AZ ÉRZÉKELÉS ÉS AZ ÉSZLELÉS ÉLETTANI-PSZICHOFIZIKAI VIZSGÁLATAI Bevezetı Az idegrendszer legfontosabb feladata, hogy a megfelelı körülmények között, a megfelelı idıben a lehetı legoptimálisabb választ dolgozzon ki az életbenmaradás és a reprodukció érdekében. Ehhez azonban állandóan monitoroznia kell a saját belsı állapotait és a külvilágot. A belsı és a külsı környezet hatásainak információját az érzékszervek detektálják. A környezeti hatásnak az érzéksejtekkel való kölcsönhatása, az inger (stimulus), elindítja az érzéksejtek ingerületi folyamatát (a recepciót), amiben szerepel az érzéksejtek membránpotenciáljának
megváltozása
(receptor-
vagy
generátor-potenciálhullámainak
létrejötte). Ha az érzéksejt neuron, akkor a saját axonján küldi az idegi információt a központi idegrendszerbe, ha viszont hám eredető sejt, akkor szinaptikus kapcsolatban áll az elsırendő érzıneuronnal, aminek afferens axonján érkezik az idegi információ a központi idegrendszerbe. Az érzéksejtek membránpotenciál-változási mintázattá alakítják át a külsı és a belsı környezet hatásait. Amint a kisülések tér- és idıbeli mintázata (az idegi információ) megérkezik a központi idegi feldolgozó neuronkörbe, akkor kezdıdik meg maga az érzékelés (a szenzáció), aminek eredménye az érzés és ha tudatosul is, akkor érzet. Az érzés, illetve az érzet pszichikai minısége (szubjektív élménye), az érzés- vagy érzetmodalitás már a központi idegrendszer feldolgozó neuronköreinek aktivitásától függ. Az érzésmodalitások teljes számát nem ismerjük, de a klasszikusak az ókor óta ismertek: a látás a fény és a színek érzékelésével függ össze; a hallás a levegı vagy a víz rezgéseinek érzékelési feldolgozásától függ; a tapintás (taktilis érzékelés) a kültakaró általi mechanikai érzékelés; az ízlelés és a szaglás oldott vagy levegıben terjedı molekulák kémiai érzékelése; a hı- és a fájdalomérzékelés a hıenergia áramlásával, illetve a szövetek sérülésével kapcsolatos szenzáció. (A propriorecepció és az egyensúly érzékelése annyira közvetlenül a mozgásokat szabályozza, hogy sokszor nem is az érzékelés fejezetben tárgyalják; a belsı érzékelést (interorecepciót) gyakran szintén az élettan és a pszichológia más fejezeti elemzik.) Az érzékelés folyamata azonban nem független az észleléstıl (a percepciótól), abba részben bele van ágyazva. Az észlelés legáltalánosabb értelemben a megismerés elsıdleges folyamata: a világról szóló és az elme által értelmezett információk létrehozásának folyamata a világ és összefüggéseinek felfogása az érzékszervek közvetítette szenzoros információk és az agyi neuronkörökben zajló feldolgozások eredményeképpen, mégpedig a múlt tapasztalataiból (emlékezés) és az aktuális motivációkból származó várakozásoktól, beállítódásoktól füg1
gıen. Az észlelés az az idegipszichikai folyamat, ami által a környezetrıl nyert érzékelési adatok interpretálódnak, felhasználva a világról már megszerzett tudást és a világ megértését, és aminek útján az érzékelési adatok értelmezhetı tapasztalattá válnak, illetve részben tudatosan észrevevıdnek. Az észlelés nem a beérkezı idegi információk egyszerő dekódolásának passzív folyamata. Például. a látás esetén az afferens idegi információ nyújtotta kép a fények és színfoltok állandóan változó, zavaros mozaikja lenne. Ehelyett a központi idegrendszer aktívan megalkot egy számára koherens képet az észlelt világról. Az idegrendszer képes kitölteni a hiányzó információkat, bevonja az elmúlt tapasztalatok emléknyomait, hogy értelmezze, amit éppen látunk, hallunk, tapintunk, stb. Ezért az észlelés jelentéssel („értelem”-mel) ruházza fel a beérkezı érzékelési adatokat. A központi idegrendszer feldolgozó neuron-körei képesek befolyásolni az érzékelési információk afferens tovavezetését, sıt, egyes esetekben még az érzékszervek mőködéseit is. Ezért joggal állíthatjuk, hogy az észlelés mintegy magába foglalja az érzékelés folyamatait is, kivéve magának a