Modularitate vizuală - Visual modularity

În neuroștiința cognitivă , modularitatea vizuală este un concept organizațional privind modul în care funcționează viziunea . Modul în care funcționează sistemul vizual al primatelor se află în prezent sub un control științific intens. O teză dominantă este că proprietățile diferite ale lumii vizuale ( culoare , mișcare , formă și așa mai departe) necesită soluții de calcul diferite, care sunt implementate în regiuni distincte din punct de vedere anatomic / funcțional, care funcționează independent - adică într-un mod modular.

Procesarea mișcării

Akinetopsia , un termen inventat de Semir Zeki, se referă la o afecțiune intrigantă cauzată de deteriorarea cortexului extrastriat MT + (cunoscută și sub numele de zona V5) care îi face pe oameni și maimuțe incapabili să perceapă mișcarea, văzând lumea într-o serie de cadre „statice”. „în schimb și indică faptul că ar putea exista un„ centru de mișcare ”în creier. Desigur, astfel de date pot indica doar că această zonă este cel puțin necesară percepției mișcării, nu că este suficientă; cu toate acestea, alte dovezi au arătat importanța acestei zone pentru percepția mișcării primatelor. Mai exact, dovezile de stimulare magnetică fiziologică, neuroimagistică, perceptivă, electrică și transcraniană (tabelul 1) se reunesc toate pe zona V5 / hMT +. Dovezi convergente de acest tip susțin un modul pentru procesarea mișcării. Cu toate acestea, această viziune este probabil să fie incompletă: alte zone sunt implicate în percepția mișcării , inclusiv V1, V2 și V3a și zonele din jurul V5 / hMT + (Tabelul 2). Un studiu recent fMRI a pus numărul de zone de mișcare la douăzeci și unu. În mod clar, aceasta constituie un flux de zone anatomice diverse. Măsura în care acest lucru este „pur” este pusă la îndoială: cu Akinetopsia apar dificultăți severe în obținerea structurii din mișcare. V5 / hMT + a fost implicat de atunci în această funcție, precum și determinarea adâncimii. Astfel, dovezile actuale sugerează că procesarea mișcării are loc într-un flux modular, deși are un rol în percepția formei și adâncimii la niveluri superioare.

Prelucrarea culorii

Dovezi similare convergente sugerează modularitate pentru culoare. Începând cu Gowers constată că deteriorarea fusiformul / lingual gyri în cortexul occipitotemporal se corelează cu o pierdere în percepția culorilor ( Achromatopsia ), noțiunea de «centru de culoare» din creier primat a avut un sprijin în creștere. Din nou, astfel de dovezi clinice implică doar că această regiune este critică pentru percepția culorii și nimic mai mult. Cu toate acestea, alte dovezi, inclusiv neuroimagistica și fiziologia converg pe V4, după cum este necesar pentru percepția culorii. O meta-analiză recentă a arătat, de asemenea, o leziune specifică comună acromatelor corespunzătoare V4. Dintr-o altă direcție, sa constatat că, atunci când sinestezii experimentează culoarea printr-un stimul non-vizual, V4 este activ. Pe baza acestor dovezi, s-ar părea că prelucrarea culorii este modulară. Cu toate acestea, ca și în cazul procesării mișcării, este probabil ca această concluzie să fie inexactă. Alte dovezi prezentate în Tabelul 3 implică implicarea diferitelor zone cu culoarea. Astfel, poate fi mai instructiv să se ia în considerare un flux de procesare a culorilor în mai multe etape de la retină până la zone corticale incluzând cel puțin V1 , V2 , V4 , PITd și TEO. Consonant cu percepția mișcării, pare să existe o constelație de zone folosite pentru percepția culorii . În plus, V4 poate avea un rol special, dar nu exclusiv. De exemplu, înregistrarea cu o singură celulă a arătat că doar celulele V4 răspund mai degrabă la culoarea stimulilor decât la banda de unde, în timp ce alte zone implicate în culoare nu.

