Allgemeine Psychologie & Biopsychologie (Fach) / 003_Sehen und Wahrnehmungsverarbeitung (Lektion)

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• Bottom-Up-Verarbeitung ("Kurzzeitgedächtnis"; aufsteigende Verarbeitung) Rein physikalische Informationen (fast bei allen Menschen gleich; z. B. "(fast) alle sehen das gleiche") Von den Daten angetriebene Verarbeitung (Datengetrieben), z. B. Sehen, Hören etc. Ablauf: 1. Detektion über Rezeptorzellen; 2. Transduktion: Endkodierung körperlicher Energie als neuronale Signale; 3. Übertragung ans Gehirn
• Top-Down-Verarbeitung ("Langzeitgedächtnis"; absteigende Verarbeitung) Erfahrungen, Erwartungen und Motivation (fast bei allen Menschen unterschiedlich; z. B. "(fast) alle sehen das gleiche, aber (fast) jede:r interpretiert es anders") aufgrund von Mehrdeutungen Von Konzepten angetriebene Verarbeitung (konzeptgesteuert); Konzepte bereits im Gedächtnis gespeichert, bspw. ds Wglssn vn Vkln hndrt ns ncht drn, dss wr dn Stz trtzdm lsn knnn. Ablauf: 1. Input (Empfindung); 2. Verarbeitung (Wahrnehmung); 3. Output; 4. Organisation und Interpretation
• Erkläre den Begriff... Empfindung Unter Empfindung wird somit eine Vorbedingung der Wahrnehmung und eine erste Stufe solcher neuronaler Vorgänge verstanden, die letztlich Wahrnehmung ermöglichen Prozess, bei dem unsere Sinnesrezeptoren und unser Nervensystem Reizenergien aus der Umwelt empfangen kann -> Es findet noch keine direkte Verarbeitung statt
• Erkläre den Begriff... Wahrnehmung Prozess, bei dem die sensorischen Informationen (aus der Empfindung) organisiert und interpretiert werden Die Wahrnehmung kann als Fähigkeit definiert werden, Information über die Sinne aktiv aufzunehmen, zu verarbeiten und ihr Sinn zu verleihen. Ermöglicht es, die Bedeutung von Gegenständen und Ereignissen zuerkennen -> Die Verarbeitung beginnt
• Wie sehen wir Licht und Farbe? Wahrnehmbare Wellenlänge (elektromagnetische Wellen) des Lichtes (Farbspektrum): 400 - 700 Nanometern Objekte werden wahrgenommen, wenn diese Lichtwellen in diesem Spektrum reflektieren Wahrgenommene Farbe: Zusammensetzung der reflektiertenLichtwellen Lichtbrechung an Objektkanten gibt uns Informationen über die Objektbeschaffenheit
• Das Auge und die Aufgaben... die Linse Das reflektierte Licht wird in der Linse gebündelt 
• Das Auge und die Aufgaben... die Akkomodation ("Scharfsehen") Zuständig für das "Scharfsehen" und die "Entfernungseinstellungen" Der Ziliarkörper krümmt die Linse  -> das fixirte Objekt wird dadurch scharf gestellt 
• Das Auge und die Aufgaben... die Iris ("Regenbogenhaut"; Pupille) Die Iris steuert/ regelt die einfallende Lichtmenge wie eine Blende in einer Kamera Stichwort: Adaptation (Helligkeitsempfinden/ Anpassung an die Lichtverhältnisse) läuft über die Iris
• Das Auge und die Aufgaben... die Sehachse Das fixiertes Objekt liegt durch das reflektierte Licht auf der Sehachse und wird anschließend auf der Fovea abgebildet 
• Das Auge und die Aufgaben... die Fovea In der Fovea konzentriert sich das einfallende Licht und ist daher der Bereich des schärfsten Sehens auf der Retina (Netzhaut)
• Das Auge und die Aufgaben... die Retina Die Retina sorgt dafür, dass die Lichtsignale durch chemische Reaktionen in neuronale Informationen (elektrische Signale) umgewandelt werden (siehe: Stäpchen und Zapfen)
• Das Auge und die Aufgaben... der Glaskörper Ist eine gallertartige Masse, die das Augeninnere ausfüllt (außer der vorderen und hinterenAugenkammer) Er füllt den Raum zwischen Linse sowie Netzhaut und ist normalerweise klar und durchsichtig.
