معلومة

هل هناك فرق بين الإحساس البصري والخيال في الدماغ؟

هل هناك فرق بين الإحساس البصري والخيال في الدماغ؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ما مدى أهمية الاختلاف بين الإشارة العصبية المرتبطة برؤية الصورة وخيال تلك الصورة؟ بالتأكيد ، لا يمكن نسخ المسار بالكامل من الأعضاء الحسية إلى المراكز العاطفية ، ولكن ما هو حجم المسار المشترك تقريبًا لكلتا العمليتين؟

هل هناك بعض الاختلاف الأساسي في المسار العصبي لهاتين العمليتين ، أم أن الصورة المتخيلة هي مجرد نسخة مشوشة من الصورة المرئية؟


اجابة قصيرة
يعتمد الإدراك البصري والصور المرئية على الكثير من الآلات العصبية نفسها.

خلفية
لقد فسرت سؤالك على أنه: ما هي الدوائر العصبية المشتركة بين الإحساس البصري وخيال الإحساس؟

في التصوير العصبي ، تعتبر الصور الذهنية للصور المرئية مشكلة كبيرة. على سبيل المثال ، هناك مجموعة كبيرة من المؤلفات حول التنشيط متعدد الوسائط للمناطق المرئية في الدماغ لدى المكفوفين. من المعروف أن الحرمان البصري ينتج عنه اللدونة العصبية وتوظيف مناطق بصرية في الدماغ للأنظمة الحسية الأخرى. على سبيل المثال ، تُظهر أجهزة قراءة برايل المكفوفين تنشيط القشرة البصرية الأساسية عند قراءة طريقة برايل (تمت مراجعتها في Stronks وآخرون. ، 2015). ومع ذلك ، فإن تفسير هذه النتائج صعب لدى الأفراد المكفوفين المتأخرين ، لأنهم قد اختبروا المدخلات البصرية في وقت مبكر من الحياة. وبالتالي ، أثناء قراءة طريقة برايل ، يمكن أن تعيد إنتاج التمثيل البصري لخلايا برايل ذهنيًا باستخدام الدوائر العصبية البصرية.

في الواقع ، لقد ثبت ذلك مع الرنين المغناطيسي الوظيفي تعتمد الصور المرئية والإدراك البصري على معظم الآلات العصبية نفسها (غانيس وآخرون، 2004). ومع ذلك ، فإن التداخل المكاني للمناطق المنشطة ليس كاملاً ولا موحدًا. كان التداخل في هذه الدراسة أكثر وضوحًا في المناطق الأمامية والجدارية منه في المناطق الزمنية والقذالية ، مما يشير إلى أن عمليات التحكم المعرفي تعمل بشكل نسبي في كل من الصور والإدراك ، ولكن ليس بشكل متماثل.

تكشف دراسات مختلفة عن نتائج مختلفة. في دراسة تصويرية أخرى ، "فقط" ثلثا مناطق الدماغ متداخلة في الإحساس البصري والصور (كوسلين وآخرون. ، 1997). في الواقع ، قد يكون للمهمة التجريبية المستخدمة آثار مهمة على نتائج الدراسة.

والجدير بالذكر في هذا الصدد هو أن ما يقرب من نصف الدراسات التي أجريت قد وجدت تنشيطًا لـ القشرة البصرية الأولية أثناء التصوير (Kosslyn وآخرون، 1999). هذا مثير للاهتمام ، لأن القشرة البصرية الأولية يُعتقد عمومًا أنها منطقة مبكرة منخفضة المستوى في النظام البصري تعتمد على المدخلات المهادية التي تنقل المعلومات من العصب البصري إلى الدماغ. بمعنى أنه يُعتقد عمومًا أنه يعتمد على التحفيز الحسي. بشكل عام ، ترتبط المناطق المرئية الترابطية ذات المستوى الأعلى فقط بالعمليات الإدراكية العليا.

مراجع
- جانيس وآخرون. ، Res المعرفي الدماغ (2004) ؛ 20: 226-41
- كوسلين وآخرون., نيوريوماج (1997); 6; 320-34
- كوسلين وآخرون., علم (1999); 284; 167-70
- سترونكس وآخرون. Res الدماغ (2015); 1624: 140-52


لقد قرأت بعض المقالات عن المهاد ، ولا أستطيع حاليًا تذكر أي منها يشير إلى وجود تداخلات ، ولكن عندما تتخيل شيئًا ما ، يمنع المهاد الإشارات من دخول نظام الإدراك الحسي. هذا لا يزال تخميني ، حيث أن دقة طرق القياس الحالية تترك الكثير مما هو مرغوب فيه.

في بعض الاضطرابات العقلية ، لا يتم حظر الإشارة بواسطة المهاد (إذا كان هذا هو ما يحدث) وبدلاً من ذلك يتم اختبارها على أنها هلوسة ، هناك أيضًا بعض الأدلة على أن هذا يحدث أيضًا بطريقة أقل تدخلاً لدى بعض الأشخاص ربما لا نكون كذلك. لا استدعاء مختل عقليا.

عانى نيكولا تيسلا على سبيل المثال مما نسميه الهلوسة ، لكنه كان قادرًا على تعلم التحكم فيه إلى حد ما حتى يتمكن من استخدامها كأداة لمساعدته في صنع الآلات. أعتقد أن القسم التالي من سيرته الذاتية ممتع للغاية.

كان هناك سبب آخر وأكثر أهمية لاستيقاظي المتأخر. لقد عانيت في طفولتي من بلاء غريب بسبب ظهور الصور ، التي غالبًا ما تكون مصحوبة بوميض قوي من الضوء ، مما شوه رؤية الأشياء الحقيقية وتداخل مع تفكيري وأفعالي. كانت صورًا لأشياء ومشاهد رأيتها حقًا ، ولم أتخيلها أبدًا. عندما يتم التحدث إلي بكلمة ، فإن صورة الشيء الذي حددته ستظهر بوضوح لرؤيتي وأحيانًا كنت غير قادر تمامًا على التمييز ما إذا كان ما رأيته ملموسًا أم لا. هذا سبب لي انزعاج وقلق شديدين. لم يستطع أي من طلاب علم النفس أو علم وظائف الأعضاء الذين استشرتهم شرح هذه الظواهر بشكل مرضٍ. يبدو أنها كانت فريدة من نوعها على الرغم من أنني ربما كنت على استعداد لأنني أعرف أن أخي واجه مشكلة مماثلة. النظرية التي صاغتها هي أن الصور كانت نتيجة عمل انعكاسي من الدماغ على شبكية العين تحت إثارة كبيرة. من المؤكد أنها لم تكن هلوسات مثل تلك التي تنتج في عقول مريضة ومعقدة ، لأنني من نواحٍ أخرى كنت طبيعيًا ومكونًا. لإعطاء فكرة عن محنتي ، لنفترض أنني شاهدت جنازة أو مشهدًا مثيرًا للأعصاب. ثم ، حتمًا ، في سكون الليل ، ستدفع صورة حية للمشهد نفسها أمام عيني وتستمر على الرغم من كل جهودي لإبعادها. في بعض الأحيان يظل ثابتًا في الفضاء على الرغم من أنني دفعت يدي من خلاله. إذا كان توضيحي صحيحًا ، فيجب أن يكون قادرًا على عرض صورة أي كائن يتخيله المرء على الشاشة وجعله مرئيًا. مثل هذا التقدم من شأنه أن يحدث ثورة في جميع العلاقات الإنسانية. أنا مقتنع بأن هذه العجائب يمكن أن تتحقق وسيتحقق في المستقبل القريب ؛ يمكنني أن أضيف أنني كرست الكثير من التفكير لحل المشكلة.

