Восприятие формы
 | Эта статья написана как личное размышление, личное эссе или аргументативное эссе , в котором излагаются личные чувства редактора Википедии или представлен оригинальный аргумент по определенной теме. ( Март 2013 г. ) |
Восприятие формы — это распознавание визуальных элементов объектов, особенно тех, которые связаны с формами, узорами и ранее выявленными важными характеристиками. Предмет воспринимается сетчаткой как двухмерное изображение . [1] но изображение одного и того же объекта может различаться в зависимости от контекста, в котором оно рассматривается, видимого размера объекта, угла, под которым он рассматривается, насколько оно освещено, а также от того, где оно находится в поле зрения. зрение. [2] Несмотря на то, что каждый случай наблюдения за объектом приводит к уникальному паттерну реакции сетчатки, зрительная обработка в мозге способна распознавать эти переживания как аналогичные, что позволяет инвариантно распознавать объекты . [3] Визуальная обработка происходит в иерархии, где самые низкие уровни распознают линии и контуры, а несколько более высокие уровни выполняют такие задачи, как завершение границ и распознавание комбинаций контуров. Высшие уровни интегрируют воспринимаемую информацию для распознавания всего объекта. [4] По сути, распознавание объектов — это способность присваивать объектам метки для их классификации и идентификации, тем самым отличая один объект от другого. [3] В ходе зрительной обработки информация не создается, а переформатируется таким образом, чтобы извлечь наиболее подробную информацию о стимуле. [3]
Физиология
[ редактировать ]Восприятие формы является сложной задачей для мозга, поскольку сетчатка имеет значительное слепое пятно и вены сетчатки , которые препятствуют попаданию света в клетки, которые обнаруживают свет, или фоторецепторные клетки . Мозг обрабатывает слепые пятна с помощью граничных процессов, включая перцептивную группировку, завершение границ и разделение фигуры и фона , а также посредством обработки поверхности, включая компенсацию переменного освещения («дисконтирование источника света») и заполнение пустых областей сохранившимся источником света. сигналы со скидкой. [5]
Помимо фоторецепторов, глазу необходимы правильно функционирующий хрусталик, сетчатка и неповрежденный зрительный нерв для распознавания формы . Свет проходит через хрусталик, попадает на сетчатку, активирует в зависимости от доступного света соответствующие фоторецепторы, которые преобразуют свет в электрический сигнал, который проходит по зрительному нерву к коленчатому ядру таламуса латеральному и далее к первичной зрительной коре . В коре головного мозга взрослый мозг обрабатывает такую информацию, как линии, ориентация и цвет. Эти входные данные интегрируются в затылочно-височной коре, где создается представление объекта в целом. Визуальная информация продолжает обрабатываться в задней теменной коре , также известной как дорсальный поток, где представление формы объекта формируется с помощью сигналов, основанных на движении. Считается, что одновременно информация обрабатывается в передней височной коре, также известной как вентральный поток, где происходит распознавание, идентификация и называние объектов. В процессе распознавания объекта активны как дорсальный, так и вентральный потоки, но вентральный поток более важен для различения и распознавания объектов. Дорсальный поток способствует распознаванию объектов только тогда, когда два объекта имеют схожую форму и изображения ухудшаются. Наблюдаемая задержка активации различных частей мозга подтверждает идею иерархической обработки зрительных стимулов, при которой представления объектов развиваются от простого к сложному. [5]
Разработка
[ редактировать ]К пяти месяцам младенцы способны использовать информацию о соединении линий для восприятия трехмерных изображений , включая глубину и форму, как это могут делать взрослые. [6] Однако существуют различия между детьми младшего возраста и взрослыми в способности использовать движение и цветовые сигналы для различения двух объектов. [7] Затем визуальная информация продолжает обрабатываться в задней теменной коре, также известной как дорсальный поток , где представление формы объекта формируется с использованием сигналов, основанных на движении. [7] Выявление различий между мозгом младенца и взрослого дает понять, что существует либо функциональная реорганизация коры головного мозга младенца, либо просто возрастные различия, при которых у младенцев наблюдаются породные импульсы. Хотя мозг младенца не идентичен мозгу взрослого, он схож по областям специализации и иерархии обработки данных. [7] Однако способность взрослых воспринимать форму при неподвижном просмотре до конца не изучена. [8]
Дисфункция
