Саккадическая маскировка
Саккадическая маскировка , также известная как (визуальное) саккадическое подавление , представляет собой явление зрительного восприятия , при котором мозг выборочно блокирует визуальную обработку во время движений глаз таким образом, что ни движение глаза ( и последующее размытие изображения), ни разрыв в зрительном восприятии заметен зрителю.
Это явление было впервые описано Эрдманном и Доджем в 1898 году. [1] когда во время несвязанных экспериментов было замечено, что наблюдатель никогда не может видеть движение своих глаз. Это можно легко повторить, посмотрев в зеркало и переводя взгляд с одного глаза на другой. Глаза никогда нельзя наблюдать в движении, однако внешний наблюдатель ясно видит движение глаз.
Этот феномен часто используется для объяснения временной иллюзии под названием хроностаз , которая на мгновение возникает после быстрого движения глаз.
Механизм
[ редактировать ]Саккада — это быстрое движение глаз , и поскольку это движение оптимизировано по скорости, изображение на сетчатке неизбежно размывается , поскольку сетчатка охватывает поле зрения. Размытые изображения на сетчатке бесполезны, а в глазу есть механизм, который «отключает» обработку изображений на сетчатке, когда они становятся размытыми. Это явление называется саккадической маскировкой или саккадическим подавлением. Было заявлено о двух основных типах саккадической маскировки: подавление вспышки (неспособность увидеть вспышку света во время саккады). [2] ) и саккадическое подавление смещения изображения (характеризуется невозможностью почувствовать, сдвинулась ли цель во время саккады). [3] Проведенные с тех пор испытания показали, что эти две теории могут быть неверными. [4] Обнаружение внутрисаккадного движения было доказано и подробно описано в статье Ричарда Швейцера и Мартина Рольфса из Университета Гумбольдта в Берлине. [5]
Поскольку подавление саккад начинается до фактического начала саккад, оно не может быть вызвано движением сетчатки и должно активироваться центрально мозгом. В подтверждение этой идеи уже в первичной зрительной коре было обнаружено значительное снижение корковых сигналов, ретинотопически кодирующих стимулы, кратко представленные непосредственно перед выполнением саккады. [6]
Интрасаккадическое восприятие: связь с саккадическими движениями и размытостью изображения
[ редактировать ] | Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( Май 2015 г. ) |
Саккадическая маскировка не полностью связана с самой саккадой. Саккадическая маскировка начинается с начала саккадического движения глаза и возникновения связанного с ним размытия. Однако оно заканчивается, как только изображение на сетчатке стабилизируется, независимо от того, связано ли это с завершением самой саккады или нет. Существует множество способов искусственно стабилизировать изображение на сетчатке во время саккады, чтобы избавиться от размытости при движении и, таким образом, завершить саккадическую маскировку.
В лаборатории это обычно изучают, представляя полосатый узор, который движется слишком быстро, чтобы его можно было увидеть, поэтому, когда глаза не двигаются, он выглядит как однородная поверхность. Но когда участник делает движение глаз в том же направлении, что и движение по шаблону, скорость движения глаз на короткое время совпадает со скоростью движения по шаблону. В результате рисунок, который обычно невидим, на короткое время стабилизируется на сетчатке и, следовательно, становится видимым. Это явление известно как интрасаккадическое восприятие . [7] [8] [9]
Вы можете испытать это и за пределами лаборатории, например, путешествуя в поезде или на нижнем этаже автобуса . Предположим, кто-то смотрит прямо из окна вагона на соседний путь. Если поезд движется достаточно быстро, видимый путь будет просто размытым — угловая скорость движения пути на сетчатке слишком велика, чтобы глаз мог компенсировать ее оптокинетическим отслеживанием . Затем начинаешь смотреть влево и вправо по трассе — как будто хочешь поймать что-то, что либо проносится мимо по трассе, либо отстает. Взгляд вправо и влево вдоль соседней дорожки фактически означает, что человек поочередно смотрит на левую и правую части дорожки. Смена точки взгляда осуществляется саккадами. Если из-за движения автомобиля трасса «убегает» влево, левая саккада попытается «догнать» движение трассы.
Саккадическая скорость в зависимости от времени представляет собой колоколообразную кривую. Если пиковая скорость саккады (высота пика кривой) по крайней мере равна угловой скорости соседней дорожки, то найдется хотя бы одна точка, в которой скорость глаза равна скорости трека. Представьте себе колоколообразную кривую (скорость саккады), пересекающую горизонтальную линию (постоянная скорость дорожки). В течение очень короткого промежутка времени (около тысячной доли секунды ) глаз достаточно внимательно следует за следом. Таким образом, изображение на сетчатке становится стабильным на доли секунды. Как только изображение стабилизируется, размытие прекращается и подавление саккад отключается. Такая ситуация длится недолго — поскольку саккада не имеет постоянной скорости, очень скоро глаз начинает двигаться то быстрее, то медленнее траектории, и через миллисекунду размытие снова появляется. Тем не менее, этой миллисекунды (или около того) достаточно для снимка сохранения изображения сетчатки и его дальнейшей обработки. Еще через четверть секунды, после того, как изображение было обработано мозгом, человек действительно «видит» стоп-кадр изображения соседнего трека — без какого-либо размытия — до такой степени, что легко замечает такие детали, как гравий, грязь в между дорожками и так далее.