يحتوي باقي سيرته الذاتية على مزيد من التفاصيل


هل ما أراه هو ما أتخيله؟ وجدت الدراسة تداخلًا عصبيًا بين الرؤية والخيال

أبو منجل على أنه "مرئي" بواسطة آلة ، 2015. هذه الصورة المعالجة ، والتي تستند إلى صورة للدكتور زاتشي إيفينور ، مقدمة من مهندس البرمجيات Guenther Noack ، 2015 ، ومستنسخة من ويكيميديا ​​كومنز (CC BY 4.0). الائتمان: د.جينتر نواك ، 2015 ، مستنسخ من ويكيميديا ​​كومنز (CC BY 4.0).

تقرير باحثو جامعة كارولينا الجنوبية الطبية في علم الأحياء الحالي أن الدماغ يستخدم مناطق بصرية متشابهة للصور الذهنية والرؤية ، لكنه يستخدم مناطق بصرية منخفضة المستوى أقل دقة مع الصور الذهنية منها مع الرؤية.

تضيف هذه النتائج المعرفة إلى المجال من خلال تحسين الأساليب لدراسة الصور الذهنية والرؤية. على المدى الطويل ، يمكن أن يكون لها تطبيقات لاضطرابات الصحة العقلية التي تؤثر على الصور العقلية ، مثل اضطراب ما بعد الصدمة. أحد أعراض اضطراب ما بعد الصدمة هو التذكير المرئي بحدث صادم. إذا كان من الممكن فهم الوظيفة العصبية وراء هذه الأفكار المتطفلة بشكل أفضل ، فربما يمكن تطوير علاجات أفضل لاضطراب ما بعد الصدمة.

تم إجراء الدراسة من قبل فريق بحثي MUSC بقيادة Thomas P. Naselaris ، دكتوراه ، أستاذ مشارك في قسم علم الأعصاب. تساعد النتائج التي توصل إليها فريق Naselaris في الإجابة عن سؤال قديم حول العلاقة بين الصور الذهنية والرؤية.

أوضح نازيلاريس: "نحن نعلم أن الصور الذهنية تشبه إلى حد بعيد الرؤية في بعض النواحي ، لكنها لا يمكن أن تكون متطابقة تمامًا". "أردنا أن نعرف على وجه التحديد الطرق التي كانت مختلفة."

لاستكشاف هذا السؤال ، استخدم الباحثون شكلاً من أشكال الذكاء الاصطناعي يُعرف باسم التعلم الآلي ورؤى من الرؤية الآلية ، والتي تستخدم أجهزة الكمبيوتر لعرض الصور ومعالجتها.

وأوضح نازيلاريس أن "هناك نظامًا اصطناعيًا شبيهًا بالدماغ ، شبكة عصبية ، تقوم بتركيب الصور". "إنها مثل شبكة بيولوجية تصنع الصور."

قام فريق Naselaris بتدريب هذه الشبكة على رؤية الصور ثم اتخذ الخطوة التالية المتمثلة في جعل الكمبيوتر يتخيل الصور. كل جزء من الشبكة يشبه مجموعة من الخلايا العصبية في الدماغ. كل مستوى من مستويات الشبكة أو الخلايا العصبية له وظيفة مختلفة في الرؤية ثم الصور الذهنية.

لاختبار فكرة أن هذه الشبكات تشبه وظيفة الدماغ ، أجرى الباحثون دراسة التصوير بالرنين المغناطيسي لمعرفة مناطق الدماغ التي يتم تنشيطها بالصور الذهنية أو الرؤية.

أثناء وجودهم داخل التصوير بالرنين المغناطيسي ، شاهد المشاركون الصور على الشاشة وطُلب منهم أيضًا تخيل الصور في نقاط مختلفة على الشاشة. مكّن التصوير بالرنين المغناطيسي الباحثين من تحديد أجزاء الدماغ النشطة أو الهادئة بينما رأى المشاركون مزيجًا من الكائنات الحية وغير الحية.

بمجرد تحديد مناطق الدماغ هذه ، قارن الباحثون النتائج من نموذج الكمبيوتر بوظيفة الدماغ البشري.

صورة لطائر أبو منجل للدكتور زكي إيفينور والتي تستند إليها الصورة المعالجة بالحاسوب. الائتمان: الدكتور زاتشي إيفينور ، مستنسخ من ويكيميديا ​​كومنز (CC BY 4)

اكتشفوا أن كلا من أدمغة الإنسان والحاسوب تعمل بشكل مشابه. يتم تنشيط مناطق الدماغ من شبكية العين إلى القشرة البصرية الأولية وما بعدها من خلال الرؤية والصور الذهنية. ومع ذلك ، في الصور الذهنية ، يكون تنشيط الدماغ من العين إلى القشرة البصرية أقل دقة ومنتشرًا إلى حد ما. هذا مشابه للشبكة العصبية. مع رؤية الكمبيوتر ، يكون للمناطق منخفضة المستوى التي تمثل الشبكية والقشرة البصرية تنشيط دقيق. مع الصور الذهنية ، يصبح هذا التنشيط الدقيق منتشرًا. في مناطق الدماغ خارج القشرة البصرية ، يكون تنشيط الدماغ أو الشبكة العصبية مشابهًا لكل من الرؤية والصور الذهنية. يكمن الاختلاف في ما يحدث في الدماغ من شبكية العين إلى القشرة البصرية.

قال نازيلاريس: "عندما تتخيل ، يكون نشاط الدماغ أقل دقة". "إنها أقل ضبطًا مع التفاصيل ، مما يعني أن نوع الغموض والتشويش الذي تختبره في تخيلك الذهني له أساس ما في نشاط الدماغ."

يأمل Naselaris أن تؤدي هذه النتائج والتطورات في علم الأعصاب الحسابي إلى فهم أفضل لقضايا الصحة العقلية.

تساعدنا حالة الصور الغامضة التي تشبه الحلم على التمييز بين لحظات اليقظة والحلم. في الأشخاص الذين يعانون من اضطراب ما بعد الصدمة ، يمكن أن تصبح الصور الغازية للأحداث الصادمة منهكة وتشعر وكأنها حقيقة في الوقت الحالي. من خلال فهم كيفية عمل الصور الذهنية ، قد يفهم العلماء بشكل أفضل الأمراض العقلية التي تتميز باضطرابات في الصور العقلية.

أوضح نازيلاريس: "عندما يكون لدى الناس صور عدوانية لأحداث صادمة ، مثل اضطراب ما بعد الصدمة ، فإن إحدى طرق التفكير في الأمر هي عدم تنظيم الصور الذهنية". "هناك نظام ما في دماغك يمنعك من إنتاج صور حية للأشياء المؤلمة."

يمكن أن يوفر فهم أفضل لكيفية عمل هذا في اضطراب ما بعد الصدمة نظرة ثاقبة لمشاكل الصحة العقلية الأخرى التي تتميز باضطرابات الصور العقلية ، مثل الفصام.

وأوضح نازيلاريس: "هذا طويل الأمد للغاية".

في الوقت الحالي ، يركز Naselaris على كيفية عمل الصور الذهنية ، ويلزم إجراء المزيد من الأبحاث لمعالجة الارتباط بالصحة العقلية.

