Fotorecepce dorcas2 File:Crepuscular ray sunset from telstra tower edit.jpg Využití vlastností světla a jeho absorpce při průchodu a odrazu. Zrakem až cca 90% informací (těžko říct přesně). Tvar, barva, umístění v prostoru, rychlost a směr pohybu. light_lux_spec File:Crepuscular ray sunset from telstra tower edit.jpg https://dryuc24b85zbr.cloudfront.net/tes/resources/11028967/image?width=500&height=500&version=1426 697226000 Využití vlastností světla a jeho absorpce při průchodu a odrazu. Zrakem až cca 90% informací (těžko říct přesně). Tvar, barva, umístění v prostoru, rychlost a směr pohybu. [USEMAP] §Optický systém oka §Fotoreceptory sítnice §Optická dráha §Korová zraková oblast David Hubel’s web page http://hubel.med.harvard.edu/index.html Od baktérií schopnost detekce. Komorové oko – dokonalý optický nástroj oči fylogeneze Od baktérií schopnost detekce. Evoluce oka Komorové oko – dokonalý optický nástroj Variace na jedno téma. Nezávisle zřejmě vzniklo několikrát. sítnice2 Inverzní sítnice obratlovců. Lidé: 120 mil. tyčinek, 6 mil. čípků. – jen 1 mil axonů - konvergence obnova RGB čípky, ale jen RG ve fovei. Tyčinky jsou velmi štíhlé 2-5um, čípky v periferii 5-8 mm, ve fovei ale pouze 1,5 um. Nerovnoměrná distribuce recepčních buněk. fototransdukce2 Proteiny mohou absorbovat viditelné spektrum teprve ve spojení s chromoforem – část molekuly odpovědná za absorpci záření (také zvaná kofaktor nebo prostetická skupina – nebílkovinná sl.) -Stereoizometrie Retinalu fototransdukce2 Absorbce světla - Karotenoidy (vit.A) Video cis - trans chlorophyl Absorbce světla - Karotenoidy (vit.A) a pyrolové kruhy (chlorofyl) Absorpci světla zajišťují i jiné kofaktoy – FAD Fotosensitivní proteiny: Kryptochromy – rytmy živočichů, magnetorecepce Fotolyázy – opravy DNA Flavoproteiny rostlin – kvetení, opad listů atd. Světlem excitovaný flavin vytrhává e- z proteinu (např. kryptochromu – tzv. fotoredukce flavinu), mění své oxidační číslo (oxidovaný FAD, redukovaný FAD) a tím i signalizační vlastnosti proteinu. 15-9 Spolupráce chromoforu retinalu a apoproteinu opsinu. fototransdukce2 Video aktivace rhodopsinu světla transdukce Silbernagl U chemorecepce ligand způsobí změnu konformace membránového 7TM receptoru tak, že alfa podjednotka G proteinu je uvolněna aby aktivovala membránové enzymy. A stejně je to i s opsinem. V tomto případě je však čichová nebo chuťová molekula v jistém smyslu již přítomna a připojena k 7TM receptoru. Je to chromofor, 11cis retinal. Ten je ve vazbě na lyzinový zbytek uložen do opsinu a je ve své poloze stabilizován slabými interakcemi se dvěma dalšími zbytky aminokyselin. Foton pak pouze změní konformaci retinalu z cis do trans pozice (2x10-14s, takže se už déle nevejde do vazebné polohy v dutině opsinu. To způsobí, že opsin změní svou konformaci a přes několik meziproduktů se přemění na konečný metarodopsin II. Ten reaguje s G-proteinem (transducinem), který se následně, po náhradě GDP za GTP, štěpí na alfa a beta gama podjednotky. Alfa potom, jako u jiných modalit, aktivuje specifické enzymy v membráně, a to takto: na aktivovanou alfa-GTP se nyní naváže inhibiční podjednotka cGMP-fosfodiesterázy, PDE. Takto dezinhibovaná PDE pak snižuje cytosolovou koncentraci cGMP. https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-2-6?previousFilter=tag_chapter-02 fotoamplifikace Zesílení světla transdukce Silbernagl Řada zpětných vazeb a cyklů: §Vypnutí, inaktivace – příprava na další signál. Arestin v G-prot. signalizaci, Ca §Adaptace – rozsah od 1 po 106 fotonů / sec, úloha Ca iontů (podobně i čich, sluch) §Regenerace pigmentu – umožní přijetí dalšího signálu světla transdukce Silbernagl Inaktivace a regenerace: Samozhasnutí alfa Transducinu. Vlastní aktivitou štěpí GTP na GDP a navazuje inhibiční podjednotku Ipde. Katalytická aktivita alfa podjednotky tím končí. GAP (GTPase activating protein) podporuje cyklus a regeneraci. Regenerovaný transducin zase uvolňuje Ipde. světla transdukce Silbernagl světla transdukce Silbernagl Terminace: Při dopadu světla GCAP (guanylyl cyclase activating Protein) ztratí 4 Ca a aktivuje GC. Ta zvýší cGMP a kationtové kanály se zase otevřou a receptor je připraven na další světelný podnět světla transdukce Silbernagl Inaktivace a adaptace cestou fosforylace Rodopsinu Inaktivace rodopsinu: MRII odhalí vazebné místo pro RK. Fosforyluje se, naváže arestin a dál už nereaguje s transducinem. All–trans-retinal se oddělí. RK kompetuje s transducinem o vazebné místo na MR II. Ca adaptace: Ca zrychluje fosforylaci MRII na světle s pomocí jiného Ca-závislého proteinu rekoverinu. Rekoverin citlivý na Ca se tak podílí na redukci životnosti rodopsinu. Méně inhibuje RK je-li méně Ca – za