környezeti hatásnak az érzéksejtek általi detekcióját. Emiatt lehetséges, hogy a kül- vagy a belvilág hatásainak érzékelése végül is tévesen interpretálódhat (érzékcsalódást vagy illúziót létrehozva), sıt, észlelési élmény létrejöhet tényleges környezeti hatás hiányában is, hallucinációt eredményezve (például a képzeletben vagy az álmokban). Az érzékelési-észlelési gyakorlatokon az emberi hallás, látás, tapintás és hıérzékelés alapfolyamatait szemléltetı vizsgálatokat és kísérleteket végzünk. Méréseink többsége az orvosi gyakorlatban is használatos. Eddigi gyakorlatunktól eltérıen mérési eredményeink, illetve az érzékelési-észlelési élményre vonatkozó megállapításaink ezúttal a vizsgált személy beszámolójától függenek. Ez a szubjektivitás sajátos mérési hibák forrása lehet. Az emberi megfigyelés jellegzetes hibaforrásait megismerve és ellenırizve, a több megfigyelıtıl nyert adatok végül is objektív törvényszerőségeket mutatnak. A vizsgálatvezetı (VV) és a vizsgált személy (VSZ) eredményes együttmőködésének legfontosabb feltételei: a zavaró külsı ingerek kiküszöbölése, a VSZ feladatának egyértelmő közlése, a használt kategóriák rögzítése (pl. csak „igen” vagy „nem” lehetséges). A VSZ kerüljön a VV figyelmének középpontjába! Többször vizsgáljuk majd valamely fizikai egységben mérhetı ingerlési paraméter (pl. hangerı, idı) és a létrehozott érzéklet közötti összefüggést. Ezek a mérések az ún. pszichofizika körébe tartoznak. Feladatunk többnyire az ún. abszolút érzékelési-észlelési küszöb meghatározása. Az abszolút küszöb azt a legkisebb fizikai hatásintenzitást jelenti, amelynél az esetek 50%-ában a VSZ észleli az ingert. 2
Meghatározására számos módszer létezik (az érzékelés-észlelés szubjektív és nagyon sok belsı tényezıtıl való függése következtében). Megjegyezzük, hogy az emberi érzékelés is vizsgálható „objektív” módszerekkel, amikor a szervezetben kiváltott hatást élettani paraméterek változásával mérjük le (például EEG, kiváltott potenciál). Ilyen vizsgálatokat már végeztünk állatokon.
Érzékelési küszöbök meghatározása. Elméleti áttekintés. Az érzéklet abszolút küszöbe egy meghatározott hatástípus esetén ennek az ingernek az a legkisebb nagysága, amely még éppen észlelhetı (az észlelhetıséget állatban például viselkedési reakció, emberben például a megfelelı szóbeli válasz jelzi). Az abszolút küszöb meghatározásának egyik eljárása a határok módszere. Ennél a VSZ-nek olyan ingerlési sorozatot mutatunk be, amelyekben a vizsgált paraméter (pl. hangerı) adott irányban változik: nı vagy csökken. A VSZ-nek jeleznie kell, hogy érzékelte-e az ingert. A sorozat küszöbe annak a két hangerınek az átlaga, amely között az ítéletváltás történt. A „leszálló” sorozatoknál (csökkenı hangerı) általában alacsonyabb küszöböt kapunk, mint a „felszálló” sorozatoknál. Ezt a sajátos hibát úgy küszöböljük ki, hogy azonos számú fel- és leszálló sorozat átlagát számítjuk. A különbségi küszöb az a legkisebb eltérés ugyanazon inger két értéke között, amelyet az észlelı még éppen meg tud különböztetni. A küszöb nem állandó érték: függ az érzékszervek és a központi idegrendszer pillanatnyi állapotától (például a figyelem szintje, fáradtság), az elızı ingerek hatásától (lásd például a határok módszerénél a felszálló és leszálló sorozatok küszöbei közötti különbséget). Ezért egyetlen méréssel nem lehet meghatározni; csak több mérés alapján becsülhetjük meg értékét.
Az érzékelési küszöbök megállapításának módszerei: a) A határok módszere Elıször jól érzékelhetı hatással ingereljük a személyt, majd fokozatosan csökkentjük a behatás intenzitását, mindaddig, amíg a személy már éppen nem érzékeli az ingert (leszálló sorozat). Ezután nem észlelhetı intenzitású hatással kezdjük a következı sorozatot, s addig emeljük a behatás intenzitását, amíg a személy éppen észleli az ingert (felszálló sorozat). Mindkét sorozatot többször megismételve, számos pillanatnyi küszöbértékhez jutunk.
