Váz Látás-nyelv-emlékezet Látás 2. A szemtől az agykéregig
Tereprendezés
A látópálya: retina- V1
A vizuális rendszer funkcionális organizációja: receptív mezők.
Dr Kovács Gyula
[email protected] http://cogsci.bme.hu/~ktkuser/jegyzetek/Latas_nyelv_emlekezet/ Kognitív Tudományi Tanszék
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
1
A vizuális információ perceptuális feldolgozása A felismerés
-2. aktuális szándékok szerinti leírás, viselkedés irányítás
A látás irányította mozgások kivitelezése
Budapest Univ. Technology and Economics
Fényérzékelés-optika
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
A szem anatómiája Törőfelszinek: 66D, cornea 42, lencse 24 (9+15)
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Három fő lépés:
-1. a külvilág részletes belső reprezentációjának létrehozása
Dept. Cognitive Sciences
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Inverz szem Szaruhártya Lencse Iris (szivárványh) Sugártest ÍnÉrIdeg-hártya (retina) Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
1
Látótér
Látótér
Mindkét szem csak egy-egy részét látja a világnak: látótér A két látótér átfedő része binokuláris
Temporális-halánték, nasális-orr felőli.
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
A teljes látótér a bal és jobb hemifield-ek (látótérfél) összege és egy binokuláris és két monokuláris részből áll.
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Visual degree:
A retina (ideghártya) A legbelső réteg Receptor sejtek kb 150 millió
If r = 57 cm
Csap
–kevesebb, éleslátás –sokkal több, durva kép
Pálcika
Vakfolt
Látóideg
C = 2 r π = 360 cm
Sárgafolt
Éleslátás
and
kimenete (ganglion-sejtek) helye
1 deg = 1 cm
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Retinális egysejt elektrofiziológia
A fényérzékeny folyamat
retinális receptorok Csap v pálcika
11-cis retinal
Discusok Fotopigment (rodopsin= 11 cis Retinal+opsin Fény hatására Bomlik.
All-trans retinal
retinális ganglionsejtek
All-trans retinal +opsin
elektróda a látóidegben (ganglion sejtek axonjai) Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. potenciálok Technology and akciós Economics
2
Ganglion sejtek
Retinális egysejt elektrofiziológia
A retina kimenete Akciós potenciálokkal válaszol Koncentrikus körökből álló receptív mező Központ környék antagonizmus
Laterális
gátlás
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Retinális receptorok fajtái: pálcikák + 3-féle csap
‘Off-center’ receptive field Relativ fényelnyelés
3 csatorna akromatikus pzk + -
pzk + csapok
piros - zöld z p p+ z+ pálcikák csapok
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Hullámhossz (nanométer)
Dept. Cognitive Sciences
kék - sárga k pz pz+ k+ Budapest Univ. Technology-and Economics
Receptiv mező modell GAuss függvények Különbsége alapján
GAK
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
3
Laterális gátlás – Kontraszt illúziók
A látás a környezet változásait kivonatolja
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and
Edward Adelson http://web.mit.edu/persci/gaz/gaz -teaching/ http://web.mit.edu/persci/gaz/gazEconomics
Szimultán kontraszt Megfigyelések Fizikailag egyforma, perceptuálisan különböző Kidolgozott háttéren erősebb hatás Magyará Magyarázat alapjai
laterális gátlás: Különbségek kiemelése
ugyanolyan szürke
laterális gátlás
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Retinális képfeldolgozás Retinális képfeldolgozás
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
4
Retinális képfeldolgozás
Az információ útja az agykéreg felé
és résztvesznek a világosságkonstancia kialakításában.
Retina látóideg Thalamus-corpus geniculatum laterale (CGL) Primer látókéreg (V1)
Budapest Univ. Technology and DE LATERÁ MINDEN Dept. A Cognitive Sciences ÁLIS GÁ LATER GÁTLÁ TLÁS NEM
Dept. Cognitive Sciences
Economics
A látópályák kereszteződnek
Dept. Cognitive Sciences
Az első átkapcsoló állomás: a thalamus magja a térdestest, corpus geniculatum laterale -CGL
Budapest Univ. Technology and Economics
A CGL alternáló bemenete kap a jobb és bal szemből
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Budapest Univ. Technology and Economics
CGL
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Parvocellularis rétegek: szín, finom részletek Magnocellularis rétegek: inkább mozgás, durva térbeli felbontás
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
5
Primer vizuális kéreg
Area localisation Human V1: quantitative cytoarchitectonic
(Broadman’s area 17, or striate cortex). Nyakszírti lebeny Átlagos tenyér fele kb a területe. Fele a fovea centralis-t reprezentálja Receptív mező: pont, vonal, mozgó vonal.
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Neuroprosthetics and Artificial Vision
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
V1 representation
Dept. Cognitive Sciences
Basic and Applied Neurosciences Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Vaklátás- Nyakszírt lebeny sérülés
Budapest Univ. Technology and Economics
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
6
Do you really want to study vision?
Látókéreg- nyakszírti l .
Fig. 2.29 Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Dept. Cognitive Sciences
Budapest Univ. Technology and Economics
Gyors fejlődés az első évben 0-50 hetes kor között mintegy 2-3-szorosára nő (8 c/deg – 20 c/deg) Sztereo és rácsminta élesség 2 éves korig, vernier 5 éves korig nő
20/600 Dept. Cognitive Sciences
Budapest20/100 Univ. Technology and20/20 Economics
7