podmínek jasu. Úloha GPCR kinázy a arestinu v GPCR desensitizaci GPCR g - protein coupled cell surface receptor Inaktivace rodopsinu je stejná jako u jiných GPCR adaptace oka 2 Adaptace: Prostorová sumace – vyšší citlivost za cenu menšího rozlišení detailů Časová sumace – vyšší citlivost za cenu menšího rozlišení rychlých dějů světla transdukce Silbernagl Adaptace: Soutěž mezi fosducinem a alfa podjednotkou o beta a gama podjednotky Ve světle je defosforylován, váže je, a tak blokuje regeneraci transducinu světla transdukce Silbernagl světla transdukce Silbernagl Regenerace retinalu v pigmentovém epitelu fotoregenerace All-trans-retinol – vitamin A. Při nedostatku šeroslepost. Drosophila jako užitečný model zrakové transdukce: Mimořádné zesílení – reakce na jediný foton Nízký šum ve tmě (navzdory spontánní termální izomerizaci) Široká adaptace – rozsah až 106 (závislá na Ca) Rychlá terminace odpovědi (arestin) 10x rychlejší GPCR signální dráha než obratlovci - fosfolipáza fototransdukce2 Drosophila jako užitečný model zrakové transdukce: Taková rychlost? PLC octomilky je jeden z nejvýkonnějších známých enzymů- limitem je jen přísun cGMP Výkonnost transdukce omezena pouze difuzním pohybem v membráně. HardieFig3 Drosophila jako užitečný model zrakové transdukce: Difuzní model signálového přenosu x Signalplex, scaffolding proteins Multimolekulární signalizační komplex Drosophila jako užitečný model zrakové transdukce: Organizace signálních proteinů v čase a prostoru – oddělení, zhášení odpovědi na světlo se účastní i lešení (scaffolding INAD komplex) Drosophila jako užitečný model zrakové transdukce: Taková adaptace? Translokace komplexů s TRP – mechanismus adaptace na tmu a světlo 15-10 15-11 15-12 cGMP na GMP sítnice2 Zpracování primární informace už na periferii propojování receptorů Podobnost architektury sensorických obvodů a drah https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-2-5?previousFilter=tag_chapter-02 Konvergence – zesílení Laterální inhibice – zvýšení kontrastu přechodů (viz dále) Tyčinky – vidění za šera Čípky – vidění za denního světla The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1981 "for his discoveries concerning the functional specialization of the cerebral hemispheres" "for their discoveries concerning information processing in the visual system" Roger W. Sperry David H. Hubel Torsten N. Wiesel 1/2 of the prize 1/4 of the prize 1/4 of the prize USA USA Sweden California Institute of Technology Pasadena, CA, USA Harvard Medical School Boston, MA, USA Harvard Medical School Boston, MA, USA b. 1913 d. 1994 b. 1926 (in Windsor, ON, Canada) b. 1924 Medal Roger W. Sperry David H. Hubel Torsten N. Wiesel half quarter quarter [USEMAP] David Hubel’s web page http://hubel.med.harvard.edu/index.html 16-1 [USEMAP] Zraková dráha https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-2-1?previousFilter=tag_chapter-02 RGB čípky, ale jen RG ve fovei. Tyčinky jsou velmi štíhlé 2-5mm, čípky v periferii 5-8 mm, ve fovei ale pouze 1,5 mm. Zraková dráha – konvergence na periferii větší než ve fovei Rozlišení detailů a barevnost versus citlivost ke světlu Tyčinky – vidění za šera Čípky – vidění za denního světla Tyčinky výrazně konvergují na M gangliové buňky (zelená). Umožňují vidění za šera, ale při ztrátě detailů. Čípky konvergují mnohem méně na P gangliové buňky (tyrkysová). https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-2-7?previousFilter=tag_chapter-02 Většina vláken zrakového nervu končí v corpus geniculatum laterale (CGL) v talamu, ostatní ve středním mozku (tektum, čtverohrbolí, superior colliculus). CGL je po sítnici dalším místem, kde nastává zpracování vizuálních informací před jejich vstupem do primární zrakové kůry v týlním laloku. U ptáků a ryb se s.c. nazývá optické tektum a hraje roli hlavní zrakové oblasti. U savců z CGL vstupují nervové signály do primární zrakové kůry v týlním (okcipitálním laloku). K nejsložitější abstrakci vizuálních informací dochází v tzv. Vizuální asociační oblasti - sekundární a terciární zraková kůře ve spánkovém (temporálním) a temenním (parietálním) laloku. 