Das visuelle System - Allgemeine Psychologie & Biopsychologie

Allgemeine Psychologie & Biopsychologie (Fach) / Das visuelle System (Lektion)

Das Auge in der Detaillierten Betrachtung

Diese Lektion wurde von michi_r erstellt.

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Was macht unser Gehirn aus der Welt - Wahrnehmung ist ... - Subjektive -> Wahrnehmung hat nur einen Zeugen das eigene Bewusstsein - Konstruiert -> Wahrnehmung wied nicht als Abbildung einer objektiv, bewusstseinsunabhängigkeit Wirklichkeit verstanden - Wahrnehmung ist konstruktiver Prozess - erfahrungsabhängig -> Wahrnehmung ist abhängig von Erfahrung -> Die Erzeugung von Bedeutung benötigt Erfahrungen - Kontekt und Kulturabhängig -> Wahrnehmung ist vom Kontext ( Situation ) und von der ( jeweikigen ) Kultur abhängig
3 Stufen der Wahrnehmung 1. Sensorische Prozesse -> Umwandlung von physicher Energiein eine für das Gehirn erkennbare Codierung 2. Perzeptuelle Organisation ->Prozesse, die sensorische Information zu einer einheitlichen und kohärenten Wahrnehmung zusammenfügen 3. Identifikation / Wiedererkennen von Objekten -> weist den "perzepten" eine Beduetung auf der Grundlage unserer Erinnerung zu Bottom - Up Verarbeitung: -Aufsteigende, datengesteuerte informationsverarbeitung - Analyse,, die mit den Sinnesrezeptoren bekinnt udn aufsteigend i´bist zur Integration der sensorischen Informatonen durch das Gehirn erfolgt Top - Down Verarbeitung_ - absteigende, konzeptgesteuerte Informationsverarbeitung - gesteuert durch höhere mentale Prozesse ( durch Erfahrung und Erwartungen wird Information Interpretiert )
Die visuellen Areale im Kortex - Im visuellen Kortex liegen etwa 500 Millioen Nervenzellen - Sie bilden funktionelle Einheiten, die jeweils bestimmte Aufgaben übernehmen - Die Gruppen reagieren, z.B. nur -> auf diffuse Lichtreize -> auf bestimmte Farbkombinationen -> auf Hell- Dunkel Kontraste -> wenn sich eine Lichtreiz in einem bestimmte Richtung bewegt
Die visuellen Areale im Kortex (2) - im primären visuellen Kortex weden die vusuellen Informationen ausschließlich abgebildet und zwar retinotop, das bedeutetm das benachbarte Punkte auf der Retina auch auf benachbarten Punken im Kortex abgebildet werden - Diese Eindrücke vergleicht das Gehirn mit gespeicherten Bildern. Nur deshalb können wir zum Beispiel ein Gesicht oder Objekt wiedererkennen - Aus diesen Gesamteindrücken nimmt das Gehrin letztlich Form, Farbe und Bewegungen wahr und ist dazu in der Lage, Muster oder Formen wiederzuerkennen
Aufbau des Auges ( Überblick ) - Augenmuskulatur - Ligament - Iris- Pupille - Linse - Cornea ( Hornhaut ) - Zilliarmuskel - Retina - Sehnerv - blinder Fleck - Fovea ( stelle des schärfsten sehens )
Aufbau das Auge ( Detail ) Linse: - Rflektietes Licht wird in der Linse gebündelt Zilliarkörper: - Der Ziliarkörper verändert die Krümmjng der Linse so, dass das Ficierte Objekt scharf abgebildet wird ( Akkommodation ) Iris: - regelt die einfallende lichtmenge, wie die Blende in einer Kamera ( Adoption ) Sehachse: - fixiertes Objekt liegt in der Sehachse und wird auf der Fovea abgebildet Fovea: - der Bereich des schärfsten sehens auf der Retina Retina ( Netzhaut ): - auf der Retina werden die Lichtsignale durch chemische Raktionen in neuronale Informationen umgewandelt Glaskörper: - ist eine gallierte, durchsichtige Masse, die das Augeninnere ausgüllt ( ausßer der vorderen und hinteren Augenkammer ) Sehnerv: - leidet die neuronalen Informationen der Retina an das Gehirn Papille: - wo der Sehnerv das Auge verlässt, sind keine Rezeptorzellen und dashlab dort keine Wahrnehmung möglich ( blinder Fleck )
Die Netzhaut - Die Netzhaut besteht aus einer Reie von Nervenzellen, die sich in Aufbau und Funktion unterscheiden. Diesee Zelltypen sind weitgehend in Schichten angeordnet. Die Verknüpfung der Synapsen findet über die Schichten hinweg statt. - Rechts befindet sich ide Aderhaut des Auges ( rosa ) von Links mommt das Licht ( gleb ) ( durch die Hornaut, Augenlinse udn Glaskörper ) - Die Lichtstrahlung muss also erst das Netz aus Nervenzellen durchdringen , ehe es auf die Fotorezeptoren trifft.