[ редактировать ]Нарушение способности различать размеры и формы объектов может иметь множество причин, включая черепно-мозговую травму , инсульт , эпилепсию и кислородное голодание . Поражения головного мозга, возникшие в результате травмы или болезни, ухудшают распознавание объектов. Области, которые конкретно приводят к нарушениям распознавания объектов при наличии поражения, включают правую латеральную веретенообразную извилину и вентролатеральную затылочно-височную кору. Эти области имеют решающее значение для обработки информации о форме и контуре, которая является основой для распознавания объектов. [9] Хотя есть данные, подтверждающие, что повреждение упомянутых областей приводит к нарушению распознавания объектов, важно отметить, что повреждение головного мозга, независимо от причины, обычно обширно и присутствует в обеих половинах мозга, что усложняет выявление ключевых структуры.[12] Хотя большую часть повреждений невозможно исправить, есть свидетельства реорганизации в непораженных областях пораженного полушария, что позволяет пациентам восстановить некоторые способности. [10]
Дисфункции восприятия формы возникают в нескольких областях, связанных с обработкой зрительной информации, то есть с тем, как интерпретируется визуальная информация. Эти дисфункции не имеют ничего общего с реальным зрением, а скорее влияют на то, как мозг понимает то, что видит глаз. Проблемы могут возникнуть в области зрительного закрытия, зрительно-пространственных отношений, зрительной памяти и зрительного отслеживания. После выявления конкретной проблемы со зрением вмешательство может включать упражнения для глаз, работу с компьютерными программами, нейротерапию, физическую активность и корректировку учебы. [11]
Травмы и болезни
[ редактировать ]Потенциальные повреждения головного мозга включают, помимо прочего, инсульт , кислородное голодание, тупую травму и хирургические травмы. Когда у пациентов наблюдаются поражения головного мозга, возникшие в результате травмы или заболевания, например, рассеянный склероз или эпилепсия , возможно, у них может возникнуть нарушение распознавания объектов, которое может проявляться в форме множества различных агнозий . [9] Аналогичный дефицит наблюдался и у взрослых, перенесших тупую травму, инсульт, тяжелое отравление угарным газом, а также у взрослых, перенесших хирургические повреждения после удаления опухолей. [10] Дефицит наблюдался и у детей с типами эпилепсии, не приводящими к образованию поражений. [12] Считается, что в этих случаях судороги вызывают функциональные нарушения, способные помешать обработке объектов. [12] Области, которые конкретно приводят к нарушениям распознавания объектов при наличии поражения, включают правую латеральную веретенообразную извилину и вентролатеральную или вентромедиальную затылочно-височную кору. [10] [12] Все эти структуры были определены как имеющие решающее значение для обработки информации о форме и контуре, которая является основой для распознавания объектов. [10] Хотя люди с повреждением этих структур не способны правильно распознавать предметы, они все же способны различать движение предметов. [10] Только поражения теменной доли были связаны с нарушениями определения местоположения объекта. [13] Хотя существуют убедительные доказательства того, что повреждение вышеупомянутых областей приводит к нарушению распознавания объектов, важно отметить, что повреждение головного мозга, независимо от причины, обычно обширно и присутствует в обеих половинах мозга, что усложняет идентификацию. ключевых структур. [9] Хотя большую часть повреждений невозможно исправить, есть свидетельства реорганизации в непораженных областях пораженного полушария, что позволяет пациентам восстановить некоторые функции. [9]
Старение
[ редактировать ]Неизвестно, сохраняется ли обучение визуальным формам у пожилых людей. Исследования доказывают, что тренировки вызывают улучшение восприятия формы как у молодых, так и у пожилых людей. Однако на умение интегрировать местные элементы отрицательно влияет возраст. [14] С возрастом снижается способность эффективно обрабатывать стимулы для идентификации объектов. Точнее, распознавание самых основных визуальных компонентов объекта занимает гораздо больше времени. Поскольку время, необходимое для распознавания предмета-части, увеличивается, то и распознавание самого предмета также задерживается. [15] Распознавание частично заблокированных объектов также замедляется с возрастом. Чтобы распознать объект, который частично скрыт, нам необходимо сделать перцептивные выводы на основе контуров и границ, которые мы можем видеть. Это то, на что способны большинство молодых людей, но с возрастом это замедляется. [16] В целом старение вызывает снижение вычислительных возможностей центральной нервной системы, что задерживает очень сложный процесс восприятия формы. [15]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Це, П.; Хьюз (2004). «Визуальное восприятие формы». Энциклопедия неврологии . 4 .
