Allgemeine Psychologie I Vorlesung 4 Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg 1 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Allgemeine Psychologie I 2 Woche Datum Thema 1 FQ 20.2.13 Einführung, Verteilung derTermine 1 1.10.15 Einführung und Grundlagen 2 8.10.15 Wahrnehmung / Visuelle Wahrnehmung I 3 15.10.15 Psychophysik (Dr. Thomas Schreiner) 4 22.10.15 Visuelle Wahrnehmung II 5 29.10.15 Auditive Wahrnehmung 6 5.11.15 Schmerz, Geruch, Geschmack 7 12.11.15 Aufmerksamkeit 8 19.11.15 Exekutive Kontrolle 9 26.11.15 Arbeitsgedächtnis I 10 3.12.15 Arbeitsgedächtnis II 11 10.12.15 Langzeitgedächtnis I 12 17.12.15 Langzeitgedächtnis II Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Klausur: Beispielfragen 3 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Psychophysik Das Weber’sche Gesetz } } Beispiel Gewichte Weber’sche Gesetz: ΔR = k×R 4 mit k: Weber Konstante Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Visuelle Wahrnehmung 5 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Wellenlänge und Amplitude } Die Wellenlänge bestimmt den Farbton (z.B. blau, grün, etc.). } Die Intensität des Lichts (Energiemenge / Amplitude von Lichtwellen) bestimmt die Leuchtkraft der Farben. 6 Wellenlänge in Nanometer Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Retina (ca. 6 mio) Horizontale zelle amakrine Zelle (ca. 120 mio) 7 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Zapfen und Stäbchen Die beiden Arten von Rezeptoren in der Netzhaut (Retina) sind die Stäbchen und die Zapfen. } } Sie unterscheiden sich in Bezug auf Gestalt,Anzahl,Verbindungen zum Gehirn, Funktion und Lage auf der Netzhaut. Zapfen Stäbchen 6 Mio 120 Mio Oft 1:1 Übertragung Viele Stäbchen auf eine Bipolarzelle Funktion Detailliertes Tagessehen und Farbensehen Sehen bei wenig Licht, kein Farbensehen Lage auf der Netzhaut Zentrum (Fovea) Peripherie Anzahl Stäbchen Verbindungen zum Gehirn Zapfen Zapfen und Stäbchen unter dem Elektronenmikroskop 8 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Zapfen und Stäbchen 9 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Dunkeladaptation } Im Dunklen weiten sich sofort die Pupillen } } Schneller Anstieg der Dunkeladaptation } } } mehr Licht in Peripherie des Auges (Stäbchen). Adaptation der Empfindlichkeit der Zapfen (und Stäbchen) in den ersten 5 min Nach ca. 10 min übernehmen die Stäbchen das Sehen } Kohlrausch-Knick: Zeitpunkt, bei dem Stäbchen empfindlicher sind als Zapfen } maximale Lichtempfindlichkeit nach ca. 30 min Demonstration zum ausprobieren: 1. Rechtes Auge abdecken, 20 min warten. 2. Zimmerbeleuchtung so stark verdunkeln, dass man mit dem offenen Auge ein Buch noch knapp lesen kann. 3. Rechtes Auge öffnen -> mit diesem Auge kann man das Buch perfekt lesen. 10 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Dunkeladaptation 11 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Blinder Fleck } An der Stelle, wo Sehnerv das Auge verlässt sind keine Rezeptorzellen vorhanden. } } } Demonstration } Schliessen Sie das linke Auge und fokussieren Sie den schwarzen Punkt. } Variieren Sie den Abstand zur unten stehenden Abbildung bis sie das Auto nicht mehr sehen. Im Alltag bemerken wir den blinden Fleck nicht } 12 Dadurch entsteht der blinde Fleck. Augenwegungen / Sakkaden, binokulares Sehen Björn Rasch Vorlesung Allg. Psychologie Uni FR 28.10.15 Augenbewegungen: Sakkaden } Unsere Augen sind in ständiger Bewegung } Typen von Augenbewegungen } Sakkaden: Blicksprünge (bis zu dreimal pro Sekunde) } } Fixation: Augen “ruht” auf einem Objekt } } Kontinuierliche Bewegung eines Objekts Funktion von Augenbewegungen } } Interessantes Objekt