16-1 f15-22a_cerebellum_mids_c Mezencefalon - Střední mozek: Původně sensorické, asociační a motorické centrum Savci: Tegmentum, Tectum - střecha (čtverohrbolí) Tectum: Superior colliculus - dříve zrakový nerv, pak zrakové prostorové reflexy Inferior colliculus – sluchové reflexy n.okohybný n.kladkový Zraková dráha LGN – laterální genikulátní jádro 6 vrstev, po sítnici další zpracování zrakové radiace LGN XY cesta LGN = Corpus gen. lat. Kromě oddělení ipsi- a kontralaterálního vstupu, také dvě samostatné sub-dráhy od sítnice až po kůru. Parvocelulární – jemné rozlišování tvaru a barev Magnocelulární – pohyb a orientace Identifikace x lokalizace X - 80% gangliových bb Y – 10% g.b. W - 10% g.b. – pohyby očí Některé se kříží, jiné ne. http://www.slideshare.net/starfish57/cnshubelandwiesel http://thebrain.mcgill.ca/flash/a/a_02/a_02_cr/a_02_cr_vis/a_02_cr_vis_3b.jpg http://thebrain.mcgill.ca/flash/a/a_02/a_02_cr/a_02_cr_vis/a_02_cr_vis_3c.jpg x a y dráhy Z primární zrakové kůry dvě cesty: Kde dráha (X) a Co dráha (Y) Koncept rysových analyzátorů – narůstající komplexnost obrazců od sítnice po sek. kůru. Od bodů po tváře v X dráze. Podobně i rysy pohybových vlastností v Y dráze. 15-13 Receptivní pole ve zrakovém systému – primární rysový analyzátor 15-14 ON a OFF typy bipolárních neuronů. Laterální inhibice 10-6 Laterální inhibice B Laterální inhibice: Na sekundárních neuronech je zesílen kontrast. Silný posílí, slabý oslabí 15-22 Laterální inhibice: Na sekundárních neuronech je zesílen kontrast. 13-8 Laterální inhibice: Na sekundárních neuronech je zesílen kontrast. Změna velikosti a struktury receptivního pole. Bipolární (gangliové) buňky jsou první rysové analyzátory 15-16 [USEMAP] Laterální inhibice: Na sekundárních neuronech je zesílen kontrast. Změna velikosti a struktury receptivního pole. Bipolární (resp. gangliové) buňky jsou první rysové analyzátory. Gangliové bb reagují na koncentricky osvětlenou plošku, a to buď s ON nebo OFF středem a kontrastní periferií. https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-2-8?previousFilter=tag_chapter-02 Video receptivní pole OnOffCentra nesh Proč ty šedé flíčky? křížící se linie 15-21 Proč ty šedé flíčky? Vysvětlení přes recepční pole gangliových buněk. OnOffCentra Skládání recepčních polí. Hvězdicové neurony v CGL aktivují jednoduché buňky IV. korové vrstvy primární zrakové oblasti směrově specifickým způsobem. XY cesta 16-7 Jednoduchá buňka „měří“ sklon svého kontrastního pruhu komplexní b [USEMAP] Jednoduché bb konvergují na komplexní b. Komplexní buňka nemá jasně vyhraněnou excitační a inhibiční oblast - „měří“ pouze sklon kontrastního pruhu bez ohledu na pozici na sítnici. https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-3-4?previousFilter=tag_chapter-03 https://www.youtube.com/watch?v=8VdFf3egwfg polohy Jednoduchá buňka „měří“ pozici a sklon svého kontrastního pruhu Jednoduché bb konvergují na komplexní b. Komplexní buňka nemá jasně vyhraněnou excitační a inhibiční oblast - „měří“ pouze sklon kontrastního pruhu bez ohledu na pozici na sítnici. hyperkolumna Komplexní orientačně selektivní buňky primární kůry tvoří mozaiku nebo „klávesnici“ podobnou tonotopické. Sloupce okulární dominance jsou charakteristicky organizovány jako sloupečky kolmé k povrchu kůry. Sousedící proužky obsahují neurony, jejichž receptivní pole jsou lokalizována v identických místech sítnic. Sloupce orientační specifity jsou seskupeny tak, že v každém sousedním sloupečku je funkční orientace receptivního pole stočena o 10°. Neurony v jednom kortikálním sloupečku odpovídají na pruh světla z jednoho místa retiny o určitém sklonu. Do hloubky sloupečku se mění reakce na tloušťku pruhu. Hypersloupec je elementární funkční modul primární z.k. http://thebrain.mcgill.ca/flash/a/a_02/a_02_cr/a_02_cr_vis/a_02_cr_vis_3b.jpg http://thebrain.mcgill.ca/flash/a/a_02/a_02_cr/a_02_cr_vis/a_02_cr_vis_3c.jpg 16-8 makak [USEMAP] Komplexní orientačně selektivní buňky primární zrakové kůry makaka. Ve skutečnosti jsou orientovány jako řezy dortu kolem jednoho centra. [USEMAP] Sloupec V závislosti na hloubce, některé vlastnosti aktivačního podnětu zůstávají, jiné se mění – Sloupcová architektura. Pro každé oko zvlášť. Separátní analyzátory pro barvu, tloušťku a orientaci kontrastního pruhu z každého oka zvlášť. https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-3-5?previousFilter=tag_chapter-03 [USEMAP] Hypersloupec V1 kůra je složena z mnoha malých kortikálních modulů zvaných hypersloupce. Leží kolmo k povrchu kůry a procházejí všemi 6 vrstvami. Každý 1mm2 reprezentuje plný rozsah orientací pro obě oči. Analýza celé jedné části zorného pole §Některé buňky odpovídají nejlépe když pruh světla končí ještě uvnitř receptivního pole. End-stopped cells [USEMAP] https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-3-4?previousFilter=tag_chapter-03 Některé buňky odpovídají nejlépe když pruh světla končí ještě uvnitř receptivního pole. End-stopped cells. Určitá délka je optimální stimul. End-stopped cells: Pravděpodobně pro detekci zakřiveného okraje. čáry Selektivní adaptace a orientačně selektivní buňky. Selektivní adaptace: Neinvazivní cesta do lidského mozku adaptace oka na pruhy Vysvětlení: 20° buňky jsou po 1 min adaptovány, unaveny a přestávají přispívat do