3
Ezekbıl külön-külön kiszámítjuk a felszálló és a leszálló sorozat pillanatnyi küszöbeinek középértékeit (utóbbi alacsonyabb érték lesz). A két középérték átlagát tekintjük az érzékelési küszöbnek. b) A konstans ingerek módszere Elıször durván meghatározzuk az érzékelési küszöböt – például a határok módszerével –, majd véletlenszerő sorrendben adunk az alanynak egy sorozat ingerlést, amelyben az egyes hatások erıssége a biztosan küszöb alattitól a biztosan küszöb felettiig terjed. Több ilyen sorozatot adunk (mindig ugyanazokat a hatáserısségeket alkalmazva, mint az elsı sorozatban), és az alany minden ingerlés után jelzi, hogy észlelte-e. Ezután kiszámítjuk, hogy az egyes hatásintenzitások esetén az esetek hány százalékában volt észlelhetı az inger, s ennek alapján számítjuk ki a küszöböt. Küszöbnek azt az értéket tekintjük, amikor a személy az esetek 50 százalékában érzékelte a hatást. c) Adaptív módszer [a beigazítások módszere] Az alanynak biztosan küszöb feletti ingerlést adunk, majd ha ezt érzékelte, adott lépésnagysággal csökkentjük a hatás erısségét. Ha ezt is érzékelte, akkor ismét ugyanilyen lépésnagysággal csökkentjük a hatás erısségét, s ezt tesszük mindaddig, amíg azt nem jelzi, hogy nem észlelte az ingerlést (fordulás). Ekkor –az elızı lépésnagyság felével – növeljük az ingerlés erısségét. Ha ezt érzékeli, akkor az elsı lépésnagyság harmadával csökkentjük, ha nem érzékeli, akkor növeljük a stimuláció erısségét. Vagyis, minden következı ingerlési erısség a személy válaszától függ úgy, hogy a lépésnagyság egyre kisebb lesz a fordulások után. Egyre pontosabban behatárolódik, hogy milyen hatáserısség-értékek között helyezkedik el a küszöb. Az ingerlés változtatásának minimális lépésnagyságát attól függıen választjuk meg, hogy milyen pontosan kívánjuk meghatározni a küszöböt. A minimális lépésnagyság elérése után tovább folytatjuk a meghatározást mindaddig, amíg az általunk elıre meghatározott számú fordulás be nem következik, s az utolsó néhány fordulás értékébıl átlagot számolva kapjuk meg a küszöb értékét. Elınye ennek a módszernek az elıbbiekhez képest, hogy sokkal gyorsabban valósítható meg így a küszöbmeghatározás. d) Szignáldetekciós módszer A módszert viszonylagos bonyolultsága miatt itt nem írjuk le, csak annyit említünk meg vele kapcsolatban, hogy lehetıvé teszi az érzékenység és a válaszolási kritérium elkülönítését, míg az elızı módszerekkel e két tényezı nem választható külön (pedig a reakció mindkét tényezıtıl függ).
4
A különbségi küszöbök megállapításánál szintén a fenti módszerek alkalmazhatók, de itt egy konstans erısségő ingert (a mintát) hasonlítjuk össze különbözı erısségő ingerekkel.
A hallás vizsgálata
A hallásküszöb meghatározása A hallás abszolút küszöbe a hangmagasság (frekvencia) függvénye. Az ember hallásküszöbe a hallható hangok 16 és 20000 Hz frekvenciatartományának közepe táján a legalacsonyabb hangnyomásszintő (Pr). Ez az 1000-3000 Hz közötti sáv éppen az emberi beszéd frekvenciatartománya. Az akusztikában használatos mérték a hangnyomásszint (sound pressure level, SPL), mértékegysége a decibel (dB). Azt mondja meg logaritmikus egységekben, hogy egy hang erıssége hogyan aránylik az éppen meghallható 1000 Hz-es hang intenzitásához (0 dB). 1 decibel = 10. log10 (I/Ir), és mivel I arányos a P hangnyomás négyzetével, 1 dB = 20.log10 (P/Pr), ahol Pr = 2.10-4 din/cm2. Így 20 dB-es növekedés a hangnyomás megtízszerezését jelenti.
Feladat: Határozzuk meg különbözı frekvenciákon az éppen meghallható hang intenzitását audiométerrel!
A vizsgálat kivitelezése A hallásküszöb meghatározásához PDD-401 számítógéphez kapcsolt audiométert használunk. A hallásvizsgálatot olyan körülmények között kell elvégezni, hogy a paciens közvetlen közelében a háttérzaj ne haladja meg a 18 dB mértékő hangnyomás szintet. A vizsgálat megkezdéséhez indítsuk el a SpiroWin adatgyőjtı/adatelemzı programot! A bejelentkezés után a
gomb megnyomásával a vizsgált személyek adatait tartalmazó adatbázisba jutunk.
A mérés megkezdéséhez elıször a
gomb megnyomásával fel kell venni az új paciens ada-
tait az adatbázisba. A mezık értelemszerő kitöltését követıen a vizsgált személy adatait mentsük el (
)! Az audiometriás vizsgálat kiinduló képernyıjéhez (1. ábra) a
gomb meg-
nyomását követıen jutunk.
5
A mérés megkezdéséhez válasszuk
az
automatikus
üzemmódot
(
),
majd
nyomjuk meg az automata üzemmód nyomógombját. A program a beállított
konfigurációnak teljesen
megfelelıen automatikusan 1. ábra Az audiometriás vizsgálat képernyıje
végigméri
mindkét fület, úgy, hogy az
adott frekvenciához tartozó hallásküszöböt –10 HL dB és +110 HL dB hangnyomás értékek között keresi meg. A mérés bármikor félbeszakítható az
nyomógombbal. Amennyiben
a vizsgált személy hallja a kiadott hangot, nyomja meg a visszajelzı nyomógombot! A program csak akkor lép a következı frekvenciaértékre, ha az adott frekvencia hallásküszöbe legalább 3 esetben azonos volt. A frekvenciához tartozó küszöbérték a képernyın mind grafikusan, mind számérték formájában megjelenik. Fontos, hogy a mérés során a vizsgált személy nem láthatja a mérés részeredményeit, mert az meghamisítja a vizsgálatot! A mérés végeztével mentsük el (
) adatainkat! A kész lelet kinyomtatható (
).