يتمثل أحد قيود الدراسة في القدرة على إعادة إنشاء الصور الذهنية التي استحضرها المشاركون أثناء التجربة بشكل كامل. لا يزال تطوير طرق ترجمة نشاط الدماغ إلى صور يمكن مشاهدتها من الصور الذهنية مستمرًا.

لم تستكشف هذه الدراسة الأساس العصبي للصور المرئية والمتخيلة فحسب ، بل مهدت أيضًا الطريق للبحث في تحسين الذكاء الاصطناعي.

قال نازيلاريس: "إن مدى اختلاف الدماغ عما تفعله الآلة يعطيك بعض الأدلة المهمة حول كيفية اختلاف العقول والآلات". "من الناحية المثالية ، يمكنهم الإشارة في اتجاه يمكن أن يساعد في جعل التعلم الآلي أشبه بالعقل."


تعلم أنك كنت تعيش الحياة في الظلام

عندما التقطت نفسي أخيرًا عن الأرض في ذلك اليوم من شهر أغسطس ، عدت إلى جهاز الكمبيوتر المحمول الخاص بي ونزلت إلى حفرة Google الخاصة بأفانتازيا. لقد قرأت العديد من المقالات التي وصفت إنجازات مفاجئة مماثلة ، وشاهدت حتى نصف محادثة TED قبل الوصول إلى صديقين من أجل الراحة. أطرقتهم بأسئلة من الخيال البصري ، لكن كل إجابة أكدت فقط ما كنت أخافه: كان الناس يعيشون بقدرة رائعة كنت أفتقدها.

افترضت أن كل الناس رأوا نفس العدم الفاسد الذي لا يوصف عندما أغلقوا أعينهم.

اتصلت بأمي لأخبرك بالأخبار ، ولكن مثل الكثير من تفاصيل والدتي الحارس كانت في حالة إنكار وحاولت أن تطمئنني أن لدي خيالًا رائعًا. "أنت تخبرني أنه لا يمكنك تصور وجه باراك أوباما؟" سألت بنبرة محيرة. "لا أستطيع حتى أن أتخيل لك وجه! "بكيت.

بدأ ذهني في زيادة السرعة ودور على عجل عبر سلسلة من المخاوف: هل يعني الافتقار إلى الخيال البصري أنني لست مبدعًا؟ كيف تخصصت في الكتابة الإبداعية؟ هل هذا هو السبب الذي دفعني إلى كتابة تفاصيل محددة في فصل الشعر؟ هل يجب علي حتى يكون كاتب؟ هل هذا يفسر كفاحي للتركيز عند قراءة الروايات؟ هل "قصة لورد الخارقة" تدور حول قطع فائق * حرفي * في رأسها؟ هل يمكن للناس فقط إخراج الأفلام القصيرة الشخصية ومشاهدة خيالاتهم الأكثر جموحًا وهي تتأرجح كلما أرادوا ذلك جيدًا؟

هذه الفكرة الأخيرة ضربتني بشدة. باعتباري شخصًا يعبد التلفاز والسينما إلى حد غير صحي ، فإن إدراك أنني كنت أفتقد شاشة في ذهني تحتوي على احتمالات لا نهاية لها - مكان يمكنني فيه عرض مشاهد من حياتي الخاصة وإعادة عرضها ، وتصور سلسلة لا نهاية لها من المستقبل السيناريوهات ، والتصور البصري لأفكاري الأكثر طموحًا وغريبة - كان سحق الروح.


ما هو الفرق بين & اقتباس الأشياء & مثل بصريا وعقليا وهلوسة؟

أستطيع رؤية الأشياء بصريًا ، ويمكنني تخيل أشياء في ذهني ، والهلوسة هي رؤية بصريًا شيئًا متخيلًا. أتساءل كيف يعمل هذا وبعض الأسئلة المتعلقة به.

إذا كان الشخص الذي يهلوس حاليًا يرى بصريًا ما تخيله عقله ، فهل هذا يعني أنه بينما في هذه الحالة المهلوسة حيث يتم نقل خياله إلى صورته المرئية ، إذا كان يتخيل عمداً شيئًا آخر سيتجاوز الهلوسة الحالية. بهلوسة جديدة فكر بها؟ لا ، لماذا؟

إلى حد ما إذا ركزت ، يمكنني أن أجعل شيئًا ما يبدو لي كما لو كان يتحرك قليلاً ، أو أجعل نفسي أشعر كما لو أن الأرض تتأرجح ذهابًا وإيابًا ، تبدو الهلوسة اللاواعية غير المقصودة أكثر قوة ولكن ، لماذا؟

2 4

في الواقع ، الدماغ ليس مستقبلاً سلبياً للمعلومات.

عندما تحصل على معلومات من العين (إشارة كهرومغناطيسية) ، يتم ضغطها وإرسالها عبر العصب البصري إلى المهاد.

هناك يلتقي بتدفق المعلومات من القشرة القذالية (حيث توجد معظم المناطق المرئية). لماذا هذا؟ لذلك يمكن مقارنة المعلومات من العين بنموذج العمل للعالم الحقيقي الذي تتوقعه بالفعل. ترى مع الفص القذالي ليقولها بطريقة بسيطة. ولكن يحتاج إلى تحديث ، فإن تدفق المعلومات التي يوفرها العصب البصري يساعد في تحديث النموذج الموجود بالفعل في عقلك. التغيير والتبديل لتعكس المعلومات التي يتم جمعها.

إذا اعتمدنا كليًا على المدخلات من العين وكنا مستقبلًا سلبيًا للمعلومات ، فلن يتم تنظيم الدماغ على هذا النحو. وسنحتاج إلى مزيد من القدرات العقلية لمعالجة ما نراه.

معظم ما نراه هو مجرد تمثيل مفيد للعالم ، ولكن ليس هذا المؤمن. تذكر الأبيض بالذهب / الأسود مع الفستان الأزرق؟ يتعلق الأمر بالطريقة التي يقرر بها عقلك التعامل مع المعلومات المتاحة. الألوان ليست حقيقية أيضًا ، إنها شيء يصنعه الدماغ.

الكثير من الأشياء في تصورنا هي في الواقع أوهام. وهذا جيد. الشيء هو أنه عندما تهلوس فأنت تسمح لنفسك بمعالجة شيء ما على أنه تصور فعلي كان يجب تثبيته. لديك مرشح & # x27s لا يعمل بشكل صحيح. يربط بعض العلماء هذا بنظام الدوبامين النشط للغاية الذي يعلمك أن بعض العمليات المعرفية تعكس العالم الحقيقي عندما لا تكون كذلك. & # x27s مثل الفلتر لديه عتبة منخفضة لتحديد ما هو حقيقي وما هو غير حقيقي عندما تظهر الأفكار مما تشاهده. الشبكة نشطة بشكل مفرط ، مما يؤدي إلى إنشاء تمثيلات لا ينبغي أن تكون موجودة.

إذن للإجابة على السؤال ، الاختلاف هو المصدر. لكن الأوهام تحدث طوال الوقت ، والأوهام هي جزء من نظام المعالجة المرئية ، ولكن وجود نظام معالجة بصري ضعيف جدًا في التحكم في تنشيط الشبكة ، يقودك إلى رؤية المزيد من الأشياء غير الموجودة.

شكرا للانهيار النفسي المعرفي! وصف جيد.

