfejlődés Általános Törvénye (Teller és Movshon, 1986)
…de igazából… Thompson et al, 2000
…jobb lesz tehát az elején kezdeni… Elsődleges látókéreg (V1) a látási ingerek fő adatelemzője az agyban • LOKÁLIS • input elemzés: • luminencia • diszparitás • mozgás • szin • orientáció
Campbell-Robson • csecsemő: • luminencia (kontraszt, 1 é.) • diszparitás (3-4 hó) • mozgás (2 hó) • szin (2 hó) • orientáció (~kontraszt, 1 é.)
Csakhogy… • LOKÁLIS • input elemzés: • luminencia • diszparitás • mozgás • szin • orientáció
lokális agykérgi “szűrők” a V1-ben több téri skálán
funkcionális anatómiai adatok: szerveződés • a látókéreg sejtjei hosszú (1-2 mm) • horizontális axonokkal vannak • összekötve • (pl: Rockland & Lund,1983; Gilbert & Wiesel, 1983, 1989) • hasonló hangolású sejtek vannak egymással összekötve: INTEGRÁCIÓ? • (pl. Blasdel et al;Malach et al, 1993)
Kontúr-integrációs pardigma:kontúr + zaj Kovács és mtsi, 1993-
szűk sávban van • nincs • középpontok között • alkalmas • téri frekvencia • végződés • távolság • V1 interakciók • vizsgálatára • széles sávban van • van: illuzórikus kontúr • nem definiált • alkalmatlan
D > 1 D < 1 D = zajelemek távolsága / kontúrelemek távolsága
Kontúr-integráció 3 hónapos korban: • 60 csecsemő • gyenge kontúrintegráció • zártsági hatás hiánya (Gerhardstein, Kovács, Ditre, Fehér Vision Research, 2004)
alacsony szintű kérgi feldolgozás bemenete lokális szűrők alacsony szintű kérgi feldolgozás eredménye csecsemő felnőtt
elsődleges látókéreg (V1) szerepe • Agnóziás betegGiersch, Humphreys, Kovacs & Boucart • Cog Neuropsych, 17: (8) 2000 • lassú fejlődés • 5-14 évesek Kovács, Kozma, Benedek, PNAS 1999 • normális vizuális input szükséges • AmbliópiaKovács et al, Vision Res, 40(13) 2000 • Chandna et al, Inv Opth. Mar;42(3)2001 • SchizofréniaSilverstein, Kovács, Corry & Valone • Schizophrenia Res, 43(1) 2000 • genetikusan meghatározott • WMS Kovács, Lukács, Racsmány, Pléh, 2001
H.J.A. esete (Humphreys and Riddoch, 1984, 1987b; Riddoch and Humphreys, 1987a) • agyvérzés hátsókérgi területeken • vizuális agnózia • prozopagnózia • alexia agraphia nélkül • kérgi szinvakság • téri orientációs zavarok • kontúr-teszt: • normál teljesitmény • V1 elégséges MRI (1989) : kétoldali léziók az inferior temporális, oldalsó occipitotemporális, fusiform és lingualis gyrusokban (Riddoch et al, Brain, 122, 3, 1999)
elsődleges látókéreg (V1) szerepe • Agnóziás betegGiersch, Humphreys, Kovacs & Boucart • Cog Neuropsych, 17: (8) 2000 • lassú fejlődés • 5-14 évesek Kovács, Kozma, Benedek, PNAS 1999 • normális vizuális input szükséges • AmbliópiaKovács et al, Vision Res, 40(13) 2000 • Chandna et al, Inv Opth. Mar;42(3)2001 • SchizofréniaSilverstein, Kovács, Corry & Valone • Schizophrenia Res, 43(1) 2000 • genetikusan meghatározott • WMS Kovács, Lukács, Racsmány, Pléh, 2001
Kontúr integráció gyermek- és felnőttkorban D • lassú fejlődés • 510 gyerek, 60 felnőtt 5-6 yr 6-7 yr 9-10 yr 10-11 yr 13-14 yr 19-30 yr
elsődleges látókéreg (V1) szerepe • Agnóziás betegGiersch, Humphreys, Kovacs & Boucart • Cog Neuropsych, 17: (8) 2000 • lassú fejlődés • 5-14 évesek Kovács, Kozma, Benedek, PNAS 1999 • normális vizuális input szükséges • AmbliópiaKovács et al, Vision Res, 40(13) 2000 • Chandna et al, Inv Opth. Mar;42(3)2001 • SchizofréniaSilverstein, Kovács, Corry & Valone • Schizophrenia Res, 43(1) 2000 • genetikusan meghatározott • WMS Kovács, Lukács, Racsmány, Pléh, 2001
Kontúr integráció ambliópia esetén SAmb S Amb jó S jobb S bal E jobb E bal D • kollaborácóban: • A. M. Norcia, U. Polat • Smith-Kettlewell Eye-Research Institute • P.Pennefather,A. Chandna • Alder Hey Childrens Hospital,Liverpool,UK
elsődleges látókéreg (V1) szerepe • Agnóziás betegGiersch, Humphreys, Kovacs & Boucart • Cog Neuropsych, 17: (8) 2000 • lassú fejlődés • 5-14 évesek Kovács, Kozma, Benedek, PNAS 1999 • normális vizuális input szükséges • AmbliópiaKovács et al, Vision Res, 40(13) 2000 • Chandna et al, Inv Opth. Mar;42(3)2001 • SchizofréniaSilverstein, Kovács, Corry & Valone • Schizophrenia Res, 43(1) 2000 • genetikusan meghatározott • WMS Kovács, Lukács, Racsmány, Pléh, 2001
Kontroll Williams Szindróma nyakszirti lebeny kisagy Reiss et al, J Cog Neurosci volume 12 Suppl 1
0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 6 yr 7 yr 10 yr 11 yr 14 yr 30 yr Kontúr integráció Williams Szindróma esetén • gyenge kontúr integráció
elsődleges látókéreg (V1) szerepe • Agnóziás betegGiersch, Humphreys, Kovacs & Boucart • Cog Neuropsych, 17: (8) 2000 • lassú fejlődés • 5-14 évesek Kovács, Kozma, Benedek, PNAS 1999 • normális vizuális input szükséges • AmbliópiaKovács et al, Vision Res, 40(13) 2000 • Chandna et al, Inv Opth. Mar;42(3)2001 • SchizofréniaSilverstein, Kovács, Corry & Valone • Schizophrenia Res, 43(1) 2000 • genetikusan meghatározott • WMS Kovács, Lukács, Racsmány, Pléh, 2001
Kontúr-integrációs pardigma:kontúr + zaj Kovács és mtsi, 1993-
Érzékenységi térkép:a kontrasztérzékenységváltozása egy zártalakzaton belül Érzékenység változás Kovács és Julesz, Nature, 1994 log units
Tengely alapú reprezentáció • “pálcikafigura” • H. J. Blum, 1967, futótűz algoritmus
D függvény: tetszés szerinti alakzat tengely alapú reprezentációját adja Kovács és mtsi, Vision Research, 1997
D függvény: tetszés szerinti alakzat tengely alapú reprezentációját adja Kovács és mtsi, Vision Research, 1997
- a biológiai mozgás feldolgozá-sához szükséges reprezentáció - optimalizálja a téri-idői felbontást - csökkenti a téri információ redundanciáját- hallatlan mértékű tömöritést végez
Elsődleges látókéreg (V1 és szomszédai) Specializálódott agyi területek (temporális kéreg)