Jegyzıkönyvbe: jobb és bal fül audiogramja.
A hangirány érzékelése. Az irányhallás – az a képességünk, hogy a hangforrás térbeli helyzetét meg tudjuk becsülni – mindkét fül és a hallókéreg épségéhez kötött. A test középvonalában (a mediánsíkban) elhelyezkedı hangforrás által kibocsátott rezgések azonos idıben, fázisban és intenzitással érik a két fület. A mediánsíktól eltérı helyzető hangforrás hangja a fej árnyékoló hatása miatt a tıle távolabb lévı fülbe kisebb intenzitással érkezik, a távolságkülönbség miatt pedig idıbeli és fáziskésést szenved. Az intenzitáskülönbség fıleg a mély, az idı és fázisviszonyok inkább a magas hangok lokalizációjában fontosak. A kétféle jelzımozzanat bizonyos határok között helyettesíti egymást.
6
Feladat: A VSZ vegye fel a toldalékcsıvel ellátott fonendoszkópot úgy, hogy annak mikrofonja hátrafelé nézzen. A VV a mikrofon enyhe érintésével zajt kelt, a VSz pedig megmutatja, milyen irányból hallja a hangot. Az irányt szögmérıvel mérjük. Alaphelyzetben a két csı egyforma hosszú, a VSz középrıl hallja a hangot. Az esetleges eltérést feljegyezzük. Az egyik szárat meghosszabbítva fázis- és idıkésést hozunk létre. Feljegyezzük a mutatott irányt, majd visszaállítjuk az alaphelyzetet. Az elıbbivel ellentétes oldalon csıszorítóval csökkentjük az intenzitást és feljegyezzük az irányt. Éppen észlelhetı, kis oldalkülönbséget hozzunk létre! A csıszorítót az elıbbi helyzetben hagyva, a szár hosszának változtatásával elérhetjük, hogy a Vsz ismét középrıl hallja a hangot. Eszközök: fonendoszkóp toldalékcsıvel, csıszorító, szögmérı, vonalzó (a szárak hosszának mérésére). Jegyzıkönyvbe: a mérési eredmények és értelmezésük.
A hangvezetés vizsgálata. A csigához kétféle úton jutnak el a hangrezgések. A külsı hallójáraton át ún. légvezetés történik, míg a koponya rezgéseit a csontos hangvezetés továbbítja. Ha a megütött hangvillát a koponyatetıhöz szorítjuk, egy darabig halljuk a hangját (a csontvezetés miatt hangosabban, mintha nem szorítanánk). Ha ezután a fogsorunkhoz illesztjük, újra halljuk (innen jobb a csontvezetés). Amikor már így sem halljuk, a fülünkhöz tesszük, ahol légvezetés révén még hallható. Ez a klinikumban is használt Rinne-féle próba vezetéses (középfüli) és az érzékelési (belsı füli) nagyothallás elkülönítésére használható. A kétféle terjedést szemléltethetjük úgy is, hogy két személy külsı hallójáratát gumicsıvel kötjük össze. Ha az egyik személy megüt egy hangvillát és azt a fejéhez vagy fogsorához illeszti, a másik személy is hallani fogja a hangot. Ha a gumicsövet elzárjuk, a második személy nem hallja a hangot. A hang csontvezetés révén jutott el az elsı személy dobhártyájáig, onnan légvezetéssel a második személyhez. Feladat: próbáljuk ki, jegyezzük fel a tapasztaltakat!
A látás vizsgálata
Purkinje-féle érárnyék kísérlet Ezzel a kísérlettel azt mutatjuk be, hogy a szem fényérzékelı elemei a legalsó réteget képezik a szem belsejében (inverz szem). Az ideghártya felett elhelyezkedı ereket normális körülmények között nem látjuk, mert az árnyék folytonosan a retinának ugyanarra a pontjára 7
esik, és a szem ehhez adaptálódik. Helyezzük a sclera-lámpát csukott szemünk jobb alsó részére, és lassan mozgassuk, miközben felfelé nézünk. Szemünkben hamarosan észleljük az erek árnyékának kirajzolódását.
Szemtükrözés szemmodellen E gyakorlattal pusztán demonstrálni kívánjuk azt az eljárást, mellyel az orvosok a szemfenék vizsgálatát végzik. Mivel a fényforrás használata avatatlan kézben veszélyes lehet, csak a kihelyezett szemmodellt használjuk!
A látásélesség meghatározása Schnellen-táblákkal A Schnellen-féle táblákon a betők felülrıl lefelé csökkenı nagyságúak és úgy vannak megszerkesztve, hogy a betők mellett feltüntetett távolságról az egész bető 5 perces, egyes részei 1 perces szöget zárjanak be. A látásélesség vizsgálatát 5 méteres távolságról végezzük, felülrıl lefelé olvastatva a betőket (egyik szemünket ezalatt be kell takarni). A látásélesség mértéke (fizus) az a legkisebb bető, amelyet a vizsgált személy még egyértelmően felismer. Értékét törttel fejezik ki: V = d/D. A d a leolvasás távolsága (5m), D pedig az a távolság, amelyrıl a felismert bető 5 perces látószöget ad. A normális vizus tehát V=5/5.