vjemu vertikál. Ve výsledku se vertikální linie kácí. http://www.slideshare.net/starfish57/cnshubelandwiesel adaptace ke kontrastu Skutečně máme buňky nastavené na určitou frekvenci kontrastů Selektivní adaptace a kontrastně selektivní buňky Po adaptaci na Konkrétní „frekvenci“, je právě tato utlumena buňka na roh citlivá Sekundární kůra, hyperkomplexní buňky Hierarchické skládání rysů a jejich paralelní zpracování § https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-4-5?previousFilter=tag_chapter-04 obrazce obrazce text http://thebrain.mcgill.ca/flash/a/a_02/a_02_cr/a_02_cr_vis/a_02_cr_vis_3c.jpg grandmother cell grandmother cell 2 „Grandmother’s cells“ Na tvář selektivní buňky mozek s prefrontal cortex světelné spektrum Barevné vidění Posunutá spektrální citlivost = jiný pohled. Neznamená nutně barevné vidění Barevné vidění: Další kvalita zraku Jeden receptor barvu nerozezná, je potřeba nejméně dva druhy barevně selektivních fotoreceptorů jahody Rozlišujeme: tón, sytost, jas [USEMAP] Barevné vidění založeno na různě absorbujících pigmentech. Trichromatické teorie, Young-Helmhotz Oponentní kódování, Hering Why trade one three-dimensional color space (red, green, blue) for another three-dimensional color space (R/G, B/Y, Bl/Wh)? barevne videni Trichromatické skládání [USEMAP] Oponentní kódování, Hering Neexistuje červenozelená nebo modrožlutá https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-5-3?previousFilter=tag_chapter-05 principy barevné vidění Barevná oponence Neexistuje červenozelená nebo modrožlutá Simultánní barevný kontrast – zabarvení šedého obdélníčku doplňkové barvy [USEMAP] Negative afterimages Selektivní adaptace a barevně selektivní buňky https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-5-4?previousFilter=tag_chapter-05 16-9 Dopad zeleného světla na periferii receptivního pole buněk s dvojitou oponencí s červeným excitačním centrem a zelenou excitační periferií vyvolá jejich aktivaci. Stejnou odezvu ale vyvolá dopad červeného světla na centrum tohoto r.p. Výsledkem stimulace periferie zeleným světlem tedy je současný vznik načervenalého vjemu v té části zorného prostoru, která odpovídá centru receptivního pole. bipolarni bunky vidi barvu Dopad zeleného světla na periferii receptivního pole buněk s dvojitou oponencí s červeným excitačním centrem a zelenou excitační periferií vyvolá jejich aktivaci. Stejnou odezvu ale vyvolá dopad červeného světla na centrum tohoto r.p. Výsledkem stimulace periferie zeleným světlem tedy je současný vznik načervenalého vjemu v té části zorného prostoru, která odpovídá centru receptivního pole. Neurony s dvojitou oponencí jsou v primární z.k. seskupeny do kolíčkovitých struktur kolmých k povrchu kůry, které jsou roztroušeny mezi sloupci orientační specifity. Označují se jako barevné sloupce (blobs). I buňky s dvojitou oponencí projikují do sekundární zr. kůry a můžeme je hierarchicky rozdělit na jednoduché, komplexní a hyperkomplexní. Členění primární zrakové kůry – barevné sloupce (blobs) https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-3-5?previousFilter=tag_chapter-03 16-11 Členění primární zrakové kůry – barevné sloupce (blobs) 16-10 Členění primární zrakové kůry – barevné sloupce (blobs) §Barevná stálost: ačkoliv osvětlené různými zdroji světla, barvy předmětů se jeví stálé Užitečná deformace: většinou jsou kontrasty mezi povrchy ne mezi zdroji světla. Systém vidí kontext. https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-5-5?previousFilter=tag_chapter-05 stálost barev Předpoklady a srovnávání deformují skutečný vjem. https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-5-6?previousFilter=tag_chapter-05 The shadows in the left-hand image of the figure produce exactly the same outputs as their backgrounds in the R/G and B/Y “channels” of the opponent process system. The orange square, for example, activates R+G– and Y+B– cells (because orange can be described as reddish yellow). Since the shadow of the small rectangle is the same hue, it also activates these same opponent process cells. The difference between the shadow and its background will only be registered in the output of the Bl/Wh opponent process: the Wh+Bl– cells will respond more strongly to the brighter orange square than to the darker shadow. In the right-hand image of the figure, on the other hand, all five shapes are different hues, so all five will produce different outputs in the R/G and B/Y channels. Although we almost never notice them, shadows—brightness differences—are scattered throughout almost every visual scene (if you look around carefully now, you will probably see them everywhere). But shadows are rarely of interest to us, whereas hue