Prelucrarea formularului

Un alt caz clinic care ar sugera a priori un modul de modularitate în procesarea vizuală este agnozia vizuală . Pacienta bine studiată DF este incapabilă să recunoască sau să discrimineze obiecte din cauza deteriorării în zonele cortexului occipital lateral, deși poate vedea scene fără probleme - poate vedea literalmente pădurea, dar nu și copacii. Neuroimagistica persoanelor intacte relevă o puternică activare occipito-temporală în timpul prezentării obiectului și o activare mai mare încă pentru recunoașterea obiectelor. Desigur, o astfel de activare s-ar putea datora altor procese, precum atenția vizuală. Cu toate acestea, alte dovezi care arată o cuplare strânsă a schimbărilor perceptive și fiziologice sugerează că activarea în această zonă stă la baza recunoașterii obiectelor. În aceste regiuni sunt zone mai specializate pentru analiza feței sau a granulelor fine, percepția locului și percepția corpului uman. Poate că unele dintre cele mai puternice dovezi ale naturii modulare a acestor sisteme de procesare este dubla disociere între agnozia obiect și față (prosop). Cu toate acestea, la fel ca în cazul culorii și al mișcării, sunt implicate și zonele timpurii (a se vedea o revizuire cuprinzătoare), care susțin ideea unui flux multietajat care se termină în cortexul inferotemporal, mai degrabă decât un modul izolat.

Modularitate funcțională

Una dintre primele utilizări ale termenului „modul” sau „modularitate” apare în influenta carte „ Modularitatea minții ” a filosofului Jerry Fodor . O aplicație detaliată a acestei idei în cazul viziunii a fost publicată de Pylyshyn (1999), care a susținut că există o parte semnificativă a viziunii care nu răspunde credințelor și este „impenetrabil cognitiv”.

O mare parte din confuzia referitoare la modularitate există în neuroștiințe, deoarece există dovezi pentru arii specifice (de exemplu, V4 sau V5 / hMT +) și deficiențele comportamentale concomitente în urma insultei cerebrale (luate astfel drept dovezi pentru modularitate). În plus, dovezile arată că sunt implicate și alte zone și că aceste zone subservează prelucrarea mai multor proprietăți (de exemplu, V1) (luate astfel drept dovezi împotriva modularității). Faptul că aceste fluxuri au aceeași implementare în zonele vizuale timpurii, cum ar fi V1, nu este incompatibil cu un punct de vedere modular: pentru a adopta analogia canonică în cunoaștere, este posibil ca software-ul diferit să ruleze pe același hardware. O analiză a datelor psihofizice și neuropsihologice ar sugera sprijin pentru aceasta. De exemplu, psihofizica a arătat că percepțiile pentru diferite proprietăți sunt realizate asincron. În plus, deși acromații au alte defecte cognitive, nu au deficite de mișcare atunci când leziunea lor este limitată la V4 sau pierderea totală a percepției formei. Relatedly, Zihl si colegii akinetopsia pacientul nu prezintă deficit la culoare sau percepție obiect (deși derivând adâncime și structura de mișcare este problematică, a se vedea mai sus) și agnosticii obiect nu au deteriorat de mișcare sau de percepție a culorilor, ceea ce face cele trei tulburari triply disociabila . Luate împreună, aceste dovezi sugerează că, deși proprietăți distincte pot folosi aceleași zone vizuale timpurii, acestea sunt independente din punct de vedere funcțional. Mai mult, faptul că intensitatea experienței perceptive subiective (de exemplu, culoarea) se corelează cu activitatea din aceste zone specifice (de exemplu, V4), dovezile recente că sinestezele arată activarea V4 în timpul experienței perceptive a culorii, precum și faptul că deteriorarea acestor zone rezultă deficite comportamentale concomitente (procesarea poate avea loc, dar percepătorii nu au acces la informații) sunt toate dovezi ale modularității vizuale.

Vezi si

• Heautoscopie
• Modularitate
• Society of Mind care propune mintea este alcătuită din agenți
• Ipoteza celor două fluxuri

Referințe