Maskowanie sakkadowe

Maskowanie sakadyczne , znane również jako (wizualne) tłumienie sakadyczne , jest zjawiskiem w percepcji wzrokowej , w którym mózg selektywnie blokuje przetwarzanie wizualne podczas ruchów gałek ocznych w taki sposób, że ani ruch oka ( a następnie rozmycie obrazu w ruchu), ani luka w percepcji wzrokowej jest zauważalna dla widza.

Zjawisko to zostało po raz pierwszy opisane przez Erdmanna i Dodge'a w 1898 roku, kiedy podczas niezwiązanych ze sobą eksperymentów zauważono, że obserwator nigdy nie może zobaczyć ruchu własnych oczu. Można to łatwo powielić, patrząc w lustro i patrząc z jednego oka na drugie. Oczy nigdy nie mogą być obserwowane w ruchu, jednak zewnętrzny obserwator wyraźnie widzi ruch oczu.

Zjawisko to jest często używane do wyjaśnienia iluzji czasowej zwanej chronostazą , która pojawia się chwilowo po szybkim ruchu gałek ocznych.

Mechanizm

Sakada to szybki ruch gałek ocznych , a ponieważ jest to ruch zoptymalizowany pod kątem szybkości, nieuniknione jest rozmycie obrazu na siatkówce , ponieważ siatkówka omiata pole widzenia. Niewyraźne obrazy na siatkówce nie są zbyt przydatne, a oko ma mechanizm, który „odcina” przetwarzanie obrazów na siatkówce, gdy stają się one rozmyte. Zjawisko to nazywane jest maskowaniem sakkadowym lub supresją sakkadową. Stwierdzono dwa główne rodzaje maskowania sakkadowego: tłumienie błysku (niemożność zobaczenia błysku światła podczas sakady) i sakadyczne tłumienie przesunięcia obrazu (charakteryzujące się niemożnością dostrzeżenia, czy cel poruszył się, czy nie podczas sakady). Testy przeprowadzone od tego czasu wykazały, że te dwie teorie mogą nie być poprawne. Wykrywanie ruchu w obrębie sakady zostało udowodnione i szczegółowo opisane w artykule Richarda Schweitzera i Martina Rolfsa z Uniwersytetu Humboldta w Berlinie.

Ponieważ supresja sakkadowa rozpoczyna się przed faktycznym początkiem sakady, nie może być wyzwalana przez ruch siatkówki i musi być aktywowana centralnie przez mózg. Na poparcie tej tezy, już w pierwotnej korze wzrokowej stwierdzono znaczną redukcję sygnałów korowych kodujących retinotopowo bodźce krótko prezentowane bezpośrednio przed wykonaniem sakady.

Percepcja intrasakkadyczna: związek z ruchami sakkadowymi i rozmyciem ruchu

Maskowanie sakkadowe nie jest w pełni związane z samą sakkadą. Maskowanie sakkadowe rozpoczyna się wraz z początkiem ruchu sakkadowego oka i początkiem związanego z nim rozmycia. Jednak kończy się, gdy tylko obraz na siatkówce ustabilizuje się, czy to z powodu zakończenia samej sakady, czy nie. Istnieje wiele sposobów na sztuczną stabilizację obrazu na siatkówce podczas sakady, aby pozbyć się rozmycia ruchu i tym samym zakończyć maskowanie sakkady.

W laboratorium jest to zwykle badane poprzez prezentację pasiastego wzoru, który porusza się zbyt szybko, aby można go było zobaczyć, tak że gdy oczy się nie poruszają, wydaje się, że jest to jednorodna powierzchnia. Ale kiedy uczestnik wykonuje ruch oczu w tym samym kierunku, co ruch wzorca, prędkość ruchu oka na krótko odpowiada prędkości ruchu wzorca. W rezultacie wzór, który normalnie jest niewidoczny, na krótko stabilizuje się na siatkówce iw konsekwencji staje się widoczny. Zjawisko to znane jest jako percepcja intrasakkadyczna .

Poza laboratorium również możesz tego doświadczyć, na przykład jadąc pociągiem lub na dolnym pokładzie autobusu . Załóżmy, że patrzymy prosto przez okno wagonu na sąsiedni tor. Jeśli pociąg porusza się wystarczająco szybko, tor, który się widzi, będzie tylko rozmazany - prędkość kątowa ruchu toru na siatkówce jest zbyt duża, aby oko mogło to zrekompensować śledzeniem optokinetycznym . Następnie zaczyna się rozglądać w lewo iw prawo wzdłuż toru - tak jakby się miało złapać coś, co albo przejeżdżało obok toru, albo pozostawało w tyle. Patrzenie w prawo iw lewo wzdłuż sąsiedniego toru w rzeczywistości oznacza, że ​​patrzy się naprzemiennie między lewą i prawą częścią toru. Zmiana punktu patrzenia odbywa się jako sakkady. Jeśli w wyniku ruchu samochodu tor „ucieka” w lewo, sakada jadąca w lewo będzie próbowała „dogonić” ruch toru.