لقد شاهدت فيديو TED Talk حول هذا الموضوع وذكروا نفس الأشياء التي فعلتها. ما خرجت منه هو أن الوظيفة البصرية للدماغ هي نموذج يتحسن باستمرار. يأخذ المدخلات ، ويقارنها بإصدار النموذج المستخدم حاليًا ، وإذا تغيرت الأشياء ، يتم تحديث النموذج. تحدثوا في الفيديو أيضًا عن سبب تسبب المهلوسات في حدوث الهلوسة. في الأساس ، أوضحوا أن حمض الليسرجيك والبسيلوسيبين يعطل النموذج ولا يمكنه إجراء الاتصالات الصحيحة بعد الآن. ما زلت تستقبل المدخلات ، ولكن إما أن يتم تغييرها من نقطة الاستيعاب على المسار إلى وحدة المعالجة ، أو أنها تغير كيفية معالجة الوحدة للمدخلات وتفسيرها.

هذا الخط ، رغم ذلك ، أذهلني حقًا وساعدني في إجراء اتصال:

الألوان ليست حقيقية أيضًا ، إنها شيء يصنعه الدماغ.

لقد أدركت للتو أننا في الواقع لا "نرى" الألوان. يدرك دماغنا الفرق في "اللون" بين الأشياء المختلفة ويحدد بشكل فريد كل تمايز بلون بصري. كنت أفكر ، مع ذلك ، في التمايز الذي يقوم به الدماغ ، يجب أن يرسم خريطة لظاهرة فيزيائية. يُعرّف اللون بأنه الطول الموجي للضوء الذي يمتصه الجسم ويعكسه. وحتى عملية الامتصاص هذه ترسم ظاهرة فيزيائية أعمق ، وهي حقيقة أن لكل جسم ذرات تهتز بترددات طبيعية مختلفة ، وبالتالي تمتص أجزاء مختلفة من طيف الضوء. لذلك نقر فقط على أن الدماغ يدرك بشكل أساسي التردد الطبيعي لذرات كل كائن ، ويقوم بتعيين قيمة فريدة (لون) لكل تردد اهتزاز

& # x27m مهتم بالمرشح والهلوسة. على وجه الخصوص حاسة الحس العميق. يفسد جهاز استقبال الحس العميق عند النوم ، أو الإصابة بالحمى ، أو نوبة الهلع. يمكن أن أشعر ، على سبيل المثال ، أن أطرافي مشوشة (ذراعي متصلة بالوركين على سبيل المثال) ، كما لو كانت كبيرة جدًا / صغيرة / خفيفة ، أو أنها في مكان مختلف تمامًا عن مكانها (مثل الشعور بأن ساقي يشير مباشرة إلى أسفل في السرير عندما & # x27re في الواقع عازمة على الركبة). لا أرى ذلك ، أشعر به والشعور هو تحسس ليس لأنني أستطيع الشعور بالضغط على بشرتي وما إلى ذلك. يحدث مع ذلك. إذا كانت & # x27s مشكلة في التصفية ، فماذا يحدث للمرشح أثناء نوبة الذعر؟ ولماذا يتطلب الحس العميق مرشح؟

للبناء على هذا فيما يتعلق بالمخدر والهلوسة: يتم تخزين الكثير من التمثيلات المرئية ذات الترتيب الأعلى (مثل الأشكال والأشياء والوجوه وما إلى ذلك) داخليًا في مناطق قشرية بصرية ذات ترتيب أعلى / ملحقة ، والتي ترسل بعد ذلك تلك التمثيلات مرة أخرى إلى القشرة البصرية الأولية. لذلك ، في القشرة البصرية الأولية ، هناك دائمًا نوع من التوازن بين المحفزات الحسية الخارجية والتمثيلات / الرموز المرئية الداخلية. يبدو أن نظام السيروتونين (عبر مستقبلات 5HT2x) مهم لتعديل & # x27gain & # x27 من مسار الرتبة الأعلى الداخلي هذا بالنسبة إلى المسار الحسي الخارجي ، والآلية المفترضة للهلوسة المرئية هي تضخيم مسار التغذية الراجعة الذاتية هذا عن طريق تحفيز مستقبلات 5HT2a (Schartner و Timmerman 2020). وهو ما يفسر لماذا تؤدي الجرعات الصغيرة من المخدر إلى تضخيم ميزات معينة للأشياء ، وتؤدي الجرعات الأكبر إلى توليد المزيد من الميزات التي لا توجد فعليًا ، لأنها تتولد بالكامل في المسار المرئي ذي الترتيب الأعلى.

إليكم سؤالاً عندي لدي ثنائية العينين ، وهذا يعني أن مقل عيني لا يشيران في نفس الاتجاه. لدي عدسات موشورية تصحيحية تقوم بضبط الإشارة الواردة لمنع الرؤية المزدوجة. أعلم أن ما أراه عندما أكون مزدوجًا ليس حقيقيًا ، يعرف عقلي أنه ليس حقيقيًا ، فلماذا ما زلت أرى صورة مزدوجة ، حتى عندما أعرف بوضوح أنه ليس ما يجب أن أراه وليس انعكاس دقيق لما هو أمامي؟

تفسير جيد حقًا. أنا & # x27m حاليًا أتناول الصحة العقلية في مدرسة التمريض حيث نتحدث كثيرًا عن أنواع مختلفة من الهلوسة. لدينا بصري ، سمعي ، عن طريق اللمس ، حتى حاسة الشم. الدماغ شيء مذهل. ولكن ، نعم ، إذا كنت تعاني من هلوسات سمعية ، فأنت في الأساس تقوم بتنشيط المنطقة القذالية للدماغ بشكل غير عضوي ، وبالتالي ، فإن عقلك يخبر عينيك أنك ترى شيئًا بينما ، في الواقع ، عيناك لا ترى أي شيء حقًا.

لقد استمتعت بقراءة هذا ، شكرا لك على نشره.

لطالما كنت مفتونًا بهذه المفاهيم في سياق العقاقير المخدرة. على سبيل المثال ، الأنماط الكسورية المعقدة التي تظهر على الجدران ، أو الأشكال الهندسية المعقدة التي تعيد الكائنات ترتيب نفسها فيها ، أو حتى غيوم حلوى القطن الوردي الرقيقة التي تملأ الغرفة وتحجب كل شيء. بالعودة إلى أيامي الخاصة لكوني شيئًا من & # x27psychonaut & # x27 ، واجهت العديد من الأشياء التي أظهرت حقًا القوة المذهلة للدماغ البشري ، وأود أن أفهم العملية الدقيقة التي يتم من خلالها تجربة هذه الهلوسة المعقدة بشكل لا يوصف.

فهل هذا نوع من الطريق الطويل للقول أن تجربة رؤية الأشياء الحقيقية ورؤية الأوهام هي في الأساس نفس الشيء؟ بقدر ما نستطيع أن نقول ، عمليات الدماغ هي نفسها؟

أشعر بالفضول إذا كان لديك أي رأي أو سمعت عن المحاكاة النظرية للعبة التطورية لدونالد هوفمان وفريقه. يدعي أنه أثبت نظرية تقول أن حواسنا تدمر المعلومات حول البنية الحقيقية للواقع. الادعاء الأساسي هو أن الانتقاء الطبيعي ضبط حواسنا لمكافآت اللياقة (التغذية ، القتال ، الفرار ، وتزاوج الأربعة F's) وأن وظائف مكافآت اللياقة لا تحافظ على أي معلومات حول بنية الواقع. يعتقد بشكل أساسي أن الواقع عبارة عن واجهة مستخدم ثلاثية الأبعاد مصممة لتزويدنا بمعلومات ذات صلة باللياقة البدنية وأن الواقع الموضوعي لا يشبه في الواقع المكان / الزمان والأشياء.

