Biologische Psychologie (Subject) / 8 - visuelle Wahrnehmung (Lesson)
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- Welche Wellenlängen sind für uns sichtbar? 380-760nm
- Aufbau des Auges - Hornhaut (Cornea) und Sklera (Lederhaut) bilden äußere Augenhaut und sind lichtdurchlässig - mittleres Auge: Aderhaut (Chorioea) = Blutversorgung, Ziliarkörper, Regenbogenhaut (Iris) = Blende des Auges), musculus sphinter/ dilator pupillae - inneres Auge = Netzhaut/ Retina, nur der hintere Teil ist lichtempfindlich
- Aufbau der Retina ist invertiert Photorezeptoren, Horizontalzellen, Bipolarzellen, amakrine Zellen, Ganglienzellen
- Wie viele Photorezeptoren gibt es und welche Art? 6 Million Zapfen 120 Million Stäbchen
- Gemeinsamkeiten von Zapfen und Stäbchen 1. sekundäre Sinneszellen, sorgen nur für eine elektrische Potentialverschiebung und werden erst in nachfolgenden Zellen in APs übersetzt 2. unterscheidung in Innen und Außenglied, verbunden durch Cilium 3. rezeptiver Teil ist das Außenglied 4. in den Membranscheiben sind Photopigmente
- Zapfen sind zuständig für Farbsehen Photopisches Sehen bei Tageslicht
- Stäbchen sind zuständig für Hell-Dunkel-Unterscheidung Skotopisches Sehen bei Dämmerung
- Während des Photopischen Sehens wird das __ Die __ fällt erst weg wenn skotopische Sehen gehemmt. Hemmung fällt erst weg wenn der Lichteinfall sehr gering ist
- Dunkeladaptationskurve: nach 10 Minuten sind die Stäbchen empfindlicher als die Zapfen, sie sind erst nach 30 Minuten vollständig adaptiert
- Fovea - zur Fovea hin nimmt die Zapfendichte zu, in der Fovea sind nur Zapfen
- blinder Fleck hier tritt der N. opticus aus und es gibt keine Photorezeptoren
- Signalverarbeitung in der Retina bereits in der Retina wird Information verarbeitet bezüglich 1. Farbsehen und 2. Kontastverschärfung
- Ganglienzellen - Aufbau - wodurch es gibt Ganglienzellen mit on und welche mit off Zentrum - verantwortlich für dieses Muster sind prozesse lateraler Hemmung durch horizontale und amakrinzellen - dieses Aktivitätsmuster erhöht die Kontrastsensitivität
- On-Zentrum Ganglienzelle: Licht im Zentrum Photorezeptor: Hyperpolarisation, Aktivitätsminderung On- Bipolarzelle: dreht das Signal um = Depolarisation an On-Zentrum-Ganglienzelle: feuert stark Off- Bipolarzelle: Hyperpolarisation an Off-Zentrum-Ganglienzelle: feuert nicht
- On-Zentrum-Ganglienzelle: Licht im Umfeld Photorezeptor im Umfeld = Hyperpolarisation Photorezeptor im Zentrum = Depolarisation Horizontalzelle leitet weiter: On-Bipolarzelle hyperpolarisiert = On-Zentrum-G = hyperpolarisiert und an off-Bipolarzelle depolarisation = Off-Zentrum-G = depolarisiert
- Bipolarzelle dreht das Signal des Photorezeptors immer um
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- Farbeindrücke sind ___ - jeder der Rezeptoren enthält__ subjektiv, sie sind keien direkte Eigenschaft des Lichts, hängen aber mit Lichteigenschaften wie der Wellenlänge zusammen - sie sind das Ergebnis komplexer Intergrationsprozesse - 3 Arten von Zapfen sind für unterschiedliche Wellenlängen maximal sensitiv, die meisten Wellenlängen aktivieren 2 Rezeptoren - jeder der 3 Rezeptorenenthält einen speziellen Sehfarbstoff
- Blau/ K Zapfen max. sensitiv bei Grün/ M Zapfen bei Rot/ L Zapfen bei Stäbchen bei 420 nm 530 nm 560 nm 495 nm
- Trichromatische Theorie von Thomas Young 1771-1829 - durch Mischung von rot, grün, blau kännen alle Farben erstellt werden, es muss also eine seperate Weiterleitung der 3 Sensoren zum Gehirn geben - dort sollen sie dann zu einem Farbeindruck verrechnet werden - Bestätigung der Theorie durch Helmholtz
- Was kann die trichromatische Theorie nicht erklären? Gegenfarben
- Gegenfarbtheorie - es gibt Gegenfarbneurone bereits auf - farbsensitive Ganglienzellen Ewald Hering - es gibt 3 Farbgegensatzpaare: hell-dunkel, rot-grün, blau-gelb jedes Farbpaar hat einen seperaten Neuronenkanal bereits auf Horizontalebene Ganglienzellen zeigen eine Center-Sourround Struktur mit Gegenfarben (z.B. rot aktiviert Zentrum, grün aktiviert Umfeld etc.)
