Opažanje boja, oblika, dubine i

kretanja i ustrojstvo

asocijacijskih vidnih polja

moždane kore

Seminar

Prof. dr. sc. Maja Valić

Ključna obilježja vida

• vid je konstruktivni, stvaralački proces

• 1) svi fotoreceptori na svjetlost odgovaraju

hiperpolarizacijom

• 2) dvije vrste fotoreceptora: retina duplex (čunjići –

fotopni vid, štapići – skotopni vid) = adaptacija na svjetlo i

mrak

• 3) sustav štapića: osjetljiviji na svjetlo, ali je akromatski

• sustav čunjića: omogućuju razlikovanje boja – crvena,

zelena, plava; omogućuju veću oštrinu vida, fovea centralis

sastoji se samo od čunjića

• 4) ključni podražaj za neurone vidnog sustava je kontrast

luminancije (subjektivni kontrast jarkosti); konstantnost

jarkosti; razlikovanje lika i pozadine; istodobni kontrast

jarkosti

• 5) receptivno polje ganglijske stanice: okruglo, dio

mrežnice;

– ON sustav – signalizira “svjetlije “

– OFF sustav - signalizira “tamnije “

• 6) P sustav – zapažanje boja i oblika

M sustav – zapažanje kretanja

• 7) retinotopni ustroj vidnog sustava na svim razinama od

mrežnice, preko CGLd do polja 17 tj V1

• 8) linearni odsječci u korteksu: skupine neurona koji

odabirno reagiraju na neki podražaj – orijentacijska

selektivnost i direkcijska selektivnost

• Neuroni primarne vidne kore ustrojeni su u okularno-

dominentne i orijentacijske stupiće.

Opažanje boje je subjektivno

psihološko iskustvo

• Valna duljina – psihološki atribut tona boje

• Intenzitet boje– psihološki atribut jarkosti

boje

• Spektralna čistoća – psihološki atribut

zasićenosti boje

Opažanje boje

• 3 funkcionalne skupine ganglijskih stanica na

temelju njihovog odnosa s tri vrste čunjića

• 1) Koncentrične stanice širokog spektra

• 2) Koncentrične kolorpotentne stanice

• 3) Koekstenzivne oponentne stanice

Koncentrične stanice širokog spektra

• imaju koncentrična receptivna polja s ON/OFF

središtem i okružjem

• i središte i okružje primaju informacije iz zelenih i

crvenih čunjića

• to su stanice širokog spektra (akromatske)

• reagiraju na kontrast jarkosti, a ne na kontrast boje

– crno-bijeli kontrast

Koncentrične kolorpotentne stanice

• reagiraju na kontrast boja

• ako središte prima podražaj od crvenih čunjića,

onda okružje prima podražaj od zelenih čunjića

• oponentnost crveno-zeleno

Koekstenzivne oponentne stanice

• modri čunjići su povezani s ON središtem

• OFF okružje povezano je s crvenim i zelenim

čunjićima

• sve ganglijske stanice što reagiraju na boju uvijek

su P-stanice

• M-stanice uključene su jedino u akromatski vid

• u korteksu postoje neuroni koji odabirno reagiraju

na boje – to su dvostruko oponentne stanice:

primaju antagonistički ulaz iz po dvije vrste

čunjića

• najbolje reagiraju na:

– 1. crvene mrlje na zelenoj pozadini

– 2. zelene mrlje na crvenoj pozadini

– 3. modra mrlja na žutoj pozadini

– 4. žuta mrlja na modroj pozadini

Sljepoća za boje

• UZROK: nasljedni poremećaj čunjića i bolest

mrežnice

• 8% muškaraca i oko 0.05% žena

• većinom nasljedno, vezano uz X-kromosom –

preko majke se prenosi na mušku djecu

• ZDRAVI čunjići su trikromatski

3 vrste dikromatskih poremećaja

• 1) Protanopia: nedostatak “dugovalnih” čunjića

(za crveno)

• 2) Deuteranopia: nedostatak “srednjevalnih”

čunjića ( za zeleno)

• 3) Tritanopia: nedostatak “kratkovalnih” čunjića

(za modro)

Monokromatski poremećaj

• nedostatak svih triju vrsta čunjića

• posve su slijepi za boje

Ishihara Test for Color Blindness

Kako vide slijepi za boje?

Normal Protanopia Deuteranope Tritanope

Normal Protanope Deutanope

This is how numbers look to a dichromate (only two photopigments) on a color vision test.

Deuteranomaly Protanomaly Normal

This is how numbers look to an anomalous trichromate (three photopigments, one pigment

is just a little off) on a color vision test. The defect is not as severe compared to a dichromate.

In fact, some of the test numbers can be seen by an anomalous trichromate.

