Functieleer H4

Van zintuig naar waarneming

Sensatie (gewaardwording) en perceptie (waarneming) bestaat een verschil. Sensatie is de stimulus die omgezet wordt in een neutraal signaal, terwijl perceptie een actief proces is van interpretatie van de waarneming.

visuele vorm-agnosie

de interpretatie van de visuele prikkel is aangetast, dus een patient wordt gevraagd om iets na te tekenen en dat lukt wel maar als er gevraagd wordt wat het is weten ze het niet. De interpretatie wordt gemist. 

Hoe is het in de hersenen georganiseerd om complexe vormen (zoals gezichten) te waarnemen?

Gestaltpsychologen vroegen zich dit af

De binnenkomende informatie is onvolledig

visuele informatie die we ontvangen is vaak onvolledig door factoren zoals de dodenhoek, oogbewegingen en knipperen. Hersenen vullen deze gaten, het beeld dat we eerst zien is in eerste instantie niet scherp, de hersenen doen dat.

Binnenkomende beelden zijn 2-dimensionaal

de beelden op het netvlies worden tweedementionaal gepresenteerd, maar de hersenen zetten deze om naar driedimensionaal.

Het binnenkomend signaal verandert voortdurend

stimuli die we ontvangen veranderd voortdurend omdat onze omgeving dynamisch is. Hersenen moeten het bijwerken om een nauwkeurige perceptie van de wereld te behouden. Je hebt verschillende stimuli

Proximale stimulus

een geheel van fysische energie dat de receptoren van zintuigen stimuleert.

Distale stimulus

een voorwerp in de buitenwereld dat de fysische energie produceert

perceptie van distale stimulus

proximale stimulus + aannames van hoe de wereld in elkaar zit = perceptie van distale stimulus

illusie

een verkeerde waarneming, omdat de veronderstellingen waarop de interpretatie is gebaseerd niet juist zijn.

bottom up (waarnemen) (informatie wordt waargenomen en doorgegeven aan de hersenen) 1

1) hersenen maken een primaire schets waarin ze beginnen met het analyseren van een beeld door de belangrijkste kenmerken te identificeren. Begint met helderheidsovergangen (verschillen in licht en donker beeld). Deze markeren de randen van objecten. Dit helpt met vorm en basisstructuur. Ze maken verschil tussen belangrijke en toevallige helderheidsovergangen in beeld. Dit schetst een beeld van bestaande lijnen en randen.

bottom up (waarnemen) (informatie wordt waargenomen en doorgegeven aan de hersenen) 2

Dan beginnen de hersenen met perceptuele organisatie, waarbij de hersenen de ruwe informatie uit de primaire schets verder organiseren en betekenis geven. Hierbij worden verschillende principes gebruikt om deze afzonderlijke elementen van het veld te groeperen en een coherent geheel te vormen.

perceptuele groepering (bottom up)

proces waarbij de hersenen beoordelen welke elementen in het beeld bij elkaar horen, de aantal principes: Gelijkheid (elementen die op elkaar lijken), Nabijheid (elementen die dicht bij elkaar staan), Geslotenheid (de neiging om vormen te zien als complete figuren, zelfs als dat niet zo is), Goede voortzetting (lijnen en patronen worden waargenomen als vloeiend en continu), Common fate (elementen die in dezelfde richting bewegen, worden gezien als behorende tot dezelfde groep (bijv een zwerm vogels als geheel zien)).

figuur-achtergrondscheiding

hersenen maken een onderscheid in wat de figuur is en wat de achtergrond is. 

bottom up (waarnemen) (informatie wordt waargenomen en doorgegeven aan de hersenen) 3

Patroon en objectherkenning is de laatste stap. Hier koppelen de hersenen de georganiseerde informatie aan bestaande kennis om objecten en patronen te herkennen. Dit gaat als volgt

Patroonvergelijking (bottom up) (3)

de hersenen vergelijken de waargenomen patronen met sjablonen die zijn opgeslagen in het geheugen. Deze sjablonen zijn mentale representaties van objecten die we al eerder hebben gezien. Dan komt template matching: als het waargenomen object overeenkomt met een sjabloon. 

Objectherkenning (bottom up) (3)

Kijken naar eigenschap van een object en deze matchen met verschillende structuren in het geheugen. Ondersteund door 2 theorieën: Marrs theorie en Biedermans Recognition by Components (RBC)-theory.

Marrs theorie (objectherkenning, bottom up 3)

kunnen objecten worden herleid tot een verzameling cilinders die op een specifieke manier met elkaar verbonden zijn. Deze cilinders vormen de basisstructuren die de hersenen gebruiken om objecten te herkennen. 