A színtévesztés vizsgálata A színtévesztık retinájában valamely alapszínt (vörös, zöld, kék) érzékelı receptor csökkent érzékenységő vagy hiányzik, emiatt bizonyos színeket nem érzékelnek, vagy összekevernek. Rendszerint a komplementer párokat (vörös-zöld, kék-sárga) tévesztik össze. Statisztikai adatok szerint a férfiak 8, a nık 0,5%-a színtévesztı. A színtévesztést leggyakrabban az ún. csereszín-táblák (Stilling–Ishihara-táblák) segítségével vizsgálják. Ezeken az alapszíntıl eltérı színben valamilyen figura, szám vagy betőkombináció van beágyazva az alaplapba. A figurák és az alaplap is pontokból áll, ezzel a kontrasztokat küszöbölik ki. A színtévesztık a beágyazott formát nem ismerik fel. A vizsgálatot szórt nappali fényben végezzük. Elıször a kontrollábrát olvastatjuk, melyet a teljes színtévesztı is felismer. Ezután sorra vesszük a színtáblákat, melyeket normális látású személy 3-5 mp-en belül felismer.
Asztigmatizmus vizsgálata
8
A szaruhártya szférikus hibája szintén rontja a látásélességet. A szaruhártya ideális gömbfelszínének esetleges torzulását legegyszerőbben a Placido korong használatával ellenırizhetjük. A korongon koncentikus körök találhatóak, melyek a VSz szaruhártyáján tükrözıdve torult, ovaliod alakot mutatnak asztigmatizmus esetén. A vizsgálat kivitelezéséhez a VV tartsa az oldalról jól megvilágított korongot a VSz szeme elé, olyan távolságban, hogy a VSz szaruhártyáján a korong képe tükrözıdjék. Ezt a VV a korong közepén található lyukon keresztül "átkukucskálva" ellenırizheti. A VV figyelje meg, hogy a tükrözıdı körök képében észlel-e torzulást.
A látótér meghatározása. Erre perimétert alkalmaznak a szemészeti és neurológiai vizsgálatok során. Feladat: A VSz állát a mőszer álltámaszához illeszti, egyik szemét becsukja, a másikkal pedig a középen látható fehér pontra fixál. A szemmozgások elkerülése érdekében fontos, hogy ezt a fixációt az egész vizsgálat alatt fenntartsa. A VV – kívülrıl befelé haladva – addig mozgatja a másik pontot, amíg a VSZ nem jelzi, hogy már látja azt. Ezt a helyet a papírtartó felhajtásával megjelöli a diagramon, majd eltávolítja a pontot a periféria irányába. Az eljárást 30 fokonként megismételjük. Kössük össze a látóteret határoló pontokat! Keressük meg a vakfolt helyét is! Legalább egy színes ponttal vegyük fel a színes látótér határait is, ugyanarra a diagramra. A legnagyobb a fehér látótér, majd rendre a kék, a vörös és a zöld. Jegyzıkönyvbe: diagram, a kétféle látótér és az elıre nyomtatott normál görbe összevetése.
A
fényérzékelés
abszolút
küszöbének
meghatározása
különbözı
fényességő
környezetben A gyakorlat célja: Fényérzékelés abszolút küszöbét állapítjuk meg a háttér fényerısségének függvényében. A jelenség példa a szimultán kontraszt jelenségére: adott fényességő inger esetén a szubjektív válasz a környezet fényességétıl függ. Élettani háttere a retina ganglionsejtjei receptív mezıjének szervezıdésével függ össze, az ún. antagonisztikus központ-környék organizációval. A vizsgálat egyben példa a küszöbmeghatározások egyik fajtájára, az adaptív küszöbmeghatározásra („a beigazítások módszere”) is. Vizsgálatunk során az alanynak elıször biztosan küszöb feletti ingert adunk, majd ha ezt érzékelte, adott lépésnagysággal csökkentjük az ingererısséget. Ha ezt is érzékelte, akkor ismét ugyanilyen lépésnagysággal
9
csökkentjük az inger erısségét, s ezt tesszük mindaddig, amíg azt nem jelzi, hogy nem észlelte az ingert (fordulás). Ekkor – az elızı lépésnagyság felével – növeljük az inger erısségét. Ha ezt érzékeli, akkor az elsı lépésnagyság harmadával csökkentjük, ha nem érzékeli, akkor ennyivel növeljük az ingererısséget. Vagyis, minden következı ingererısség a személy válaszától függ, s egyre pontosabban behatárolódik, hogy milyen ingererısség-értékek között helyezkedik el a küszöb. Az inger változtatásának minimális lépésnagyságát attól függıen választjuk meg, hogy milyen pontosan kívánjuk meghatározni a küszöböt. A minimális lépésnagyság elérése után tovább folytatjuk a meghatározást mindaddig, amíg az általunk elıre meghatározott számú fordulás be nem következik, s az utolsó néhány fordulás értékébıl átlagot számolva kapjuk meg a küszöb értékét. Elınye ennek a módszernek a tradicionális módszerekhez képest, hogy sokkal gyorsabban valósítható meg így a küszöbmeghatározás. Felhasznált anyagok, eszközök: Számítógépes program; a PXL programcsomag része.