Prędkość sakkadyczna, wykreślona w funkcji czasu, jest krzywą w kształcie dzwonu. Jeśli prędkość szczytowa sakady (wysokość szczytu krzywej) jest co najmniej tak duża jak prędkość kątowa sąsiedniego toru, będzie co najmniej jeden punkt, w którym prędkość oka jest taka sama jak prędkość toru. Wyobraź sobie krzywą w kształcie dzwonu (prędkość sakady) przecinającą linię poziomą (stała prędkość toru). Przez bardzo krótki okres czasu (około jednej tysięcznej sekundy ), oko podąża śladem wystarczająco dokładnie. W ten sposób obraz na siatkówce stabilizuje się na ułamek sekundy. Gdy tylko obraz jest stabilny, nie ma już rozmycia, a supresja sakkadyczna wyłącza się. Taka sytuacja nie trwa długo — ponieważ sakada nie ma stałej prędkości, bardzo szybko oko porusza się szybciej lub wolniej niż tor, a rozmycie pojawia się ponownie w ciągu milisekundy. Jednak ta milisekunda (mniej więcej) wystarcza na zrobienie migawki obrazu siatkówkowego, który ma być przechowywany, oraz umożliwienie jego dalszego przetwarzania. W ciągu kolejnych ćwierć sekundy, po przetworzeniu obrazu przez mózg, faktycznie „widzi się” zamrożony obraz sąsiedniego toru – bez żadnego rozmycia – w takim stopniu, że z łatwością można dostrzec szczegóły, takie jak żwir, brud w między torami itp.

Poniżej znajduje się fragment możliwej osi czasu eksperymentu. Chociaż nie wiadomo dokładnie, jak długo trwa migawka obrazu siatkówki, przyjmuje się, że jest to mniej niż 10 ms.

Początkowo: patrząc przed siebie na sąsiedni tor, obraz na siatkówce porusza się z prędkością kątową torów 300 st./s i jest rozmyty
O T-0.1s: decyzja o przeniesieniu wzroku („spojrzenie”) do tyłu na sąsiedni tor
T+0,000s: początek sakady: prędkość kątowa gałki ocznej zaczyna rosnąć od 0 st./s, względny ruch toru na siatkówce zaczyna spadać
T+0,199s: prędkość kątowa gałki ocznej wzrasta i osiąga 300 stopni/s — co odpowiada prędkości toru; tor spoczywa w stosunku do siatkówki — rozmycie się kończy
T+0,200s: na siatkówce nie ma rozmycia, maskowanie sakadyczne jest wyłączone, rozpoczyna się wykonywanie migawki obrazu
T+0,202s: prędkość kątowa oka wciąż rośnie i przekracza prędkość toru; ścieżka zaczyna się przesuwać na siatkówce — rozmycie powraca
T+0,205s: migawka zaczyna być przetwarzana przez mózg, siatkówka „widzi” teraz tylko rozmycie
O T+.45s: obraz został przetworzony i człowiek staje się tego świadomy: widzi obraz; w tym czasie sakada mogła już się zakończyć.

Zobacz też

  1. ^ Erdmann i Dodge, 1898. [ nie znaleziono cytatu ]
  2. Bibliografia _
  3. ^ Bridgeman, G., Hendry, D. i Stark, L. 1975
  4. Bibliografia _ „Myśleliśmy, że nasze oczy wyłączają się, gdy poruszamy się szybko, ale to nieprawda” . Nowy naukowiec . Źródło 2022-12-18 .
  5. Bibliografia    _ Rolfs, Martin (23 lipca 2021). „Intrasakkadowe smugi ruchu przyspieszają korekcję wzroku” . Postępy nauki . 7 (30). doi : 10.1126/sciadv.abf2218 . PMC 8302125 . PMID 34301596 .
  6. ^ Vallines, I. & Greenlee, MW, 2006
  7. Bibliografia    _ Masson GS (2000). „Percepcja ruchu podczas sakadycznych ruchów gałek ocznych”. Natura Neurobiologia . 3 (2): 177–183. doi : 10.1038/72124 . PMID 10649574 . S2CID 1951685 .
  8. Bibliografia   _ Elsner T. (1986). „Jasne iluzje zmniejszają źrenicę oka”. Cybernetyka biologiczna . 54 (6): 351–358. doi : 10.1007/BF00355540 . S2CID 33340450 .
  9. Bibliografia    _ Melmi JB; Castet E. (2015). „Percepcja intrasaccadic wyzwala zwężenie źrenic” . PeerJ . 3 (e1150): 1–16. doi : 10.7717/peerj.1150 . PMC 4558071 . PMID 26339536 .

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Saccadic_masking&oldid=1144036740 ”