• Das Auge und die Aufgaben... der Sehnerv Resultiert aus den "zusammengelaufenen" Ganglienzellen der Retina (bilden sozus. den Sehnerv) und leitet die neuronalen Informationen der Retina an das Gehirn weiter
• Das Auge und die Aufgaben... die Papille ("blinder Fleck") Der "blinde Fleck" ist die Stelle, an der der Sehnerv das Auge verlässt. Da hier keine Rezeptorstellen sind/ sein können, ist an dieser Stelle keine Wahrnehmung möglich
• Die Retina (Netzhaut)... die Stäpchen ("Nachtsehen") Sie sind sehr lichtempfindlich und damit zuständig für das Dämmerungssehen Die Stäpchen erkennen schwarz/weiß und ermöglichen das periphere-Sehen, da diese in einem "höhreren Winkel" (noch) in größerer Anzahl vorhanden sind Es gibt mehr Stäbchen (120 Mio.) als Zapfen (6 Mio.)
• Die Retina (Netzhaut)... die Zapfen ("Tagsehen") Sie sind zuständig für das Detailsehen und können Farben unterscheiden Die Zapfen sind in der Fovea konzentriert und hier gibt es ausschließlich nur Zapfen, keine Stäpchen; i. d. Peripherie gibt es beide, jedoch unterschiedlich viel Es gibt mehr Stäbchen (120 Mio.) als Zapfen (6 Mio.)
• Die Retina (Netzhaut)... Ablauf der Netzhautverarbeitung 1. Das einfallendes Licht löst eine photochemische Reaktion auf die Stäbchen und Zapfen (beide zsm. = Photorezeptoren) aus; das Licht kommt in chemischen Signalen an und wird anschließen in elektrische Signale umgewandelt 2. Dieser Vorgang/ das Licht aktiviert die (v. d. Ansicht unteren) Bipolarzellen (diese sammeln die Impulse der Photorezeptoren und leiten diese an die Ganglienzellen weiter 3. Die Ganglienzellen laufen zusammen und bilden den Sehnerv; diese Zellen leiten die elektrischen Signale weiter zum Gehirn
• Die Retina (Netzhaut)... Allgemeines Der Sehnerv bündelt sich aus ungefähr 1 Mio. GanglienzellenDa in der Fovea nur Zapfen sind, beträgt das Verhältnis Zapfen zu Ganglienzellen 1:1, in der Peripherie 1:6Im Schnitt aktivieren 120 Stäbchen eine Ganglienzelle, dieses "runterbrechen" nennt man Konvergenz
• Die Retina (Netzhaut)... Allgemeines Der Sehnerv bündelt sich aus ungefähr 1 Mio. Ganglienzellen                                                  Da in der Fovea nur Zapfen sind, dort beträgt das Verhältnis Zapfen zu Ganglienzellen 1:1, in der Peripherie 1:6 Im Schnitt aktivieren 120 Stäbchen eine Ganglienzelle, dieses "runterbrechen" nennt man Konvergenz
• Die Adaptation (Helligkeitsempfinden): Zahlen, Daten, Fakten Die Adaptation wird über die Pupille gesteuert und dient der Anpassung an die Lichtverhältnisse Durch die Regeneration lichtempfindlicher Pigmente erfolgt die Steigerung der Lichtempfindlichkeit Die Lichtempfindlichkeit kann um den Faktor 1 Mio. erhöht werden Lichtempfindlichkeit: nach 1 Min = x 10; nach 20 Min = x 6 Tsd. Größte Lichtempf. erreicht: Zapfen nach 15 Min; Stäpchen nach 60 Min Während der Adaptation verschiebt sich das spektrale Helligkeitsempfinden
• Der Aufbau der Sehbahn... Sehnerv Der Sehnerv bildet sich aus den 1.500.000 Axonen der Ganglienzellen
• Der Aufbau der Sehbahn... Chiasma opticum (Sehnervenkreuzung) An der Chiasma Opticum kreuzen sich die Sehbahnen (der linken und rechten Sehhälften) Die nasalen Fasern kreuzen dabei die Seite, wohingegen die temporalen Fasern ungekreuzt in derselben Seite ins Gehirn laufen Mithilfe dieses Vorganges kann im jeweiligen visuellen Kortex eine Repräsentation des eigenen, wie auch des anderen Gesichtsfeldes entstehen
• Der Aufbau der Sehbahn... Tractus opticus (anatom. f. Sehnerv) Der Tractus opticus ist verantwortlich für die Weiterleitung der Informationen vom Chiasma opticum über das Mittelhirn zum Thalamus
• Der Aufbau der Sehbahn... Prätektale Region (Pupillenreflex) Einige Fasern enden in diesem Bereich des Mittelhirns, das die Augenreflexe steuert