A PXL (Psychological Experimental Library)-programok kezelésének általános szabályai 1. A számítógép bekapcsolása után gépeljük be a futtatni kívánt program nevét. Minden programot a FİKÖNYVTÁRBÓL kell elindítani! A program bármely ponton leállítható a Ctrl/C megnyomásával, azonban ilyenkor statisztikai elemzés nem történik. 2. Végezzük el a feladatot (az egyes feladatok elvégzéséhez szükséges instrukciót ld. a programleírásokban). A feladat után megjelennek a megfelelı adatfile-ok (.dat kiterjesztéssel), ill. eredményfile-ok (.res kiterjesztéssel) egy szerkesztıprogramban. Itt válasszuk ki a számunkra
érdekes
részeket
és
mentsük
el
file-ba
vagy
nyomtassuk
ki.
A
szerkesztıprogramból Alt,F,X megnyomásával léphetünk ki. Újabb program indításakor törlıdnek az .erg, .log, .pdt, .res és .dat kiterjesztéső file-ok, tehát saját file-jainknak ilyen kitejesztést ne adjunk. 3. Vizuális kísérletek elıtt a következıképpen állítsuk be a monitort a monitorszabályozó gombokkal: - a kontrasztot állítsuk közepes értékre; - a fényerısséget állítsuk arra a maximális értékre, amely mellett még a fekete területek feketének látszanak; - a kontrasztot állítsuk arra a maximális értékre, amely mellett még a vonalak (pl. betők) élesnek látsznak.
10
A monitorbeállítást a gyakorlat elején végezzük el, s a gyakorlat közben már ne változtassunk rajta. 4. Figyelmeztetések: adataink gyakran fényerısség (luminancia) -adatok lesznek, amelyek értékét a programok candela/m2-ben adják meg. Fontos tudnunk, hogy ezek az értékek nem pontosak, mivel a monitorok fotométeres kalibrációja nem történt meg.
A gyakorlat kivitelezése: A vizsgálat öt részbıl áll, mindegyik kb. 3 percig tart. A feladat mindegyik részben ugyanaz: a monitor közepén levı fekete kör egy hangjelzés után 1 másodpercre világosabb lesz, s az alanynak el kell döntenie, hogy látta-e a fényerısségváltozást. Ha igen, akkor az egér bal oldali gombját kell megnyomnia, ha nem, akkor a jobb oldalit. Az egyes részek között az egyetlen különbség, hogy a fekete kört körülvevı környezet fényessége más és más. A detect1 - detect5 programokban a környezet fényességének névleges értéke rendre 1, 10, 25, 50 és 100 cd/m2. A programok a C:\ könyvtárból indítandók. Detect1 0 begépelésével indítsuk el az elsı programot. Megjelenik a környezet, s közepén a fekete kör. A hangjelzés után prezentálja a program az elsı ingert. A program befejezıdése után detect2 0 begépelésével indítsuk a második programot s így tovább az ötödikig. Mindegyik program befejezıdése után megjelennek az eredmények, amelyeket a 0.pdt és a 0_000.dat file tartalmaz. Ezek elmenthetık más néven késıbbi feldolgozás céljából, vagy azonnal kiírhatók belılük a releváns adatok. A 0.pdt eredményfile-ban az utolsó szám azt jelzi, hogy az utolsó 6 forduló értékét használta fel a program a küszöb megállapításához, átlagolva ezeket az értékeket. A küszöb értéke a 0.pdt file-ban hátulról a harmadik szám, a küszöbérték szórásáé hátulról a második szám. Jegyezzük fel ezeket az értékeket és a hozzájuk tartozó környezeti fényesség értékeit. A nyers adatok a 0_000.dat file végén találhatók: minden adatsor egy próbának felel meg, és minden próba adatai közül a 2. a próba száma, a harmadik az inger fényereje – számunkra csak ezek érdekesek. Mérési feladatok: Ábrázoljuk a küszöbértékeket és szórásaikat a környezet fényerısségének függvényében, és próbáljuk megmagyarázni az eredményt. Ábrázolható emellett – valamelyik *.dat file alapján – a gép által prezentált fényerısség a próbák számának függvényében; ez demonstrálja az adaptív küszöbmeghatározás menetét.