Biedermans Recognition by Components (RBC)-theory

Biederman stelde voor dat objecten worden herkend door ze te decomponeren in basisvormen genaamd geonen. Geonen zijn simpele driedimensionale vormen die de bouwstenen vormen van complexe ideeën. (cilinders, blokken, kegels)

Top-down proces (hersenen bepalen hoe informatie wordt waargenomen)

lagere stadie van informatieverwerking worden beïnvloed door de opgedane kennis van de wereld. Dit bepaald de invloed van hogere-orde-centra. Dit gebeurt al op het niveau van perceptuele organisatie. 

Priming (top-down)

vooractivering van representaties van objecten om patroonherkenning te versnellen. Priming is het onbewuste proces waarbij eerdere ervaringen of prikkels invloed hebben op hoe je nieuwe informatie waarneemt, herkent of verwerkt. Het zorgt ervoor dat je hersenen sneller reageren,
omdat ze al voorbereid zijn op wat mogelijk komt.

Context (top-down)

invloed op hoe iets wordt waargenomen. Hersenen gebruiken informatie uit de omgeving om onduidelijke of incomplete beelden beter te begrijpen.

Omkeerbare figuren (top-down)

beelden die op twee manieren kunnen worden geïnterpreteerd maar die zelf niet veranderen.

Subjectieve contouren (top-down)

zijn lijnen van een voorwerp die op sommige plaatsen niet bestaan, maar door de hersenen worden ingevuld en daarom worden gezien. (pacman driehoek)

woordsuperioriteitseffect (Top-down)

dat valt onder de noemer dat de waarneming van het geheel helpt bij de herkenning van delen. Een woord helpt om letters te herkennen. Letters kunnen sneller worden herkend als ze deelmaken van een betekenisvol geheel. 

scene-perceptie

omgeving helpt om overeenkomende objecten sneller te herkennen

Interactive Activation-model

een van de eerste connectionistische modellen die voor het woordsuperioriteitseffect een verklaring bood. Het principe is dat (partieel) geactiveerde woorden activatie terugsturen naar letters die in overeenstemming zijn met de woorden. De woorddetector voor “paard” zou dus, als deze geactiveerd raakt, de letterdetectors ‘p’ in de eerste positie en ‘a’ in tweede positie actief maken.

fourieanalyse

dit is een model voor top-down invloeden dat visuele stimuli opsplitst op basis van frequentie. Lage spatiele frequentie= info over grote vlakken, wazig beeld, geen kleur, goed voor de essentie van een scene. Hoge spatiele frequentie= randen en details. Goed voor primaire schets en herkenning van specifieke personen en voorwerpen. 

fusiform face area (FFA)

specifiek corticaal gebied dat geactiveerd wordt bij gezichten, maar niet bij andere objecten.

prosopagnosie

aandoening die kan optreden in FFA, hierbij hebben mensen een specifiek probleem met het herkennen van gezichten.

other-race-effect

ook een probleem die kan optreden in FFA, mensen zijn beter in staat hun eigen ras te herkennen en discrimineren ten opzichte van andere rassen. Hieruit blijkt dat waarnemen van gezichten training vereist.

Twee hoofdtypen van diepte-aanwijzingen

Binoculaire diepteaanwijzing: vereisen van gebruik van beide ogen die een paar cm uit elkaar staan, hierdoor krijgen de ogen elk een verschil in de netvliesbeeld van dezelfde scene. Dit resulteert in binoculaire dispariteit. Het verschil wordt door de hersenen gebruikt om diepte van objecten te schatten, hoe groter het verschil hoe dichterbij het object is. Wanneer een object dichtbij is draaien de ogen naar binnen. 

Amblyopie

lui oog, een oog convergeert niet goed waardoor het beeld van dat oog niet correct wordt verwerkt voor diepte waarnemning.

Strabismus

ogen staan niet goed uitgelijnd waardoor dubbelzien of het onderdrukken van het beeld van een oog kan ontstaan, wat de dieptewaarneming verminderd.

Monoculaire diepteaanwijzingen

aanwijzingen die met een oog waargenomen kunnen worden en spelen een belangrijke rol bij inschatten van diepte. Vooral wanneer binoculaire aanwijzingen ontbreken, zoals kijken naar een tweedimensionaal beeld. 

Binoculaire aanwijzingen

grootte van het retinale beeld= stelt dat kleinere objecten verder weg lijken en grotere dichtbij.

Textuurgradiënt: wanneer je naar een oppervlak kijkt dat geleidelijk in de verte verdwijnt.