Deuteranope Protanope Normal

This is how objects look to a dichromate

Color Normal Dichromat

Color Normal Dichromat

Color Normal Dichromat

Opažanje oblika

• razlikovanje lika i pozadine

• Gestald psihologija

Opažanje kretanja

• na periferiji vidnog polja predmet opažamo

tek ako se kreće

• Vidni sustav opaža kretanje:

– a) na temelju kretanja slike gledanog predmeta

– b) na temelju neuralnih signala o kretanju

vlastitih očiju i glave

• Gibson: informacije sadržane u vidnom prizoru

dovoljne su za utvrditi što se kreće, a što stoji (na

temelju promjene pozadine)

• von Holst: na razini motoričkog korteksa

uspoređuje se pokret oka i kretanje predmeta:

– sukladni pokreti govore da se miču oči, a ne predmet

– ukoliko pokreti nisu sukladni pomiče se predmet

Prividno kretanje

• autokineza (samokretanje) – uslijed malih

spontanih pokreta očiju

• stroboskopsko kretanje: kretanje žaruljica

koje se naizmjence pale i gase određenom

frekvencijom (reklame, TV-filmovi)

Percepcija rubova

Opažanje dubine

Opažanje dubine temelji se na tri

vrste osjetnih pokazatelja

• Statički monokularni

• Dinamički monokularni

• Binokularni

Monokularni pokazatelji (daljine

veće od 30m)

• STATIČKI MONOKULARNI POKAZATELJI:

• 1) Prethodno poznata veličina

• 2) Interpozicija (djelomično prekrivanje predmeta)

• 3) Linearna perspektiva i perspektiva veličine

• 4) Raspodjela sjenki i osvjetljenja

• Gradijent teksture

• Zračna perspektiva

• DINAMIČKI MONOKULARNI POKAZATELJ:

• Paralaksa kretanja: udaljeni predmeti “miruju”,

bliski “prolaze”

Gradijent teksture

Stereoskopski pokazatelji binokularnog

dispariteta – opažanje dubinskih odnosa na

malim udaljenostima • STEREOPSIJA: sposobnost

uočavanja dubine na temelju

binokularnog dipariteta slike na

mrežnici lijevog i desnog oka

• Ravnina fiksacije- prolazi

okomito kroz točku fiksacije

• Horopter – zamišljena

zakrivljena ravnina sastavljena

od točaka vidnog prizora koje

padaju na korespodentne

dijelove mrežnice.

• Panumovo polje fuzije –

pojas prostora ispred i iza

horoptera

• Retinalni binokularni

disparitet – što je veća

udaljenost od ravnine

fiksacije to je retinalni

disparitet veći.

• Vid je složen proces koji se temelji na višim kortikalnim funkcijama i nije jednostavan zbroj osjetnih podražaja!

• Konstantnosti oblika i veličine

• KONSTANTNOST VELIČINE:

KONSTANTNOST OBLIKA

P i M sustav – uloga u percepciji

boje i oblika

• histokemijska metoda za prikaz reaktivnosti

mitohondrijskog enzima citokrom-oksidaze

– anatomska podloga

• elektrofiziološki pokusi pokazali su različitu

funkciju ovih anatomski različitih struktura

• “blobs” (V1) i uske

pruge (V2) dio su P

sustava za boje i

oblike

• široke pruge (V2) dio

su M sustava za

opažanje kretanja

Glavne funkcije vidnog korteksa

• 1) Ključna uloga polja V1 je razdvajanje

vidnih informacija za boje, oblik, kretanje i

dubinu te usmjeravanje u polje V2

• 2) Polje V2 razdvojene informacije

usmjerava u dvije skupine asocijacijskih

vidnih polja – parijetalnu i temporalnu

• 3) Asocijacijska vidna polja temporalnog režnja

uključena su u opažanje boja i oblika (P-sustav);

asocijacijska vidna polja parijetalnog režnja

uključena su u opažanje kretanja u vidnom polju

(M-sustav)

• 4) Asocijacijsko vidno polje V4 posrednik je

prijenosu informacija iz P-puta u sljepoočni

režanj; polje V5 posrednik je u prijenosu

informacija iz M-puta u parijetalni režanj

• metodama pozitronske emisijske

tomografije (PET) i funkcionalne

magnetske rezonancije (fMRI) pokazane su

funkcionalne razlike vidnog korteksa u ljudi

Ozljede

• Ozljede sljepoočnog režnja i ventralne površine

okcipitalnog režnja:

– achromatopsia: gubitak sposobnosti prepoznavanja

boja (polje V4)

– prosopagnosia: gubitak sposobnosti prepoznavanja lica

i složenih vidnih podražaja (infratemporalni korteks)

• Ozljede parijetalnog režnja:

– cerebralna akinetopsija: nesposobnost opažanja

kretanja u vidnom polju (polje V5)

Vidne iluzije

• nema zadovoljavajućeg anatomsko-

fiziološkog tumačenja

Ton boje