11
A vizuális illúziók tanulmányozása
A vizuális mozgási illúziók közé tartozik az ún. vízesés-hatás és a spirális utóhatás jelensége. A vízesés-hatást akkor tapasztaljuk, amikor mozgó csíkok haladnak szemünk elıtt, s a csíkok megállása után úgy látjuk, mintha a – valójában már álló – csíkok eredeti mozgásirányukkal ellentétes irányban haladnának. A spirális utóhatás jelenségét forgó spirállal lehet kiváltani; ha a spirál az egyik irányba forog, tágulni látjuk, ha a másik irányba, akkor pedig összehúzódni. A forgás megszőnésekor ellenkezı jellegő mozgást vélünk látni, tehát ha pl. a spirál látszólag tágult, akkor a mozgás megszőnésekor összehúzódni látjuk. Itt egy ehhez hasonló mozgási utóhatást demonstrálunk, a középpont felé, ill. attól kifelé haladó koncentrikus körökkel. A mozgási utóhatások pontos mechanizmusa nem ismert. Az egyik feltételezés szerint a látórendszerben lévı mozgásdetektorok között vannak olyanok, amelyek egy bizonyos irányú mozgásra fokozzák aktivitásukat, az ezzel ellentétes irányúra pedig csökkentik. A tartós egyirányú mozgás folyományaképpen, a mozgás megszőnése után a megfelelı irányra érzékeny mozgás-detektorok kifáradnak, spontán aktivitásuk csökken vagy meg is szőnik, az ellentétes mozgásirányra érzékeny detektorok aktivitása viszont nem csökken, s ezért - noha valójában semmilyen mozgás nem történik – az eredetivel ellentétes irányú mozgást észlelünk. Ha a mozgó mintázatot csak az egyik szemünkkel nézzük, s a mozgás megszőnésekor ezt a szemünket becsukjuk és a másikkal nézzük az álló ábrát, a mozgási utóhatást így is, a mozgást nem látott szemünkkel is tapasztalni fogjuk. Ez a jelenség a mozgási utóhatás interokuláris transzfere. Ebbıl következik, hogy a mozgási utóhatás nem retinális eredető jelenség – legalább részben olyan kérgi vizuális neuronok mőködéséhez kötött, amelyek mindkét szem felıl kapnak bemenetet (binokuláris neuronok). Az interokuláris transzfer mértéke szoros kapcsolatban áll a személyek térlátásával: azokban, akiknek térlátása pontosabb, kifejezettebb az interokuláris transzfer jelensége. Az interokuláris transzfert mennyiségileg úgy jellemezhetjük, hogy meghatározzuk a monokuláris mozgási utóhatás idıtartamát, valamint az interokuláris transzfer-hatás idıtartamát, s ez utóbbit az elıbbi százalékában fejezzük ki. Feltételezik, hogy ez a mutató lineáris kapcsolatban áll a binokuláris sejtek arányával a vizsgált személyben. Ez magyarázza a térlátással való kapcsolatát is, hiszen a térlátás is a binokuláris sejtekhez kapcsolódó funkció.
12
Az interokuláris transzferhatás nem szimmetrikus jelenség. Szinte minden személynél meghatározható, hogy melyik a domináns szeme. Bizonyos helyzetekben a két szem által látott látvány "vetélkedik" egymással; ilyenkor a személy elnyomja az egyik szemébıl érkezı látványt, s csak a másik szemét használja. Ilyen helyzetekben az egyes személyek konzisztensen ugyanazon szemükkel néznek – ez a szem a személy domináns szeme. Kifejezettebb az interokuláris transzfer (azaz hosszabb az utóhatás tartama), ha a domináns szemmel nézzük a mozgó képet. Ennek oka valószínőleg az, hogy a domináns szem erısebb kapcsolatokat létesít a binokuláris neuronokkal, mint a nem-domináns szem. A gyakorlat célja: a fent bemutatott jelenségek tanulmányozása. A felhasznált anyagok, eszközök: számítógépes program; a PXL programcsomag része.
A gyakorlat kivitelezése: A programokat a C:\ könyvtárból kell indítani. Benecir 0 vagy benehor 0 begépelésével indítsuk el a programot. Az elsı program a spirális utóhatáshoz hasonló utóhatást [ez a látványosabb], a második a vízesés-hatást szemlélteti.
ENTER
megnyomásával tudunk továbbhaladni, mindaddig, amíg az elsı mozgó kép meg nem jelenik. Nézzük a mozgó kép középpontját, majd a mozgás megszőnése után nézzük tovább a képet mindaddig, amíg a mozgási utóhatást tapasztaljuk. Amikor megszőnik a mozgási utóhatás, azonnal nyomjunk meg egy billentyőt. Ezután félperces várakozás következik, majd megjelenik a következı mozgó kép. 16 próbából áll a program, tartama mintegy 25 perc. A hallgatók egy része használja az alábbi nézési sorrendet, másik részük ugyanezt, hátulról kezdve (a sorrendet feltétlenül jegyezzék fel!): B, J, BJ, JB, J, BJ, JB, B, BJ, JB, B, J, JB, B, J, BJ (B = balszemes nézés; J = jobbszemes nézés, BJ = Balszemes mozgás-nézés, majd jobbszemes utóhatás-nézés; JB = Jobbszemes mozgás-nézés, majd balszemes utóhatás-nézés). Az eredmények a 0.res file-ban találhatók; ebben minden sor egy próbának felel meg, s a sor utolsó adata mutatja a mozgási utóhatás tartamát. Az eredmény-file automatikusan megjelenik a kísérlet befejezése után.