أحسنت. رد مكتوب بشكل جيد. شكرا لك.

كان هذا مثيرا للاعجاب. شكرا!

شكرا لك على هذا! لقد أجبت بالفعل على سؤال & # x27ve كنت أطرحه منذ خاناتي الفردية (كيف تبدو الألوان خارج نفسية الإنسان)؟ من الجيد معرفة أنهم لا يشبهون أي شيء صنعوه للتو. شكرا!

شكرا لك على البصيرة ، فهي ممتعة للغاية وتعليمية. ماذا عن الحواس الأخرى ، هل يعمل السمع والشم واللمس بنفس الطريقة؟

الألوان حقيقية موضوعيًا ، أم أنك لا تعرف كيف تعمل الفوتونات؟

ما تشرحه يتماشى مع علم الأعصاب الحالي ، لكني أريد أن أوضح: الاختلاف ليس هو المصدر المباشر الذي تأتي منه تجاربنا. كل تصوراتنا تأتي من نفس المصدر ، نموذج العالم الذي يخلقه دماغنا. لا نرى أبدًا ما & # x27s & quactually & quot هناك ، فنحن نرى فقط نموذجًا يصنعه دماغنا ليكون تمثيلًا دقيقًا للعالم قدر الإمكان. يكمن الاختلاف في أي أجزاء من النموذج يمكن للوعي الوصول إليها وما يخمده ويخمده ويقتبس الوعي بشأنهم.

عندما نرى شيئًا ما بصريًا ، يصحح الدماغ النموذج باستخدام المعلومات الحسية ، ويختبر الوعي النموذج المصحح ، المسمى بالنموذج المصحح. يمكننا أن نكون متأكدين إلى حد ما من أنه يتوافق مع الواقع أيضًا ، لأن ما نراه يتوافق بشكل أكبر مع المعلومات التي تجلبها حواسنا الأخرى ، وأكثر من ذلك مع نماذج الأشخاص الآخرين.


هذا الروبوت يعبث بدماغك حتى تشعر "بحضور شبحي"

بالنسبة لمعظمنا ، فإنه & rsquos إحساس بالوخز غير مريح و mdashthe أحيانًا ، شعور مزعج بأن شخصًا ما وراءنا ، يراقب. لكن بالنسبة لملايين الأشخاص حول العالم الذين يعانون من الهلوسة البصرية والسمعية ، يتطور هذا الانزعاج البسيط إلى عذاب متكرر.

الشعور بالحضور ، أو FoP ، هو فكرة مقلقة مفادها أن شخصًا آخر يحوم بالقرب منك ، أو يمشي بجانبك أو حتى يلمسك. إنها قصص الأشباح ، ولكنها أيضًا أعراض حقيقية للعديد من الحالات العصبية ، بما في ذلك مرض انفصام الشخصية ومرض الزهايمر ورسكووس. لا يعرف العلماء سوى القليل جدًا عن الأسباب الكامنة وراء FP مما يجعل العلاجات والعلاجات طويلة المدى خادعة.

الآن ، يتخلص الباحثون من البيولوجيا العصبية وراء هذا الشعور الغريب. في بحث نُشر في 6 نوفمبر في علم الأحياء الحالي، وصف فريق من العلماء كيف استخدموا روبوتًا مصممًا خصيصًا لإحداث شعور غريب بالوجود لدى المشاركين الأصحاء. تؤكد النتائج التي توصلوا إليها أن الصراع الحسي الحركي ، وهو خلل عصبي بين ما يدركه العقل وما يشعر به الجسم ، يكمن في جذر بعض أوهام FOP.

& ldquo تحتاج حقًا إلى عدم تطابق حسي من أجل الشعور بالوجود ، & rdquo يقول جوليو روجنيني ، مرشح الدكتوراه في Ecole Polytechnique Federale de Lausanne في سويسرا ، ومؤلف مشارك في الورقة. & ldquo هذه الحالة غير المتزامنة تجعل الأشخاص أكثر عرضة لذلك الشعور بوجود شخص خلفهم.


بدأ العلماء بفحص 12 مريضًا أبلغوا عن مشاعر التواجد في الماضي. وصف جميع الأشخاص تقريبًا هلوسات متشابهة وشعور مميز بأن شخصًا ما كان وراءهم مباشرة وقريبًا بشكل غير مريح. كشفت فحوصات الدماغ أيضًا عن آفات تنتشر في الموضوعات والقشرة الأمامية الجدارية ، وهي منطقة من الدماغ مرتبطة بوعي & ldquoself & rdquo وتكامل الإشارات الحسية.

تبعهم الهلوسة المزعجة مثل الظلال في بعض الأحيان. & ldquo عندما كان المريض واقفا ، كان الحضور واقفا ، & rdquo يقول روجنيني. & ldquo و كان المريض جالسا كان الحضور جالسا. عندما كان المريض يتحرك ، كان الوجود يتحرك

بناءً على هذه الآفات والتجارب الشائعة في الدماغ ، اشتبه الباحثون في أنه لم يكن مجرد أي تنافر بين الحركة والإحساس هو الذي قد يؤدي إلى تنشيط FoP ، بل هو تنافر محدد منسق تمامًا مع حركات الجسم و rsquos. لاختبار هذه النظرية على المشاركين الأصحاء ، صمموا روبوتًا يمكنه أن يطابق بدقة كل موضوع وحركات rsquos ، بينما لا يزال يقدم إحساسًا محيرًا وغير متطابق.

عندما يصل موضوع معصوب العينين إلى الأمام ، يقوم الروبوت بنسخ حركته أو حركتها الدقيقة وينقر على المشارك من الخلف. إذا كان التفاعل بين الإنسان والروبوت متزامنًا تمامًا ، فقد أبلغ المشاركون ببساطة عن شعورهم وكأنهم يتقدمون للأمام ويلمسون ظهورهم ويشعرون بالانزعاج ، ولكن ليس الهلوسة.

ولكن عندما أخر العلماء رد الفعل الروبوتي ولو قليلاً ، لمدة نصف ثانية ، أصبح المشاركون مشوشين. قال الكثيرون إنهم شعروا وكأن شخصًا آخر يلامس ظهورهم ، ويقدرون أن الغرفة الخالية في الغالب كانت مليئة بالناس. أضاف البعض أنهم شعروا كما لو كانوا ينجرفون إلى الوراء ، نحو The Presence كان اثنان من المشاركين منزعجين للغاية لدرجة أنهم طلبوا إيقاف التجربة.

& ldquo ما نقوم به هو معالجة تلك الإشارات الحسية ، & rdquo روجنيني يقول. & ldquo وجدنا أن FoP لا يتم تجربته إلا عندما يكون هناك تأخير بين ما يفعله المشاركون والشعور على ظهورهم. & rdquo

يشتبه روجنيني في أن النتائج قد يكون لها آثار واسعة على مرضى الأعصاب والأمراض النفسية الذين يعانون من الهلوسة السمعية والبصرية. & ldquo إذا كنت قادرًا على تشويش النظام ، للحث على الشعور بالوجود ، فربما يمكنك أيضًا ضبط النظام الحسي للتحكم في تلك الأعراض ، & rdquo كما يقول.