- ^ Карлсон, Томас; Хогендорн, Канаи, Месик, Турель (2011). «Декодирование положения и категории объекта с высоким временным разрешением» . Журнал видения . 10 (9): 1–17. дои : 10.1167/11.10.9 . ПМИД 21920851 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с ДиКарло, Джеймс; Зокколан, Руст (2012). «Как мозг решает проблему визуального распознавания объектов?» . Нейрон . 73 (3): 415–434. дои : 10.1016/j.neuron.2012.01.010 . ПМК 3306444 . ПМИД 22325196 .
- ^ Чангизи, Марк (2010). Революция видения . Книги БенБеллы.
- ^ Jump up to: а б «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 22 июля 2013 г. Проверено 23 октября 2013 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Корроу, Шеррис; Гранруд, Мэтисон, Йонас (2012). «Младенцы и взрослые используют информацию о соединении линий, чтобы воспринимать трехмерную форму» . Журнал видения . 1. 12 (8): 1–7. дои : 10.1167/12.1.8 . ПМК 4084969 . ПМИД 22238184 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с Уилкокс, Тереза; Стаббс, Хиршовиц, Боас (2012). «Функциональная активация коры головного мозга младенца при обработке объектов» . НейроИмидж . 62 (3): 1833–1840. doi : 10.1016/j.neuroimage.2012.05.039 . ПМЦ 3457789 . ПМИД 22634218 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ http://kellmanlab.psych.ucla.edu/HPL/files/Kellman%20%26%20Short%20-%20Development%20of%203D%20Form%20Perception%20(JEP%201987.pdf [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Jump up to: а б с д Конен, Кристина; Берманн, Нисимура, Кастнер (2011). «Функциональная нейроанатомия объектной агнозии: пример» . Нейрон . 71 (1): 49–60. дои : 10.1016/j.neuron.2011.05.030 . ПМЦ 4896507 . ПМИД 21745637 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с д и Карнат, Ханс-Отто; Рутер, Мандлер, Химмельбах (2009). «Анатомия распознавания объектов - агнозия зрительной формы, вызванная медиальным затылочно-височным ударом» . Журнал неврологии . 18. 29 (18): 5854–5862. doi : 10.1523/JNEUROSCI.5192-08.2009 . ПМК 6665227 . ПМИД 19420252 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ «Расстройство обработки зрительной информации и дислексия | Клиника поведенческой нейротерапии» .
- ^ Jump up to: а б с Бранкати, Клаудия; Барба, Метитьери, Мелани, Пеллакани, Виджано, Геррини (2012). «Нарушение идентификации объекта при идиопатической детской затылочной эпилепсии» . Эпилепсия . 53 (4): 686–694. дои : 10.1111/j.1528-1167.2012.03410.x . ПМИД 22352401 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Пенник, Марк; Кана (2011). «Специализация и интеграция реакций мозга на распознавание объектов и определение местоположения» . Мозг и поведение . 2 (1): 6–14. дои : 10.1002/brb3.27 . ПМЦ 3343293 . ПМИД 22574269 .
- ^ Куай, Шу-Гуан; Курци, З. (2013). «Умение видеть, но не различать визуальные формы ухудшается с возрастом». Психологическая наука . 24 (4): 412–422. дои : 10.1177/0956797612459764 . ПМИД 23447559 . S2CID 15594215 .
- ^ Jump up to: а б Кабеса, Р; Нюберг (2005). Когнитивная нейробиология старения: связь когнитивного и церебрального старения . Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-515674-9 .
- ^ Данцигера, В.; Салтхаусб (1978). «Возраст и восприятие неполных фигур». Экспериментальное исследование старения . 4 (1).