boundaries are important. They divide the visual scene into component surfaces which higher-level vision can then combine into objects. Thus, recoding light wavelengths into dimensions that de-emphasize shadows and highlight surfaces—such as the color opponent dimension—is a very good thing. K čemu je dobrá oponence? Rozeznání objektů od jejich stínů 3 vs 5 https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-essay-5-1?previousFilter=tag_chapter-05 Vnímání pohybu x a y dráhy [USEMAP] Jak je pohyb důležitý https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-8-3?previousFilter=tag_chapter-08 Zdánlivé pohyby 16-16 Specialista na směr 14-14 14-15 Detektor směru pohybu Detektor rychlosti §https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-per ception-5e-activity-8-2?previousFilter=tag_chapter-08 spožděná inhibice [USEMAP] https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-8-3?previousFilter=tag_chapter-08 Image 1 and Image 2 of this part of the activity may at first look like random collections of white dots. But when we put a series of these images together and play them as a movie, as in Image 3, you should get the immediate and compelling perception of a human being walking to the right. Researchers have found that a great deal of information can be gathered about the activities and even identities of people featured in “dot walker” displays such as this. For example, it has been shown that observers can usually identify the gender of the walker, possibly by calculating the width of his or her shoulders and hips (males typically have broader shoulders and narrower hips than females). Interestingly, biological motion displays are much easier to identify when the character in the movie is performing a familiar action. Image 4 shows the frames of the movie in Image 3 reversed, so that the person is walking backwards. Although the motion in this movie does appear vaguely familiar, it seems less “natural” than the forward walker in Image 3. Detektor rychlosti [USEMAP] Pohyb pomáhá rozlišit co je blíž a co dál, co je pozadí. Okraj je vždy nahoře, protože patří k tomu, co se hýbe. https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-8-3?previousFilter=tag_chapter-08 https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-essay-4-2?previousFilter=tag_chapter-04 Pohyb umožňuje akumulovat fragmenty a seskládat výsledek. [USEMAP] Únava analyzátoru pohybu https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-8-1?previousFilter=tag_chapter-08 percepce pohybu x a y dráhy Dorzální „Where“ dráha. 16-12 KDE? CO? Členění sekundární zrakové kůry 16-13 Členění sekundární zrakové kůry 16-15 Paralelní zpracování ve zrakové dráze Vnímání prostoru https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-6-1?previousFilter=tag_chapter-06 Několik způsobů k rozeznání, co je blíž a co je dál jediným okem: -Překryv -Relativní velikost -Perspektiva -Barevnost -Paralaxa pohybu -Akomodace a konvergence Další metody konstrukce prostoru. perspektiva Jsou stejně malí, ale nevypadají… horopterová kružnice Obě oči: Binokulární disparita panumova oblast [USEMAP] https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-6-2?previousFilter=tag_chapter-06 [USEMAP] Prostorové vidění (co je blíže a co dál) založeno na schopnosti měřit odlišnosti v zobrazení pravé a levé sítnice. §Binokulární neurony – zajišťují fůzi obrazů do určitého stupně disparace. Pak se obraz rozpadne na dva. §Sloupečky retinální disparace – každý sloupec hlásí jiný stupeň disparace – a tedy i jinou vzdálenost mezi dvěma pozorovanými předměty Pohyby očí – sakkadické pohyby Úkol rozeznat pohyb na sítnici způsobený pohybem očí od vlastních pohybů předmětů §https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-per ception-5e-activity-8-5?previousFilter=tag_chapter-08 Interpretace viděného rozeznávání objektů skládání čtverce skládání čtverce 2 [USEMAP] Seskupování Gestalt princip: celek je víc než součet částí Podle kontrastních linií https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-4-2?previousFilter=tag_chapter-04 Kategorizovaná percepce – Gestalt shlukovací princip Jde o obecný jev smyslového vnímání: stimuly, které jsou fyzikálně kontinuální, jsou shlukovány do jednoho proudu, „tvaru“ nebo významu. Cizí jazyky. Gestaltismus: Celek je více než suma částí. Elementy jsou jen výsledkem umělé abstrakce a konstrukce. Psychologická realita se vyznačuje přirozenými celky fungujícími vždy v organických souvislostech. Vše živé směřuje k tvarům, celkům, formám, a touto tendencí se řídí vnímání, myšlení, chování i usilování vůle. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/55/Kanizsa_triangle.svg/220px-Kanizsa_triang le.svg.png dobré pokračování domeček Seskupování Podle kontrastních Linií Hledání hran, kontur. Zařazování vjemů do nachystaných kategorií: - je to rychlé - vystačí to s fragmentární informací Překrytí jinou strukturou pomůže. Prázdno obrázek „roztrhá“. přerušení zvuku V reálném světě se objekty překrývají. Interpolací dosahujeme efekt doplnění – kontinuita zvuku díra Okluze - překrývání Co je obrázek na černé zdi a co díra ve zdi ? > Brain test hlavy http://sites.sinauer.com/wolfe4e/wa04.03.html Dvojznačnost objektů Přepínáme mezi dvěma intepretacemi. Neexistuje žádná střední. „Seeing is believing“ http://www.intropsych.com/ch07_cognition/07neckecubewithletters.jpg Neckerova kostka Rubin vase/face illusion zkušenost Objekty potřebujeme identifikovat z různých úhlů. Zkušenost – rozeznáme tvar i z různých úhlů Bush Tváře jsou ale mimořádně důležité, přitom dosti podobné, hodnotíme je jinak. Obrácené tváře vnímáme hůře než normálně orientované. Otočení způsobí horší hodnocení podobně jako u jiných objektů. Bush https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-4-7?previousFilter=tag_chapter-04 Particular part of the brain (the fusiform gyrus in the right temporal lobe, if you want to know precisely) has evolved for the sole purpose of recognizing faces. This evolutionary adaptation would make sense, because face recognition is such an incredibly important part of humans’ social interactions. Other researchers contend that this part of the brain is adapted to process any type of object with which we have a great deal of experience recognizing (if you think about it, you’ve probably recognized faces far more often in your life than any other object). Supporting this position are experiments showing that expert bird watchers, but not non-bird watchers, show inversion effects for birds as well as faces; similarly, expert dog show judges show inversion effects for dogs. dalmatin Iluze 1 Iluze 2 Pozornost https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-7-5?previousFilter=tag_chapter-07 Provádí selekci jen některých objektů přicházejících ze smyslových orgánů nebo paměťových stop. Ty, které jsou vyhodnoceny jako důležité, mají přednost. Filtr toho důležitého. Sestupné dráhy od centra k periferii mohou ovládat už smyslový vstup (vláskové buňky hlemýždě, receptory sítnice). Psychofyziologie §Iluze osvětlení – světelná stálost Hnědá čokoláda za jasného dne odráží více světla než papír za šera, ale stejně ji vnímáme jako tmavou. Předpoklady a zkušenost usnadňují interpretaci. To, co vidíme, není realita, ale zkušenost. Automatické předpoklady našeho vnímání https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-5-6?previousFilter=tag_chapter-05 The visual system makes the assumption that there is a dark vertical stripe printed on the card, and that changes in luminance from left to right in the image are due to changes in the surface reflectance of the card. The visual system assumes that the changes in luminance are due to lighting shifts caused by the folds in the card, not to changes in surface reflectance. The middle section of the card probably appears to be in a shadow, which means that the light source is above the card. This is a reasonable assumption to make: the card clearly seems to be folded, and it is unlikely that the folds occur exactly at points where the surface reflectance changes abruptly. These images reveal two more assumptions that the visual system makes in order to interpret changes in illumination across an image. First, we know that a portion of a surface that faces toward a light source will be brighter than a portion of the surface facing away from the light. Second, all else being equal, we assume that the lighting in a scene is coming from above. In Image 1, the lightest parts of the circles in the X pattern are on top, while the darkest parts are at the bottoms of the circles. If the lighting was coming from above, these circles would have to be bumps, since this configuration would make the lighter portions of the circles face towards the light. Conversely, the other circles would have to be dimples because their bottoms are lighter than their tops. https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-activity-5-6?previousFilter=tag_chapter-05 As with the folded card illusion, this illusion happens because your visual system cannot disregard its interpretation of the light sources in scenes when making judgments about the brightness of surfaces. The marked square near the center of the image falls in the shadow of the cylinder. Since we assume that shadows make surfaces less bright, we boost our estimate of the reflectance of this square accordingly. We also assume that the