ومع ذلك ، هناك فرق كبير بين التسبب في الهلوسة وعلاجها. & ldquo إن إحداث ظاهرة سهلة نسبيًا و mdash لضبطها ، وإيقافها مؤقتًا عن طريق التحفيز الكهربائي للدماغ ، هو أيضًا سهل نسبيًا ، كما تقول صوفيا فرانجو ، رئيسة برنامج أبحاث الذهان في Mount Sinai & rsquos Icahn School of Medicine. & ldquo المشكلة التي لدينا هي التأكد من أن هذه الظاهرة لا تعود & ldquo

ومع ذلك ، أعجب فرانجو باستعداد الباحثين لاستكشاف العلاقة بين البنية والوظيفة في الدماغ ، وتطبيق ذلك على دراسة الأعراض العملية للذهان. & ldquoIt & rsquos حقًا فكرة مبتكرة في سبر الدماغ بطرق يمكن أن تكون ذات مغزى ، & rdquo تقول. & ldquo في هذا الصدد ، أستطيع أن أرى صلة فورية. & rdquo

وأضافت جوديث فورد ، عالمة الأعصاب في جامعة كاليفورنيا سان فرانسيسكو والمتخصصة في مرض انفصام الشخصية ، أن الدراسة قد تساعد الباحثين في تحديد الآلية الكامنة وراء مشاعر الحضور. "هذا النوع من الدراسة ضروري لجهودنا لفهم الأساس البيولوجي العصبي لمثل هذه الأعراض ،" وقالت في بيان معدة.

بالنسبة إلى Rognini وفريقه ، ستكون الخطوة التالية هي محاولة تصميم روبوت قد يعمل مع مرضى الفصام لمساعدتهم على التمييز بين أفعالهم وأفعال شخص آخر.

وقال "هذا سيكون الحلم". & ldquoTo ، بواسطة بعض المحاكاة الروبوتية ، أسفل تنظيم الأعراض الذهانية. & rdquo


الخيال ، الواقع يتدفق في اتجاهين متعاكسين في الدماغ

بقدر ما قد يبدو حلم اليقظة هذا حقيقيًا ، فإن مساره عبر عقلك يسير في الواقع المعاكس.

بهدف تمييز الدوائر العصبية المنفصلة ، قام باحثون في جامعة ويسكونسن ماديسون بتتبع النشاط الكهربائي في أدمغة الأشخاص الذين تخيلوا بالتناوب المشاهد أو شاهدوا مقاطع الفيديو.

"المشكلة المهمة حقًا في أبحاث الدماغ هي فهم كيفية ارتباط أجزاء مختلفة من الدماغ وظيفيًا. ما هي المناطق التي تتفاعل؟ ما هو اتجاه الاتصال؟" يقول Barry Van Veen ، أستاذ الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في جامعة واشنطن ماديسون. "نحن نعلم أن الدماغ لا يعمل كمجموعة من المناطق المستقلة ، ولكن كشبكة من المجالات المتخصصة التي تتعاون."

قام Van Veen ، جنبًا إلى جنب مع جوليو تونوني ، أستاذ الطب النفسي وعالم الأعصاب بجامعة UW-Madison ، و Daniela Dentico ، العالمة في مركز Waisman التابع لـ UW-Madison ، والمتعاونين من جامعة Liege في بلجيكا ، بنشر النتائج مؤخرًا في المجلة. NeuroImage. يمكن أن يؤدي عملهم إلى تطوير أدوات جديدة لمساعدة Tononi على فك تشابك ما يحدث في الدماغ أثناء النوم والحلم ، بينما يأمل Van Veen في تطبيق أساليب الدراسة الجديدة لفهم كيفية استخدام الدماغ للشبكات لتشفير الذاكرة قصيرة المدى.

أثناء التخيل ، وجد الباحثون زيادة في تدفق المعلومات من الفص الجداري للدماغ إلى الفص القذالي - من منطقة ذات ترتيب أعلى تجمع مدخلات من العديد من الحواس إلى منطقة ذات ترتيب أدنى.

In contrast, visual information taken in by the eyes tends to flow from the occipital lobe -- which makes up much of the brain's visual cortex -- "up" to the parietal lobe.

"There seems to be a lot in our brains and animal brains that is directional, that neural signals move in a particular direction, then stop, and start somewhere else," says. "I think this is really a new theme that had not been explored."

The researchers approached the study as an opportunity to test the power of electroencephalography (EEG) -- which uses sensors on the scalp to measure underlying electrical activity -- to discriminate between different parts of the brain's network.

Brains are rarely quiet, though, and EEG tends to record plenty of activity not necessarily related to a particular process researchers want to study.

To zero in on a set of target circuits, the researchers asked their subjects to watch short video clips before trying to replay the action from memory in their heads. Others were asked to imagine traveling on a magic bicycle -- focusing on the details of shapes, colors and textures -- before watching a short video of silent nature scenes.

Using an algorithm Van Veen developed to parse the detailed EEG data, the researchers were able to compile strong evidence of the directional flow of information.

"We were very interested in seeing if our signal-processing methods were sensitive enough to discriminate between these conditions," says Van Veen, whose work is supported by the National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering. "These types of demonstrations are important for gaining confidence in new tools."


Landmark Study Identifies Key Brain Difference In Autism

Neuroscientists at Harvard and MIT have identified, for the first time, a link between the activity of the neurotransmitter GABA and symptoms of autism -- a finding that may pave the way for new methods of treating and diagnosing the disorder.

“This is the first connection in humans between a neurotransmitter in the brain and an autistic behavioral symptom,” Caroline Robertson, a postdoc at MIT’s McGovern Institute for Brain Research and the study's lead author, said in a statement.

The role of the GABA neurotransmitter is to inhibit brain cells from firing in response to signals received from the external environment -- or as Robertson told The Huffington Post, to curb "runaway excitation" in the brain.

"GABA is responsible for signaling that neurons should turn off, or stop firing," Robertson told HuffPost. "It tends to come into play . when information is being transmitted and it needs to be shut down or filtered out."

Scientists have speculated that a lack of GABA inhibition to overexcited neurons could be the underlying cause of the hypersensitivity to sensory input seen in individuals with autism.

"It's necessary to filter out signals in the external world that aren't relevant to the task at hand," Robertson said. "GABA helps us in this kind of inhibition."

Hypersensitivity to one's external environment makes it difficult for individuals with autism to tune out distracting sounds and sensations, and can make them feel overwhelmed in loud or highly stimulating situations. For instance, some children with autism tend to be easily distracted by sensations like the feel of an itchy sweater or by ambient noise in the background of a conversation. Hypersensitivity also plays a role in the main symptoms of the disorder, including impaired social skills, communication difficulties and repetitive behaviors.

So, it may be that when GABA لا do it's job, it's more difficult for the brain to tune out environmental distractions.

Scientists had suspected this, but had never tested the hypothesis on humans. Previous studies had linked reduced GABA activity with autism-like behaviors in animals, but no such correlation had been established in people.

For the study, the researchers asked a group of participants -- half of whom had autism, and half of whom did not -- to complete a visual task that required brain inhibition. Completing the task hinges on the ability to switch between visual input from the right and left eyes.

The results showed that adults with autism switched back and forth only half as much as those without autism, and they were significantly less able to suppress one image in order to focus on the other.

While the participants completed the task, the researchers measured GABA activity in their brains. Among non-autistic participants, those with higher GABA levels were better able to suppress the non-dominant image. But among those with autism, there was no relationship between performance on the task and GABA levels -- suggesting that in the case of autism, GABA is "not doing its job," Robertson said.