- Kontrastverstärkung durch On-/Off-Ganglienzellen ermöglicht Objekterkennung
- Typen von Ganglienzellen 1) magnozellulärer Typ (alpha-zellen) 2) parvozellulärer Typ (beta-Zellen) 3) Koniozellulärer Typ (gamma-Zellen9
- magnozelluläre Ganglienzellen 10%, alpha-Zellen - Signale von Stäbchen - farbunempfindlich - große rezeptive Felder - reagieren auf Kontrast und Bewegung
- parvozelluläre Ganglienzellen - 80%, beta-Zellen - Eingang aus Zapfen - farbempfindlich - kleine rezeptive Felder - Mustererkennung und Farbsehen
- Primatenschema Die Information des linken Gesichtsfeldes ist in der rechten Hemisphäre lokalisiert und umgekehrt
- Pfade visueller Verarbeitung Thalamus (CGL) Hypothalamus (N. suprachiasmaticus) Prätektum (N. opticus, N. olivaris praectectalis) Mittelhirn (colliculus superior)
- CGL 90% der Fasern des Sehnervs verlaufen durch den Thalamus - dabei sind Schicht 1 und 2 magnozellulär, Schicht 3-5 parvozellulär - 1,4,6 sind von kontralateral, 2,3,5 sind von ipsilateral => auch die Informationen aus beiden Augen sinmd seperat
- Nucleus geniculatum laterale Zellen (NGL) - kreisförmig angelegte Center-Surround-Struktur - Zentrum reagiert entgegengesetzt auf einen Riez im Vergleich zur Peripherie
- Aufbau V1 6-schichtiger Aufbau, Eingänge aus NGL kommen in Schicht 4 an Axone der magnozellulären Neurone enden in 4c alpha Axone der parvozellulären Neurone enden in 4c beta
- Repräsentativ des ___ Gesichtsfeldes im V1, Information kommt von __ Retina Repräsentation entlang des Sulcus calcarinus kontralateralen Gesichtsfeldes, Information von beiden kontra und ipsilatralen Retinae - unteres Gesichtsfeld ist an der oberen Wand des sulcus calcarinus und oberes Gesichtsfeld an der unteren Wand, die Fovea ist stark überrepräsentiert
- Informationsverarbeitung im V1 - Pionierarbeiten durch - rezeptive Felder im V1 antworten vor allem auf Hubel und Wiese im Affencortex Lichtstreifen/ Balken mit einer bestimmten Orientierung
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- Zelltypen im V1 einfache Zellen: reagieren auf Balken bestimmter Orientierungen komplexe Zellen: reagieren auch auf Balken aber unabhängig von dernen Lokalisation, zeigen oft bewegungsabhängige Aktivität, sind also richtungssensitiv (am meisten wenn 2 Kontrastgrenzen senkrecht auf einander stoßen) hyperkomplexe/ längssensitive Zellen: reagieren am stärksten wenn das Ende eines Lichtbalkens in ihrem rezeptiven Feld liegt, sind auch orientierungssensitiv
- Wo sind am meisten einfache Zellen? Wo sind am meisten komplexe und hyperkomplexe? Einfach in Input-Schicht 4 die anderen in den angrenzenden Schcihten
- Wie ist die Farbverarbeitung im V1? in seperaten Rot-Grün und Gelb-Blau Systemen
- Verarbeitung im V1 - Organisation zw. Säulen in Säulen die senkrecht zum Cortex sind organisiert 1. Orientierungssäule: Neurone reagieran auf bewegte balkenförmige Reize einer bestimmten Orientierung, Unterschied in der Orientierung zu benachbarten Säulen um ca. 10° 2. Blobs: farbsenstivie Zellen ohne orientierungssensitivität 3. okulare Dominanzsäulen: visuelle Info der beiden Augen getrennt repräsentiert, neurone innerhalb einer Dominanzsäule reagieran also vorwiegend auf ein Auge zw. den okularen Dominanzsäulen gibt es binokuläre Bereiche: erstmalige Integration der Information aus beiden Augen 4. Hyperkolumnen= 2 Dominanzsäulen je eine für ein Auge
- Messung des Gesichtsfeldes - in der Regel monekular mit der Perimetrie => ist größer für weiß also für farbige Punkte (auf Grund von Stäbchen) => binokulares Gesichtsfeld > als monokulares Gesichtsfeld
- Bewegungen der Augen verschieben das Gesichtsfeld um 120° horizontal und 80° vertikal
- Das Gesichtsfeld wir können ca. 180° in horizontale und 100° in vertikale Richtung blicken
- wie weit muss ein Reiz entfernt sein um mit 1cm genau 1° Sehwinkel einzunehmen 57cm
- Sehstörungen durch corticale Blindheit/ cerebrale Sehstörungen 1. homonyme Hemianopsie 2. heteronyme Hemianopsie 3. Blindheit auf einem Auge: Sehnerv vor Chiasma opticum betroffen, Verlust des Sehens auf dem Auge der selben Seite 4. Quadratenausfälle und Skotome: z.B. durch Läsionen entlang des Sulcus calcarinus
- Homonyme Hemianopsie - vollständige unilaterale Läsion der V1 oder der Sehbahn hinter Chiasma Opticum - führt zum kompletten Ausfall des kontralateralen Gesichtsfeldes auf beiden Augen Bsp.: rechte Hemisphäre kaputt, dann bei beiden Augen links Gesichtsfeld blind Fovea aufgrund bilateraler Repräsentation nicht betroffen - meist durch Schlafanfälle, Blutungen, Eingriffe etc.
- Heteronome Hemianopsie - Gesichtsfeldausfall betrifft auf beiden Augen unterschiedliche Teile des Gesichtsfeldes - Schädigung auf Höhe Chiasma opticum - bitemporal: man ist auf temporalen Gesichtsfeldern blind, Schädigung der nasalen Bahnen z.B. durch Tumor aus der Mitte heraus - binasal: man sieht mit den beiden nasalen Gesichtsfeldern nicht mehr, Schädidung der beiden äußeren Bahnen (ipsilaterale Bahnen) = sehr ungewöhnlich
- Therapie von cerebraler Sehstörung: Rehabilitation - gezieltes Training einer Rehabilitation kann zu deutlichen Verbesserungen führen - denn es müssen nicht unbedingt alle Zellen betroffen sein - Training zur Unterscheidung von Helligkeitsunterschieden an Rändern kann Skotom verkleinern - Training auch von Augenbewegungen