auf Netzhaut abbilden Eigenbewegung der Augen / des Körpers kompensieren } } Ausführung von Mikrosakkaden Glatte Augenfolgebewegungen } } Dauer: ca. 30-50 ms Optokinetische Augenbewegungen und vestibulo-okularer Reflex Messung von Augenbewegung: Eye tracker } 13 https://www.youtube.com/watch?v=L7m3liNrvrs&index=3&list=PL74536C3C9C4E4E5 5 Björn Rasch Vorlesung Allg. Psychologie Uni FR 28.10.15 Vom Auge zum Kortex Informationen aus dem linken eigenen Gesichtsfeld werden von beiden Augen registriert, und im rechten visuellen Cortex verarbeitet • Sehnerv (Axone der Ganglienzellen) Sehnerven-kreuzung (Chiasma opticum) Und umgekehrt Tractus opticus • kontra-laterale Verarbeitung Radiatio optica Sehzentrum des Thalamus (Corpus geniculatum laterale, CGL) (Nach Frisby, 1979) 14 Sehrinde (= striärer Cortex oder primärer visueller Cortex, V1) All. Psychologie Rasch UniFr 28.10.15 Rezeptive Felder (RF) } Rezeptives Feld } } Bereich der Netzhaut (Photorezeptorfläche), von dem aus die Aktivität einer Zelle beeinflusst wird Abhängig von der Verschaltung der retinalen Zellen } Rezeptiven Felder der Ganglienzellen bestehen aus einem Zentrum und einem Umfeld. } Im primären visuellen Cortex (V1) findet man Neurone (Nervenzellen) mit Orientierungsspezifität } Antwort der Zellen auf Lichtbalken einer bestimmten Orientierung Simple Cell in V1 Zellen in Retina CGL und V1 - + Nach Hubel & Wiesel, 1962 15 Björn Rasch Vorlesung Allg. Psychologie Uni FR 28.10.15 Rezeptive Felder in der Retina } } Rezeptives Feld (RF) } Bereich der Netzhaut (Photorezeptorfläche), der die Aktivität einer Zelle beeinflusst } Abhängig von der Verschaltung der retinalen Zellen Rezeptiven Felder der retinalen Ganglienzellen bestehen aus einem Zentrum und einem Umfeld. } } } } On-Center Zellen: Lichtreiz in das Zentrum des RF aktiviert Zelle, Licht im Umfeld hemmt sie Off-Center Zellen: Lichtreiz in das Zentrum hemmt Zelle, Licht in das Umfeld erregt sie Gleichzeitige Belichtung des Zentrums und Umfelds führt nur zu einer sehr schwachen Erregung RF einer Laterale Hemmung } } Dient der Kontrastverstärkung, verstärkt Schärfe des Bildeindrucks Mach-Bänder (E. Mach) Kortikaler Vergrösserungsfaktor } - + - Grosser Teil der Ganglienzellen verarbeitet Information aus der Fovea } 16 - Benachbarte Ganglienzellen hemmen sich gegenseitig } } On-Center-Zelle In CGL und V1: ca. 50% aller Zellen repräsentiert die Fovea Björn Rasch Vorlesung Allg. Psychologie Uni FR 28.10.15 Rezeptive Felder in der Retina } Mach-Bänder (E. Mach) } 17 Enstehung durch laterale Hemmung der Ganglienzellen an den Farbübergängen Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Laterale Hemmung 18 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 RF im primären visuellen Kortex } Zellen im primären visuellen Kortex (V1) } } Neuronen antworten nicht / nur schwach auf punktförmige Lichtreize Starke Erregung bei kurzen Lichtstreifen } } Nobelpreis 1981: David Hubel und Torsten Wiesel Einfache Zellen: } Längliche rezeptive Felder } erregende Zonen in der Mitte und flankierende hemmende Zonen } Reaktion auf Lichtstreifen oder Balken einer bestimmten Orientierung } Tuning-Kurve der Zelle: Je besser die Orientierung des Nachdie Hubel & Wiesel, 1962 Lichtreizes passt, desto stärker Zellantwort } Meist zusätzlich Präferenz für bestimmte Bewegungsrichtung Entstehen durch einfache Zusammenschaltung ringförmiger rezeptiver Felder } 19 Simple Cell in V1 Björn Rasch Vorlesung Allg. Psychologie Uni FR 28.10.15 Zellen mit Orientierungsspezifität Zellantwort Reiz 20 https://www.youtube.com/watch?v=C w5PKV9Rj3o Björn Rasch Vorlesung Allg. Psychologie Uni FR 28.10.15 RF im primären visuellen