"It's not as simple as GABA is missing in the autistic brain," Robertson explained. "It's not in lower concentration, it's just not relating to visual perception."

The researchers aren't yet sure of the cause for this dysfunction. "A lot more work needs to be done," she said.

More research is needed to determine whether increasing GABA activity could improve symptoms of autism, but the findings are a promising start towards improving early diagnosis, treatment and perhaps even prevention of autism. In addition to opening up the possibility of new drugs that target GABA pathways, clinicians might also one day be able to examine GABA activity in early screenings for autism.

"It'll be a longer story than just, Aha! We'll make some GABA-enhancing drugs and cure autism," Robertson said. "But it does point to a pathway that seems to be dysfunctional in the autistic brain."

Other recent brain-imaging studies have found differences in functional connectivity between autistic and non-autistic brains, and have also linked impaired brain activity with the inability to regulate emotions in individuals with autism.

The findings were published online Dec. 17 in the journal Current Biology.


Imaging of connectivity in the synaesthetic brain

In the 1880s, Francis Galton described a condition in which “persons…almost invariably think of numerals in visual imagery.” This “peculiar habit of mind” that Galton was describing is today called synaesthesia, a condition in which stimuli of one sensory modality elicit sensations in another of the senses.

There are several different kinds of synaesthesia, which is now known to be far more common than was previously thought. Galton was describing a specific type of the condition, called grapheme-colour synaesthesia, in which printed numbers or letters elicit the sensation of specific colours. The Nobel Prize-winning physicist Richard Feynman was a grapheme-colour synaesthete he reported seeing equations in colour. But there are other forms of the condition muscial tones elicit the experience of colours the expressionist artist Wassily Kandinsky, for example, was a tone-colour synaesthete, in whom musical tones elicited specific colours. Kandinsky used his synaesthesia to inform the artisitc process – he tried to capture on canvass the visual equivalent of a symphony.

There are a number of theories which seek to explain synaesthesia in terms of neurobiological mechanisms. One of them holds that synaesthetes have unusual connections between different sensory regions of the cerebral cortex, perhaps because a failure to prune improper, under-used or redundant synaptic connections during development of the nervous system. Thus, stimuli entering one sensory system will generate activity in another sensory system, and activity in the latter system will also evoke sensations in the synaesthete, despite an absence of the appropriate stimuli for that modality.

According to the other, the differences between the brains of synaesthetes and non-synaesthetes are functional and not anatomical. This theory holds that synaesthesia occurs because of impaired inhibition between the cortical circuits involved, such that there is abnormal feedback to a region of the brain involved in processing colour information (area v4 in the inferior temporal gyrus) from a region at the junction of the temporal, parietal and occipital lobes that processes information from multiple sensory modalities. هكذا، disinhibition of the feedback to area v4 leads to inappropriate perceptions of colour.

Previous studies have provided indirect support for the first theory, and suggest a mechanism underlying grapheme-colour synaesthesia. Neuroimaging has shown that two regions in the fusiform gyrus of the temporal lobe become active when grapheme-colour synaesthetes perceive letters that evoke sensations of colour: area v4 in the inferior temporal cortex and the region immediately anterior (in front) to it, which is known to be involved in the perception of word shape. This co-activation of area v4 and the adjacent region suggest that an inappropriate interaction between these two parts of the brain may underly the extraordinary sensory experiences that occur in grapheme-colour synaesthesia.

Now, Romle Rouw and Steven Scholte of the University of Amsterdam provide direct evidence for the first hypothesis. They used a technique called diffusion tensor imaging (DTI) to compare the connectivity of the brain in grapheme-colour synaesthetes and in non-synaesthetes during viewing letters and numbers that evoked sensations of colour. DTI is a type of magnetic resonance imaging (fMRI) that measures the diffusion of water molecules. In the brain, water diffuses randomly, but tends to diffuse easier along the axons that are wrapped in myelin, the fatty protein that insulates nerve fibres. Diffusion tensor imaging can therefore be used to infer the size and direction of the bundles (or “fascicles”) of white matter tracts that connect different regions of the brain (above). The Dutch researchers show that synaesthetes have more connections between the two adjacent areas in the fusiform gyrus than non-synaesthetes. They report their findings in the June issue of علم الأعصاب الطبيعي.

As well as showing these differences between synaesthetes and non-synaesthetes, the authors also show that there are also differences in connectivity between synaesthetes who differ in the intensity of their sense-mixing experiences. Some grapheme synaesthetes (called “projectors”) actually see the colours associated with the letters or numbers, while others (called “associators”), only experience mental representations of the colours. Rouw and Scholte show that projectors have more connections between area v4 and the fusiform gyrus than associators. However, they are unsure whether this increased connectivity between the two regions of the fusiform gyrus are the result of wider axons, increased myelination, or a greater number of axons.

For a more detailed discussion of this study, and of synaesthesia in general, see this post at Madam Fathom.

Rouw, R. & Scholte, H. S. (2007). Increased structural connectivity in grapheme-color synesthesia. نات. نيوروسسي. 10: 792-797. [الملخص]

Galton, F. (1881). Visualising numerals. J. Anthrop. Inst. 10: 85-102. [Full text]


Where Is the Supratentorial Area of the Brain?

The supratentorial region of the brain is located in the upper half of the brain. It is composed of the cerebrum and the diencephalon. The region of the brain below the supratentorial region is called the infratetorium, which is composed of the cerebellum and brainstem.

One of the primary structures of the supratentorial region, the cerebrum, is divided into two hemispheres. These hemispheres are split by fissures into four separate lobes, which are responsible for different tasks in the brain. The frontal lobe is responsible for logic and planning, and a small subdivision of the frontal lobe, called Brocha's area, is responsible for language development. The frontal lobe is also contains an individual's intelligence and personality.

The parietal lobes interpret physical sensations, such as temperature and pressure, and also allow humans to perform arithmetic. The temporal lobes help with understanding language and sound, as well as short-term memory. The occipital lobe contains the visual center of the brain. The right occipital lobe receives visual data from the left eye, while the left lobe interprets data from the right eye. The other structure, the diencephalon, is located in the center of the brain and contains three of the brain's most important structures – the thalamus, the hypothalamus and the pituitary gland – which handle tasks such as relaying information to other parts of the brain and controlling hormones related to sexual development, thyroid production and growth.


What visual perception tells us about mind and brain

Recent studies of visual perception have begun to reveal the connection between neuronal activity in the brain and conscious visual experience. Transcranial magnetic stimulation of the human occipital lobe disrupts the normal perception of objects in ways suggesting that important aspects of visual perception are based on activity in early visual cortical areas. Recordings made with microelectrodes in animals suggest that the perception of the lightness and depth of visual surfaces develops through computations performed across multiple brain areas. Activity in earlier areas is more tightly correlated with the physical properties of objects whereas neurons in later areas respond in a manner more similar to visual perception.

Neuroscience research over the past 40 years has revealed that there are roughly 30 different visual areas in the primate brain, and that within these areas there are parallel streams of processing and distinct modules (1, 2). But how is neuronal activity in the different areas related to our conscious visual perception? How can our unitary visual experience be based on neural activity spread across distinct streams of processing in multiple brain areas? The answers to these questions have profound implications for our understanding of the relationship between mind and brain. Whereas earlier pioneering work focused on the delineation of visual areas in the brain and the neurons' basic response properties, recent research attempts to expose the roles different areas play in perception and the extent to which there are hierarchies of visual computations.