checkerboard pattern is regular, so that the lighter squares in the pattern are all the same lightness and the darker squares are all the same darkness. These assumptions lead us to strongly believe that the more central marked square in the shadow is lighter than the marked square on the edge of the board, so we are tricked into thinking that the former is brighter than the latter, too. As the creator of this image, Edward Adelson at MIT, says, “The visual system is not very good at being a physical light meter, but that is not its purpose.” The assumptions used by our visual systems are designed to help us determine the qualities of surfaces in the world, not the light reflecting off the surfaces. It is the surfaces themselves that we want to know about, not the particular happen to be they are illuminated. Psychofyziologie (podle Králíčka, 1995) §Poznávací procesy úVnímání – první stupeň kognitivního procesu. Obrazy jevů podrženy v paměti. úMyšlení – vyšší fáze. Myšlenkové operace prohlubuje použití symbolů řeči. §Motivace §Emoce §Chování Psychofyziologie §Poznávací procesy úAsociační korové oblasti jsou anatomickým substrátem kognitivní činnosti. Parasensorické Prefrontální Paralimbická mozek s prefrontal cortex Psychofyziologie §Poznávací procesy úAsociační korové oblasti jsou anatomickým substrátem kognitivní činnosti. Parasensorické – shromažďují elementární sensorické informace a spojují je do uceleného smyslového vjemu Prefrontální – vypracovávají strategii chování Paralimbická – učením získaná kontrola nad vrozenými motivačními a emočními programy Parasensorické §Unimodální – sekundární korové oblasti jednotlivých smyslů obklopující primární kůru. Léze nevedou ke ztrátě vší funkce, ale k agnosiím. úZrakové: Pro kresby Prosopagnosie – pro tváře Pro pohyb Pro hloubku prostoru Parasensorické §Unimodální – sekundární korové oblasti jednotlivých smyslů obklopující primární kůru. Léze nevedou ke ztrátě vší funkce, ale k agnosiím. –Sluchové: •Čistá slovní hluchota (jako cizí jazyk), ale porozumění čtenému, psaní zachováno •Pro neverbální zvuky Parasensorické §Unimodální – sekundární korové oblasti jednotlivých smyslů obklopující primární kůru. Léze nevedou ke ztrátě vší funkce, ale k agnosiím. § –Somatosensorické: •Astereognosie – neschopnost poznat hmatem •Polymodální –Hemineglect syndrom: ignorace vizuálních, somatosensorických, sluchových podnětů z jedné poloviny těla –Schopnost pravé hemisféry sdělovat a vnímat emocionální komponentu řeči. –Ztráta funkce - Aprosodie: motorická (neschopnost vyjádřit), sensorická (neschopnost vnímat). Parasensorické Několik poznámek na závěr •Smysly jsou branami, kterými vstupuje vnější svět do našeho vnitřního a utváří jej. To nemohlo zůstat stranou zájmu filosofie. Vlastně to byli filosofové, kteří položili základ vědeckého zkoumání. V oblasti neurověd, smyslové fyziologie a epistemologie (věda o poznávání) jedno jméno vyniká: René Descartes (1596-1650). Ve snaze najít něco nezpochybnitelného, o co by bylo možné se opřít, když kolem něj bylo tolik mylných východisek, došel k myšlence, že právě jeho pochybování je tím nezpochybnitelným a pevným bodem. Pochybovat o něm nedává smysl. Myslím – tedy jsem. To jediné je pevné, smysly mohou lhát, jako fantomová bolest neexistujícího údu. https://oup-arc.com/access/content/sensation-and-perception-5e-student-resources/sensation-and-perc eption-5e-essay-1-1?previousFilter=tag_chapter-01 Několik poznámek na závěr •Venkovní svět, o kterém je možno pochybovat, věcí existujících v prostoru nazval res extensa. Jak souvisí se světem vnitřním res cogitans? Definoval tak problém duše (vědomí) a těla, který zaměstnává filosofy dodnes. •Dnešní terminologií knih (a filmů): jak víme, že nejsme jen mozky s dobře stimulovanými smyslovými vstupy? Žijící ve virtuálním světě? Jak si můžeme být jisti? Co vlastně víme jistě? •Podobně jako Descartese, stopa vede do našeho vědomí. Vnímám-li bolest nebo oranžovou nebo hrom, těžko pochybovat o tom vjemu, o tom prožitku. Ta zkušenost se nedá popřít. Naše prožívání je ta nejjistější věc na světě kterou máme. Několik poznámek na závěr •Jsme „prožívači“, žijeme v prožitcích a k prožitkům máme intimní přístup. Tato privátnost ale působí, že do naši zkušenosti v celé šíři neumíme nikoho přenést. Náš prožitek, když jej popíšeme, popisujeme slovy, jejichž význam se druhý naučil na základě svého prožitku, a nemůžeme si být jisti, že se shodují. Maminka mi ukázala červenou, Vám Vaše také. Ale jestli vnímáme stejně, nevíme. •Neumíme se vcítit do netopýra, jak napsal Thomas Nagel: “What is it like to be a bat? (1974). I kdybych znal naprosto všechny pochody v mozku, nebudu vědět, jaké to je, být netopýrem. •S obrovským