Kortex } Komplexe Zellen } } Selektive Reaktion auf bestimmte Orientierung, unabhängig von genauer Lage im rezeptiven Feld Hyperkomplexe Zellen } } 21 Maximale Erregung bei Streifen, Ecken oder Winkeln Bestimmte Länge und bestimmte Bewegungsrichtung Björn Rasch Vorlesung Allg. Psychologie Uni FR 28.10.15 Spezifität von Nervenzellen 22 Björn Rasch Vorlesung Allg. Psychologie Uni FR 28.10.15 Die Organisation von V1 } Organisation des primären visuellen Kortex (V1) } Orientierungssäulen } } 6 verschiedene Schichten, davon eine Eingangs- und eine Ausgangsschicht Zellen, die übereinander liegen haben ähnliche rezeptive Felder ¨ } Nebeneinander liegende Orientierungssäulen zeigen nur leichte Veränderungen der Orientierungsspezifität ¨ } } Gleiche Position im visuellen Feld und Orientierung Windmühlenartige Anordnung, jede Orientierung nur einmal Augendominanzsäulen Eiswürfelmodell } Primären visuellen Kortex besteht aus Hypersäulen (ca 1 mm2) } } 23 2 Augendominanzsäulen + vollständiger Satz von Orientierungen Hypersäulen als Verarbeitungsmodul für einen Auschnitt des visuellen Feldes Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Die Organisation von V1 } Das Eiswürfelmodell 24 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Primärer visueller Kortex (V1) Farbverarbeitung (Blobs) Simple Cells: Zellen, die auf hell-dunkel Unterschiede einer bestimmten Orientierung reagieren (Nach Gazzaniga et al., 1998) 25 Björn Rasch Vorlesung Allg. Psychologie Uni FR 28.10.15 Kortikale Areale 26 Aus http://thebrain.mcgill.ca Björn Rasch Vorlesung Allg. Psychologie Uni FR 28.10.15 Verarbeitung im visuellen Kortex } Retinotrope Karten in der Retina, CGL und V1 } Benachbarte retinale Ganglienzellen haben überlappende rezeptive Felder } } } Direkte räumliche Abbildung des optisches Bildes in den Zellen Areale V2 und V3 } } } Fortsetzung der Verarbeitung von Form, Bewegung, Farbe aus V1 Retinotrope Anordnung Komplexere Verarbeitung: Zellen reagieren auf Konturen } } Entstehung von Scheinkonturen Areal V4 } } } Projizieren zu benachbarten Zellen im CGL und V1 Farb- und orientierungsspezifische Zellen Reaktion auf komplexe geometrische Muster MT / Nachbarareale } 27 Einfache und komplexe Bewegungsmuster Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Scheinkonturen 28 Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15 Parallelverarbeitung von Bewegung, Farbe, Form, Position und Tiefe } Parallelverarbeitung } } Unterdimensionen des Sehens } werden von verschiedenen neuronalen Netzwerken verarbeitet } Bewegung, Farbe, Form, Position und Tiefe Verarbeitung getrennt und gleichzeitig } } natürliche Methode der Informationsverarbeitung im Gehirn Andere neuronale Netzwerke führen die Informationen zusammen } 29 Weitere Verarbeitung (z.B. Vergleich mit gespeicherten Informationen etc.) Björn Rasch Vorlesung Allg. Psychologie Uni FR 28.10.15 Parallelverarbeitung von Farbe, Bewegung, Form und Tiefe Colliculus Superior (CS) ITC (Aus Eysel, 2006) 30 Björn Rasch Vorlesung Allg. Psychologie Uni FR 28.10.15 Magno- und Parvozellen } Corpus geniculatum laterale (CGL) } Teil des Thalamus } } Organisation in 6 Schichten } } Thalamus als Umschaltzentrale für verschiedene Sinnesmodalitäten Jede Schicht enthält vollständige retinotrope Karte Magno – Zellen ¨ } } } Relativ grosse rezeptive Felder, nahezu farbunempfindlich Liefern schnelle, kurz anhaltende Signale, wichtig für Bewegungsinformation Parvo-Zellen ¨ } } 31 Retina: M-Zellen Retina: P-Zellen Kleine rezeptive Felder, farbselektiv Wichtig für hochauflösendes Sehen von Form und Farbe Björn Rasch, Vorlesung Allgemeine Psychologie Uni FR 28.10.15
© Copyright 2024 ExpyDoc