A mérési feladatok: 13
1. Határozzuk meg a monokuláris mozgási utóhatás tartamát bal és jobb szemre, és az interokuláris transzferek (BJ és JB) tartamát. 2. Számoljuk ki mind a négyféle (B, J, BJ, JB) feltétel esetében az utóhatás tartamának mediánját, s a mediánértékeket felhasználva fejezzük ki az interokuláris transzfer mértékét százalékban, a bal és a jobb monokuláris utóhatás átlagához viszonyítva (pl. (BJ/((B+J)/2))*100). 3. Határozzuk meg, hogy az interokuláris transzfer tartama alapján melyik szem a domináns. Ennek megállapítása után a rámutatás-teszttel határozzuk meg, egyik társunk segítségével, melyik a domináns szem. (A rámutatás-teszt: valaki álljon velünk szemben kb. 6 méterre, s kinyújtott kézzel mutassunk rá az orra hegyére. A vizsgálónak azt kell megfigyelnie, hogy ujjunk vége melyik szemünkkel esik ilyenkor egyvonalba (ez a domináns szemünk). Végezzük el a rámutatás-próbát háromszor a bal, háromszor a jobb kezzel, és jegyezzük fel az eredményt.) Vizuális illúziók tanulmányozhatók még a következı helyekrıl: http://www.brl.ntt.co.jp/IllusionForum/basics/visual/index-e.html http://dragon.uml.edu/psych/illusion.html http://aris.ss.uci.edu/cogsci/personnel/hoffman/illusions.html http://www.lhup.edu/~dsimanek/3d/3dpage.htm http://www.yorku.ca/eye/funthing.htm http://www.optillusions.com/ http://www.exploratorium.edu/exhibits/f_exhibits.html http://www.grand-illusions.com/ http://www.ritsumei.ac.jp/~akitaoka/index-e.html A legjobb: http://www.ee.bgu.ac.il/~natis/amazing/index2new.htm
A bır érzımőködésének tanulmányozása
Hıérzékelés - Hideg és melegpontok megkeresése. A VSz tenyerére és kézháti bırére bırceruzával 2x3 cm nagyságú téglalapot rajzolunk. Jeges vízzel lehőtött és szárazra törölt termóddal sorra érintjük a megjelölt téglalap pontjait. A VSz fordítsa félre a fejét és jelezze, ha hideget érez! A megtalált hidegpontokat tintával jelöljük meg! A melegpontokat 40 oCos vízzel melegített termódával keressük meg. Figyeljük meg, hogy a melegérzet lassabban következik be, mert a melegérzı receptorok mélyebben helyezkednek el. Eszközök: termódák, jég, meleg víz
14
A hıreceptorok adaptációja Ha egyik ujjunkat 40 oC -os, másikat 10 oC-os vízbe mártjuk, kis idı elteltével megfigyelhetjük a meleg- és hidegérzet csökkenését, amit a hıreceptorok gyors adaptációja okoz. A hıreceptorok viszonylagos érzékelése Három egymás mellé helyezett edénybe 10, 25 és 40 oC-os vizet öntünk. Bal, illetve jobb kezünket kb. 15 másodpercig a két szélsı edénybe helyezzük, majd mindkét kezünket a középsı edény langyos vizébe visszük át. Írjuk le és magyarázzuk meg a tapasztaltakat! Jegyzıkönyvbe: A hideg- és melegpontok sőrőségének összehasonlítása a kézhát és a tenyér bırén. ( A kézhát egy négyzetcentiméterén 7-8 hideg- és 0,5 melegpont található)
Tapintás
Nyomáspontok felkeresése az emberi kézen. A VSz kézhátán 2 cm oldalú négyzetet jelölünk ki bırceruzával. A nyomáspontokat tapintósertével keressük meg a hıérzı pontokkal azonos módon. A vizsgálatot az alkar tenyéri felszínén és a hüvelykpárnán is megismételjük. Tapintási feloldóképesség az emberi bırön. A tapintási feloldóképesség az a legkisebb távolság, amelynél a bırt két ponton egyszerre érintve még meg tudjuk különböztetni a két ingert. Tapintókörzıvel enyhe nyomással érintjük a bırt, ügyelve arra,, hogy a körzı két hegye egyszerre érje a bırt. A körzınyílás változtatásával megkeressük azt a pontot, ahol a VSz már csak egy pontban érzett nyomásról számol be. A VSz-nek el kell fordítania a fejét. Ez is küszöbkeresés, használhatjuk a határok módszerét. Felgyorsíthatjuk a vizsgálatot, ha csak leszálló sorozatot használunk, de idınként kontrollvizsgálatot iktatunk be. (Csak az egyik heggyel érintjük a bırt.) A tapintás kétpont küszöbét azokon a helyeken mérjük, ahol a nyomáspontokat is felkerestük. Jegyzıkönyvbe: A nyomáspontok sőrősége és a tapintási feloldóképesség együttes értékelése a különbözı bırterületeken.
15