Die Netzhaut 2.0 - Einfalledndes Licht läst photchemische Raktionen in den Stäbchen und Zapfen im hinteren Retinabereich aus. - Dies aktiviert die Bipolarzellen - Die Bipolarzellen aktivieren die Ganglienzellen. Diese laufen zusammen und bilden den Sehnerv. Fotorezeptoren: - Stäbchen und Zapfen Stäbchen: - sind sehr lichtempfindlich ( Dämerungssehen ) - erkennen schwarz / weiß - ermöglichen peripheres sehen Zapfen: - ermöglichen Detailsehen - können Farben unterscheiden - sind in der Fovea konzentriert Sehnerv: - Rund eine Million Fasern des sehners leiten diese Singale weiter ins Gehirn.
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Die Netzhaut Funktion der Netzhaut - Umwandeln von Lichpotonen in Nervenimpulse ( Fotorezeptoren ) - verarbeiten der Impulse ( Verstärken, Filtern, Sotieren, Ordnen ) - Weiterleiten der gefilterten Lichtinformationen ins Gehirn ( Ganglienzellen ) - Anzahl der Fotoreeptoren: ca. 125 Mio - in der Fovea sind Zapfen 1:1 mit einer Gaglienzelle verbunden, in der Peripherie im Verhältnis 1:6 - Im Schnitt aktivieren120 Stäbchen eine Ganglienzelle ( Konvergenz ) - bie Zapfen ist das verhältnis 1:1 -deshalb ist die Detailwahrnehmung der Zapfen größer, besonders in der Fovea. - Retinotope Organisation: -> Retinotop bedeutet, dass Rieze, die in benachbarte Neuronen erregen.
Licht und Sehen: - wir sehen elektromagnetische Wellen zwischen 400 und 700 Nanometern Wellenlänge. - Wir können Objekte sehen, wen sie Lichtwllen reflektieren. - Die wahrgenommene Farbe ergibt sich aus der Zusammensetzung der reflektierten Lichtwellen - Lichtberechnung an Objekkanten gibt uns Informationen über die Objektbeshaffenheit. Stäbchen und Zapfenverteilung auf der Netzhaut: - in der Fovea gibt es nur Zapfen ( Anzahl ca. 150 000 pro mm² ) - In der Peripherie befinden sich sowohl Stäbchen als auch Zapfen - Es gibt viel mehr Stäbchen ( ca. 120 000 000 ) als Zapfen ( ca. 6 000 000 )
Von der Netzhaut zum Gehirn - die Sehbahn ( Überblick ) - Die Fasern des Sehners überkreuzen sich zum Teil von rechtem und linken Augen. Jede Gehirnhälfte erhält also informationen aus beiden Augen die rechte Gehirnhälfte von dem, was links in unserem Gesichtsfeld passiert, die linke Gehirnhälte bearbeitet die Inforationen aus dem rechten Gesichtsfeld. Das erleichtert die Vernetzung und Koordination der Augenbewegungen. - Nie Nervenzellen geben aus dme Seitlichen Kiehöcker, einer der ersten "Umschaltstationen" fürs Auge im Gehirn, direktes Feedbakck ans Auge, ob Helligkeit und Schärfe stimmen, passen also zum Beispiel die Puppile an die jeweiligen Helligkeitsverhältnisse an und regulieren das Scharfsehen. - Vom seitlichen Kniehöcker aus zielen die Nervenzellen in die sogenanne primäre Sehrinde ( visueller Kortex ).
Von der Netzhaut zum Gehirn - die Sehbahn ( Detail ) - Sehnerv - Die jeweils ca. 1 Mio. Axone der Ganglienzellen bilden den Sehnerv
Von der Netzhaut zum Gehirn - die Sehbahn ( Detail ) - Chisam opticum - Hier kreuzen sich die Sehnerven: Die nasen seitig gelegenen Fasern wechseln die Seite, die shläfenseitigen laufen ungekruetz weiter. - So entstehtim linken visuellen Kortex eine Repräsentation des rechten Gesichtfeldes, im rechten visuellen Kortex die des Linken Gesichtfeldes
Von der Netzhaut zum Gehirn - die Sehbahn ( Detail ) - Prätektale Region - Einige Fasern enden in diesem Bereich des Mittelhirns, das die Augenreflexe steuert
Von der Netzhaut zum Gehirn - die Sehbahn ( Detail ) - Coliculi superiores - Teil des Mittelhirns, das Augenbewegungen und komplexe Reflexe im Zusammenwirken mit dem Gehör koordienieren
Von der Netzhaut zum Gehirn - die Sehbahn ( Detail ) - Corpus genicalatum laterale ( CGL ) Teil des Thalamus - Abbildung analog zur Retina ( Retinotope ) - Analyse von Bewegungen und Objektqualitäten. - Starke Vernetzung mit u.a. mit der Formation Reticularis und dem visuellen Kortex
Von der Netzhaut zum Gehirn - die Sehbahn ( Detail ) - Tracus opticus visueller Kortex - Leitet die Informationen zum visuellen Kortex - Im primären visuellen Kortex Analyse auf Farben, Orientierung, Bewegung und Räumlichkeit - Danach Weiterverarbeitung im Übrigen Kortex