Ниже приводится фрагмент возможной хронологии эксперимента. Хотя точно неизвестно, сколько времени занимает снимок сетчатки глаза, здесь предполагается, что оно составляет менее 10 мс.
| Изначально: | при взгляде вперед на соседнюю дорожку изображение на сетчатке движется с угловой скоростью дорожки 300 град/с и размывается |
| О Т-0,1с: | решение переключить взгляд («взгляд») назад на соседнюю дорожку |
| Т+0,000с: | начало саккады: угловая скорость глаза начинает расти от 0 град/с, относительное движение дорожки на сетчатке начинает падать |
| Т+0,199с: | угловая скорость глаза возрастает и достигает 300 град/с — что соответствует скорости пути; трек покоится относительно сетчатки — размытие заканчивается |
| Т+0,200с: | на сетчатке нет размытия, саккадическая маскировка отключена, начинает делаться снимок изображения |
| Т+0,202с: | угловая скорость глаза все еще растет и превышает скорость пути; дорожка начинает двигаться на сетчатке — размытие возобновляется |
| Т+0,205с: | снимок начинает обрабатываться мозгом, сетчатка теперь «видит» только размытие |
| О Т+.45: | изображение было обработано, и человек осознает его: он видит изображение; в это время саккада могла уже закончиться. |
См. также
[ редактировать ]- Список когнитивных предубеждений
- Саккадическое подавление смещения изображения
- Транссаккадическая память
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Эрдманн и Додж, 1898. [ цитата не найдена ]
- ^ Додж, 1900 г.
- ↑ Бриджман Г., Хендри Д. и Старк Л. 1975 г.
- ^ Чарльз, Криста. «Мы думали, что наши глаза отключаются при быстром движении, но это неправильно» . Новый учёный . Проверено 18 декабря 2022 г.
- ^ Швейцер, Ричард; Рольфс, Мартин (23 июля 2021 г.). «Коррекция взгляда с помощью полос внутрисаккадического движения» . Достижения науки . 7 (30). Бибкод : 2021SciA....7.2218S . дои : 10.1126/sciadv.abf2218 . ПМК 8302125 . ПМИД 34301596 .
- ^ Валлин, И., и Гринли, М.В., 2006 г.
- ^ Кастет Э.; Массон Г.С. (2000). «Восприятие движения при саккадических движениях глаз». Природная неврология . 3 (2): 177–183. дои : 10.1038/72124 . ПМИД 10649574 . S2CID 1951685 .
- ^ Дойбель Х.; Элснер Т. (1986). «Яркие иллюзии сужают зрачок». Биологическая кибернетика . 54 (6): 351–358. дои : 10.1007/BF00355540 . ПМИД 3756240 . S2CID 33340450 .
- ^ Матот С.; Мелми Дж.Б.; Каст Э. (2015). «Интрасаккадическое восприятие вызывает сужение зрачков» . ПерДж . 3 (e1150): 1–16. дои : 10.7717/peerj.1150 . ПМЦ 4558071 . ПМИД 26339536 .
- Додж Р (1900). «Зрительное восприятие при движении глаз» . Психологический обзор . 7 (5): 454–465. дои : 10.1037/h0067215 .
- Берр, Д; Берр, М; Морроне, Дж. (1996). «Избирательное подавление магноцеллюлярного зрительного пути во время саккад» (PDF) . Поведенческие исследования мозга . 80 (1–2): 1–8. дои : 10.1016/0166-4328(96)00012-5 . ПМИД 8905123 . S2CID 3994747 . Архивировано из оригинала (PDF) 28 января 2005 г.
- Берр, Д. (2004). «Движения глаз: сохранение стабильности зрения» . Современная биология . 14 (5): 195–197 Р. Бибкод : 2004CBio...14.R195B . дои : 10.1016/j.cub.2004.02.020 . ПМИД 15028236 .
- Бриджман, Г.; Хендри, Д.; Старк, Л. (1975). «Неспособность обнаружить смещение зрительного мира во время саккадических движений глаз» (PDF) . Исследование зрения . 15 (6): 719–722. дои : 10.1016/0042-6989(75)90290-4 . ПМИД 1138489 . S2CID 11541038 .
- Татлер, Б.В.; Тростянко, Т (2002). «Редкий взгляд в движении» (PDF) . Восприятие . 31 (11): 1403–1406. дои : 10.1068/p3111no . ПМИД 12489774 . S2CID 143531085 . Архивировано из оригинала (PDF) 25 сентября 2006 г.
- Валлин, И.; Гринли, Миссури (2006). «Саккадическое подавление ретинотопически локализованных реакций, зависящих от уровня кислорода в крови, в первичной зрительной области V1 человека» . Журнал неврологии . 26 (22): 5965–5969. doi : 10.1523/JNEUROSCI.0817-06.2006 . ПМК 6675218 . ПМИД 16738238 .