rozvojem neurozobrazovacích metod není nereálné si představit, že budeme znát do detailů, co se děje v našem mozku např. při prudké bolesti (tzv. „Snadný problém“ vědomí). Ale vědět, co to je bolest cítit, budeme zase jen my, a to srovnáním s jinými našimi zkušenostmi. Několik poznámek na závěr •Není to zvláštní? Naše životy jsou postaveny na barvách, vůních, významech slov a vztahů, očekáváních, motivacích, radostech a trápeních a přírodní vědy k tomu nemají přístup! V normálním životě to nijak nevadí a problém vlastně není nijak palčivý a je možné jej docela dobře ignorovat, ale hluboká puklina v našem světě tu je a provokuje. •Popsat korelace mezi mozkovou aktivitou a vědomými stavy je věcí techniky a daří se stále lépe. Jak je ale propojeno subjektivní prožívání („Qualia“) a pochody našeho mozku je tzv. „Těžkým problémem“ filosofie a věd. Bylo učiněno mnoho pokusů jej rozlousknout, ale bez obecně přijatelného řešení. •Lze říct, že tu rozpor není a zkoumáním mozku rozluštíme vše (redukcionalistický fyzikalismus mnoha přírodovědců). Nebo jako Thomas Nagel říct, že přírodní vědy a evolucionismus vědomí vysvětlit nedokážou a říká, že sám kosmos inklinuje ke vzniku vědomí (emergentismus). Lze jít cestou Cartesiánského dualismu (duše a tělo jsou nezávislé substance) nebo panpsychismu (každé jsoucno má jisté vědomí). Jiní , jako Colin McGinn jsou připraveni akceptovat, že tato oblast je prostě „intelektuálně uzavřena“. Několik poznámek na závěr •Descartes otevřel neobyčejně plodnou cestu empirické vědě. Z jeho pochybování vychází metodologická skepse vědecké metody, která nevěří jen tak něčemu. Jako metodu si stanoví redukcionismus, který nebere neměřitelné (a nefalsifikovatelné - K.R. Popper) v úvahu. Zájem o „rozlehlá jsoucna“ (res extensa) přinesl obrovský technologický pokrok, res cogitans byla z metodických důvodů dána stranou. •Duše určitě je závislá na těle (mozku). Naše vnímání je tak lehce chemicky ovlivnitelné! Úrazy mozku tak zásadně ovlivňují naše chování a prožívání. Paměť a s ní i náš vnitřní svět kamsi mizí při měřitelné mozkové degeneraci. Už se podařilo přečíst jednoduché myšlenky pomocí zobrazovacích metod. •Jedno je závislé na druhém. Život obsahuje obě složky nedělitelně, ale těžký problém tím nezmizí. Ponechme stranou problém svobodné vůle, který je pro náš běžný život také dost zásadní – stojí na něm naše sliby, pojem rozhodování a také odpovědnosti a práva - a držme se otázky: Proč prožívám? Několik poznámek na závěr •Prožívání není pro život nezbytné. Je zcela ve shodě s užitečným – udržovat život jídlem, pitím, sexem, vyhýbáním se bolesti je účelné, ale evoluce mohla zkonstruovat roboty bez emocí a prožitků (Nagel). Programy by se mohly zdokonalovat učením (jak jsme svědky u posledních generací automatů). Ale zrodí se jim v koncertu jejich elektronických signálů prožitek? Asi ne. A budou fungovat bezchybně dál, naopak naše závislosti, deprese, psychické problémy, mnoho chybných rozhodnutí stojí na existenci prožitkového světa. Proč tedy? Těžko uvěřit, že to co je pro nás tak podstatné, je jen podružnost. •Životu obratlovců jsou evidentně prožitky vlastní a nevidíme kam na cestě k bezobratlým a jednobuněčným položit hranici, kde už život určitě je bez elementárního prožitku. •Nemusíme hned věřit v nesmrtelnou duši, ale nemusíme také věřit redukcionalistické, fyzikalistické přírodovědě, když nám říká, že má na to aby o životě řekla vše a dokonce, že jen ona na to má nárok a všichni ostatní jsou podvodníci (R. Dawkins). Když nám není schopna objasnit tak podstatný aspekt našeho života. •Život je zvláštní a vztah těla a vědomí je opravdu záhada! • Několik poznámek na závěr •V 18. století žil další filosof, který ovlivnil způsob myšlení současné vědy: Immanuel Kant (1724-1804). Podobně jako Koperník lidem zpřístupnil poznání, že ne nebeská klenba, ale my se pohybujeme, ukázal, že to, jak se nám svět jeví, zrcadlí naše vlastnosti stejně jako světa kolem. Mozek a zkušenost jsou velmi aktivní při zpracování reality. • • •Edmund Husserl (1859-1938) dále ukázal, že naše zkušenost, předpoklady a apriorní a třeba i nedefinovaná přesvědčení určují, že nejsme nestrannými pozorovateli, ale dostáváme jen takový typ odpovědí, jaký čekáme. Při poznávání je třeba jít k čistým fenoménům. • • • • • • • • Několik poznámek na závěr • • •Smith, C.U.M. Biology of sensory systems. Wiley-Blackwell. 2008. ISBN: 978-0-470-51862-5 •http://casopis.vesmir.cz/clanek/panpsychismus-zleva-zprava •http://www.prospectmagazine.co.uk/philosophy/thomas-nagel-mind-and-cosmos-review-leiter-nation §deaf abstract thinking - téma Polarizované světlo – mám nové články!! polarizované světlo polarizované světlo 2b oko hmyzu oko hmyzu2