Prinzipien visueller Verarbeitung: - Konvergenz und Divergenz - 120 Millionen Rezeptorzellen in der Retina -> Konvergenz -> 1 Mollion Fasern im Sehnerv -> Divergenz -> mehreree Mrd. Kortexzellen verarbeiten visuelle Informationen
Prinzipien visueller Verarbeitung - Multiple Karte des visuellen Feldes - Jeder Ort auf der Retina entspricht einem Ort im CGL ( Thalamus ), im primären visuellen Kortex und in anderen spezialisierten Kortexarealen ( retinotope Karte )
Prinzipien visueller Verarbeitung - Spezialisierte Verarbeitungspfade - Zei Hauptpfade: 1. Über den Temproallappen ( Was ): Objekterkennung und bewusste Repräsentation der Welt 2. Über den Paritallappen ( Wo ): Lokalisation von Reizen ( relative zum Körper ) zur schellen Übersetzung in Bewegungen
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Visuelle Verarbeitung: 2 spezialisierte Verarbeitungspfade - Der Größte Teil einer vuisuellen Information erreicht den Primären visuellen Kortes über das CGL. Im primö ären vusísuellen Kortex wird diese Infoematione dann verarbeitet und dann auf mehere Verarbeutungswege vreteilt. Die versiedenen Verarbeitungswege führen dann getrennt zu verschiedenen funktionealen Arealen des sekundären visuellen Kortex und schließlich zum Assoziationskortex. Es gibt v.a. zwei zentrale Bahnen zu unterscheiden. Funktionen des ventralen Stroms ( Was? ) -Kontrastsehen - Form und Farbwahrnehung - Objektwahrnehmung /- erkennung - Vison for Perception -> Sehen fürs Wahrnehmen ( aber auch Handlungsplanung ) Funktion des dorsalen STroms ( Wo? ) - Bewegungswahrnehmungen - Orientierung im Raum / Orientierung der Gegenstände im Raum - Auge-Hand-Koordination - Figur-Gdrund - Vision for Action -> Sehen fürs Handeln - Visielles gelenktes verhalten
Ausfälle des visuellen Assoziationskortex: Visuelle Agnosien 2 Prosopagnosie: def. -> Unfähigkeit Menschen am Gesicht zu erkennen; eine Störung des visuellen Erkenners. Bei der Prosogagnosie besteht keine senorisches Defizit und auch keine verbale oder intellektuelle Beeinträchtigung. Ursache: Eine schädugung des Gehirns, z.B. durch einen Schalganfall oder Unfall, Kann einie prosopagnosie hervorrugen. Formen der Prosopagnosie können auch vererbt werden. Die genetische Ursache der Krankheit ist allerdings noch unbekannt. von 1000 haben 2 Prozent Prosopagnosie in einer Studie Form: Es kann zwar erkannt werden, das ein Gesicht gesehen wird ( erkennen von einzelen Merkmalen ), aber das Gesichtkann ( im Gehirn ) nicht zugeordnet weren, auch wenn es einer bekannten Person gehört. in extremen Fällen können Prosopagnistiker sich selbst nicht erkennen Umgang: Es werden Merkamle wie Stimme, besondere Kleidung oder Frisuren zur Erkennung von Personen genutzt.
Laterale Hemmung - Benachbarte visuelle Zellen hemmen sich in vielen Bereichen gegenseitig ( -> laterale Hemmung ) - Dadurch werden Unterschiede zwischen den Zellen verstärkt - Das erhöt die Gesamtempfindlichkeit des Systems. ( Bsp. Farbverlaug bei Beispiel )
Laterale Hemmung: Mach-Bänder Laterale Hemmung als Prinzip der Kontrastverstärkung: - Das Sehen von Kanten ist eine trivial Klingende, aber äußert wichtige Funktion des visuellen Systems! - Kontraste zeischen Bereichenm die sich in ihrer Helligkeit unterscheiden, sollten von uns möflichst gut wargenommen werden -> Kanten definieren die Ausdehnung und die Position von Objekten - Eine "visuelle Kante" ist eigentlich die Wahrnehmung eines Kontrasts zweier Benachbarter Stellen im Gesichtsfeld Laterale Hemmung: - als allgemeines Verschaltungsprinzip im Gehirn: Benachbarte visuelle Zellen hemmen sich gegenseitig zur Erhöhung der Gesamtempfindlichkeit - An den Übergängen zu helleren ( oder dunkleren ) Bereichen ist die Hemung durch die Nachbarzellen schwächer ( oder stärker ) - An den Übergängen zu hellernen ( oder dunkleren ) Bereichenist die Hemmung durch die Nachbarzellen schwächer ( oder stärker ) -> Enstehung von Mach-Bändern d.h. die Mach-Bänder enstehen durch Kontrastverstärkung an den Kanten -> dadurch erscheinen duklere Felder am Rand heller, hellere Felder am Rand dunkler