Conscious visual experience is thought to be based on activity in visual areas of cerebral cortex, which receive input from the retina. Early cortical structures are organized topographically with regard to the visual world. This topography can be exploited to investigate the role of different visual areas in perception. For example, neuronal activity in visual cortex can be locally blocked by transcranial magnetic stimulation (TMS) and the effect on visual perception in the corresponding portion of the visual field can be assessed. Kamitani and Shimojo (3) briefly (40–80 ms) presented a large grid pattern to human observers, and after a delay of 80–170 ms, a single pulse of TMS was given to the occipital lobe. The TMS caused the observers to perceive a disk-shaped patch of homogeneous color in the visual field on the opposite side from the side of the brain given TMS (TMS-induced scotoma). When the visual stimulus was a grating composed of parallel lines rather than a rectilinear grid, the scotoma was distorted and appeared to be an ellipse with its short axis along the contours. This contour-dependent distortion appeared to reflect long-range interactions between neurons selectively responsive to similar orientations (4). Interestingly, the color perceived inside the scotoma was consistent with that of the background, which was presented after, not before, the grid or grating. Thus there appears to be filling-in backward in time to compensate for the local information blocked by the TMS. This is just one example from a large body of evidence suggesting that neural activity in early visual cortex is necessary for conscious experience of perception, and that neuronal connections and interactions at these levels are reflected in the content of perception.

Perception is actually much more complex than a simple topographical representation of the visual world. Its primary goal is to recover the features of external objects—a process termed unconscious inference by von Helmholtz (5, 6). What we see is actually more than what is imaged on the retina. For example, we perceive a three-dimensional world full of objects despite the fact that there is a simple two-dimensional image on each retina. In general, a particular retinal image may correspond to more than one object. For example, a circular patch of light on the retina could result from viewing a cylinder on end or a round ball from any perspective. Thus perception is inevitably an ambiguity-solving process. The perceptual system generally reaches the most plausible global interpretation of the retinal input by integrating local cues, as will be illustrated in the case of lightness perception next.

Black-and-white photographs make it clear that lightness alone conveys a great deal of information. The perception of lightness is far from a “pixel-by-pixel” representation of the light level on the retina. It is actually strongly influenced by context. Thus a gray piece of paper appears darker if it is surrounded by white than black (Fig. 1أ). Although this deviation of lightness perception from physical reality might appear to be a case of a perceptual error, the spatial interactions underlying it may have an important perceptual purpose. We perceive surface lightness to be constant across surprisingly large changes in ambient illumination, a phenomenon called lightness constancy. In this example, as in other cases of perceptual constancy, the lighting and viewing conditions affect the retinal image of objects, and extensive spatial integration and normalization are performed to recover the constant attributes of the objects themselves.

(أ) Lightness induction. The small gray squares are identical but the one surrounded by black appears lighter than the square surrounded by white. (ب) The response of a V1 neuron to a lightness induction stimulus. The receptive field of the neuron was centered on a uniform gray square. The luminance of the surrounding area was sinusoidally modulated. The cell's response was synchronized to the surround modulation and correlated with the perceived lightness of the central patch, even though nothing changed within the receptive field. [مستنسخة بإذن من المرجع. 14 (Copyright 2001, National Academy of Sciences).]

At what point in the visual pathway from retina to the many cortical visual areas does the neural activity correlate with what we perceive? Do neurons in the retina, primary visual cortex (V1), and higher-level cortical areas contribute to perception equally? Or instead, does perception have a specific locus in the brain? To tackle these questions, Paradiso and coworkers (7, 8) assess the computations neurons perform in different visual areas and the extent to which neural responses correlate with either the physical or perceptual attributes of objects. They found that responses of neurons in the retina and visual thalamus depend on light level but they do not correlate with perceived lightness. These neurons appear to primarily encode information about the location of contours in the visual scene. Only in V1 were cells found that had responses correlated with perceived lightness (Fig. 1ب). They also found that the average response of neurons in V1 is lightness constant. Thus the response of the neurons is relatively immune to changes in overall illumination—a property without which lightness would be of little behavioral value. These findings suggest that lightness information is first explicitly represented in visual cortex and that responses correlated with visual perception build in stages across multiple visual areas. The results combined with findings from other labs suggest that early visual processing focuses on the extraction of object contours, secondary processing stages are involved with the computation of lightness and later processing assigns color to objects.

As mentioned previously, the visual system has the difficult task of understanding a complex three-dimensional world from two-dimensional images on each retina. Images of objects at a distance other than at the fixation plane are projected to different relative positions on the two retinas. The relative position difference, called binocular disparity, provides an important cue for the brain's computation of distance. However, there is much more to distance perception than the interpretation of binocular disparity. Consider a retinal image of a cross with crossed disparities (disparities that lead to perception of objects closer than the plane of fixation) added to the ends of the horizontal arms. Because of the disparities, the vertical edges of the horizontal arms can be unambiguously determined as being closer to the observer, whereas the depth of the horizontal edges remains ambiguous because there is no fixed disparity between the two retinal images. Two different three-dimensional objects are equally consistent with the retinal image: a horizontal bar in front of a vertical bar and a cross with horizontal arms bent forward. However, humans and monkeys almost always perceive the former (9, 10). The brain selects one interpretation among the possible surface structures.

The inferior temporal cortex (IT) represents the final stage of the visual pathway crucial for object recognition. Neurons in IT respond to shape, color, or texture. Recent studies show that many IT neurons also convey information on disparity (11) and disparity gradients (12). These findings lead to a new view that IT is involved in some aspects of depth perception. Indeed, the activity of some IT neurons encodes information on the relative depth order of surfaces rather than the local absolute disparity cues of the stimulus. For example, a population of IT neurons responds more strongly to a horizontal bar in front of a vertical bar than to a vertical bar in front of a horizontal bar, regardless of whether crossed or uncrossed disparities are added (Fig. 2). Other cells prefer different surface structures. This behavior of IT neurons is in contrast to that of disparity-selective V1 neurons that respond to local absolute disparity (13). Thus, the pathway from V1 to IT transforms information about binocular disparity that is based on the optics of the eye into a perceptually relevant representation of information about surface structure.

(أ) The relationship between disparity type and location and surface depth order perceived. Responses of IT neurons to these four stimuli were tested to determine whether their activity correlates with the perceived surface structure or with the type of disparity.

The studies of lightness perception and depth perception lead to a similar conclusion about the relationship between brain activity and conscious visual perception. Rather than being based on neural activity in one special area, visual perception involves progressive computations spread across multiple brain areas. Both early areas, as in the TMS study, and later areas, as in the study of area IT, are involved in perception. The visual system masterfully recovers information about the objects in our environment based partly on processes of integration and normalization and partly on hard-wired probabilities of what objects are most likely to result from particular retinal images.


شاهد الفيديو: 4 طرق مذهلة و فعالة لزيادة قوة دماغك و تركيزك! (يوليو 2022).


تعليقات:

  1. Aliceson

    عذرا ، أن أقاطعك ، لكني أقترح أن أذهب إلى آخر.

  2. Voodookree

    حزين

  3. Ashvik

    ممتاز! شكرا: 0

  4. Beornet

    مثير

  5. Cadell

    مهما حاولنا جميعًا بصعوبة ، فسيظل الأمر كما كان يقصده الكون. بينما كنت أقرأ مات عقلي.

  6. Percival

    أعتقد أنه باطل.

  7. Samuzil

    أنا أتفق معك تمامًا ، لقد جئت إلى هذا الرأي منذ وقت طويل.



اكتب رسالة