• Der Aufbau der Sehbahn... Colliculi superiores Der Colliculi superiores kontrolliert als Teil des Mittelhirn sprunghafte Augenbewegungen, auch Sakkaden genannt, und koordiniert komplexe Reflexe im Zusammenwirken mit dem Gehör
• Der Aufbau der Sehbahn... Corpus geniculatum laterale (des Thalamus; seitlicher Kniehöcker) Der Corpus geniculatum laterale sorgt für eine analoge Abbildung zur Retina, auch Retinotopie genannt (Stichwort: Multiple Karten) Außerdem ist er verantwortlich für die Analyse von Objektqualitäten und deren Bewegung Ist stark mit u. a. der Formatio Reticularis und dem visuellen Kortex vernetzt 
• Der Aufbau der Sehbahn... Virtueller Kortex Der (primäre) visuelle Kortex sorgt für eine erste Analyse hinsichtlich Farbe, Bewegung, Orientierung sowie Räumlichkeit Anschließend findet die/ eine Weiterverarbeitung im restlichen Kortex statt
• Prinzipien der visuellen Verarbeitung... Konvergenz und Divergenz Konvergenz: es wird etwas "heruntergebrochen"; 120 Mio Rezeptorzellen i. j. Retina auf 1 Mio Fasern im Sehnerv Divergenz: es wird etwas "aufgeteilt"; 1 Mio Fasern im Sehnerv auf mehrere Mrd Kortexzellen, die visuelle Informationen verarbeiten 
• Prinzipien der visuellen Verarbeitung... Multiple Karten des visuellen Feldes Jeder Ort auf der Retina, z. B. Punkte A, B und C, besitzt im Corpus geniculatum laterale einen Ort, an dem diese abgebildet werden; gleiches gilt für den primären vis. Kortex und andere spezialisierte Kortexareale -> renitope Karten Die Fovea wird untersch. wiedergespiegelt: 0,01 % nimmt die Fovea auf der Retinafläche ein; 8-10% nimmt die Fovea im vis. Kortex ein
• Prinzipien der visuellen Verarbeitung... Spezialisierte Verarbeitungspfade "Was-Bahn" (ventrale Bahn) ü. d. Temporallappen: Wahrnehmung u. a. von Farben, Mustern oder Formen; Objekterkennung und bew. Repräsentation der Welt "Wo-Bahn" (dorsale Bahn) ü. d. Parietallappen: Bewegungs- und Positionswahrnehmung; Lokalisation von Reizen (relativ z. Körper) zur schnellen Übersetzung in Bewegungen
• Beispiel für Konvergenz... Laterale Hemmung (Kontrastverstärkung) Um Kontraste zwischen Bereichen besser unterscheiden zu können und um Kanten besser detektieren zu können, hemmen benachbarte vis. Zellen sich gegenseitig zur Erhöhung der Gesamtempfindlichkeit  Sind die Bereiche gleich hell, werden diese auch gleichmäßig gehemmt Sog. Mach-Bänder entstehen, wenn an den Übergängen zu z. B. helleren Feldern die Hemmung der Nachbarzellen schwächer ist 
• Beispiel für visuelle Karten... Scheinkonturen Unser Gehirn versucht bspw. Muster zu vervollständigen, da nicht da sind, aber "da sein müssten"; sinnvoll fortzusetzen, zu z. B. Konturlinien Bereiche im vis. Kortex reagieren auf spezielle Merkmale wie Form, Bewegung oder Farbe reagieren -> zu "für das Gehirn logischen" Objekten/ Konturen zusammengesetzt
• Beispiel für spezielle Verarbeitungspfade... Doppeldissoziationen Sollte eine vis. Bahn beschädigt sein, so kommt es hier zu Funktionsstörungen, die andere Bahn nimmt jedoch keinen Schaden Schädigungen (Läsion) der ventralen Bahn: visuelle Agnosie -> Objekterkennung gestört Schädigungen (Läsion) der dorsalen Bahn: Ataxie -> komplexe visumotorische Einschränkungen
• Größenwahrnehmung Ist ein Objekt/ Subjekt weiter vom Auge entfernt, so ist das Abbild dessen auf der Retina kleiner  Sind zwei Objekte/ Subjekte gleich groß auf der Retina repräsentiert, so können diese gleich groß und gleich entfernt oder unterschiedlich groß und unterschiedlich entfernt sein  Da deshalb der Sehwinkel alleine nicht zur Bestimmung ausreicht, müssen z. B. Tiefenhinweisreize hinzugezogen werden Größenkonstanz: die Fähigkeit, ein Objekt unabhängig von seiner Entfernung immer dieselbe Größe zuzuschreiben
• Tiefenwahrnehmung... Binokulare Hinweisreize Retinale Disparität: Durch den Augenabstand von ungefähr 6 cm werden leicht verschobene Bilder auf der Retina erzeugt Konvergenz der Augenmuskeln: Je näher ein Objekt/ Subjekt an uns dran ist, desto stärker drehen sich die Augen nach innen, wenn die die Objekte/ Subjekte fixieren
• Tiefenwahrnehmung... Monokulare Hinweisreize Relative Größe: aufgrund ihrer (relativen) Größe erscheinen kleine Objekte/ Subjekte weiter entfernt als große Verdeckung: befindet sich ein Objekt/ Subjekt vor einem anderen, so erscheint dies näher an uns, als das dahinterliegende Relative Klarheit: liegen die Objekte/ Subjekte näher zu uns, wirken diese klarer, als weiterwegliegende Größengedächtnis: wir haben in unserem Gedächtnis die (vermeintlichen) Größen von Objekten/ Subjekte abgespeichert; Stichwort: optische Täuschungen Relative Bewegung: bei eigener Bewegung ergeben Bewegungen anderer Objekte/ Subjekte Hinweise auf die Entfernung; Objekte/ Subjekte weiter weg "bewegen" sich langsamer als nähere
• Wie wir Bewegungen sehen... Allgemeines Bspw. Eigenbewegungen, Bewegungen von Objekten/ Subjekten erzeugen Bewegung der auf die Netzhaut projizierten Bildpunkte
• Wie wir Bewegungen sehen... optischer Fluss Aufgrund unserer Bewegungen (der Eigenbewegungen des Beobachters) werden Bewegungsmuster erzeugt
• Wie wir Bewegungen sehen... Eigenbewegung Durch unsere Bewegungen beim Geradeausgehen bewegen sich die fixierten Bildpunkte auf unserer Netzhaut immer weiter in die Peripherie 
• Wie wir Bewegungen sehen... Bewegungsparallaxe Wenn wir z. B. aus einem fahrenden Zug schauen und die Objekte/ Subjekte außerhalb des Zuges fixieren resultiert es daraus, dass alle nicht fixierten Objekte/ Subjekte über unsere Netzhaut sich bewegen
• Wie wir Bewegungen sehen... Scheinbewegungen Damit das menschliche Auge Bewegungen wahrnimmt, müssen sich diese Objekte/ Subjekte nicht in der Realität bewegen; es reicht bereits aus, wenn sich bspw. die Wolken bewegen und es so scheint, als wenn sich der Mond in die endgegengesetzte Richtung bewegt
• Wie wir Bewegungen sehen... Bewegungsdetektoren Diese spezialisierten Sinneszellen (die Bewegungsdetektoren) reagieren auf bewegten Kontrast für Balken und Kanten im primären visuellen Kortex Die Zellen feuern nicht bei bspw. Farben, Gesichtern etc., dafür "fragen" diese sich, in welche Richtung sich etwas bewegt
• Wie wir Bewegungen sehen... Augenbewegungen Die sog. Sakkaden ("kleine Augenbewegungen") sind Blicksprünge, um unser visuelles Umfeld scharf sehen zu können; dies passiert ungefähr 3 x pro Sekunde (auf der Fovea) Die sog. Mirkosakkaden ("kleiner Bruder der Sakkaden") sind noch kleinere Augenbewegungen, die das menschliche Gehirn beim Fixieren eines Objektes/ Subjektes unterstützen, dass das Bild auf der Retina (Netzhaut) nicht verlasst Mithilfe der Glatten Augenbewegungen kann ein sich bewegendes Objekt/ Subjekt kontinuierlich verfolgt werden; eng mit der Bewegungswahrnehmung gekoppelt
• Wie erkennen wir Objekte... Objektkonstanz Dadurch, dass sich Objekte/ Subjekte (vermeintlich nicht allzu oft) verändern, können wir diese aus unterschiedlichen Beobachtungsperspektiven erkennen; Konzepte im Gedächtnis gespeichert Dabei spielen das Gedächtnis und die individuellen Vorerfahrungen eine wichtige Rolle
• Wie erkennen wir Objekte... Bottom-Up-Verarbeitung Wir erkennen Objekte/ Subjekte ganz allein aus den auf die Retina (Netzhaut) treffenden Informationen 
• Wie erkennen wir Objekte... Top-Down-Verarbeitung Die Top-Down-Verarbeitung ergänzt die Bottom-Up-Verarbeitung, sprich das Empfundene, um die benötigten und fehlenden Informationen Hierzu greift es z. B. auf die Vorerfahrungen und Lernen zurück Den elementaren Schritt bildet hier das Zusammensetzen die zusammengehörigen Elemente zu sinnvollen Einheiten -> Gestaltungsgesetze

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