Görsel modülerlik - Visual modularity

Gelen bilişsel nörobilim , görsel modülerlik nasıl ilgilendiren bir organizasyon kavramdır vizyon çalışır. Hangi yolu primat görsel sistem çalışır yoğun bilimsel inceleme altında şu anda. Baskın tezlerden biri, görsel dünyanın farklı özelliklerinin ( renk , hareket , biçim vb.), birbirinden bağımsız, yani modüler bir tarzda, anatomik/fonksiyonel olarak farklı bölgelerde uygulanan farklı hesaplama çözümlerini gerektirdiğidir.

Hareket işleme

Semir Zeki tarafından ortaya atılan bir terim olan akinetopsi , insanları ve maymunları hareketi algılayamaz hale getiren , dünyayı bir dizi statik "çerçevede gören Extrastriate korteks MT+'nın (alan V5 olarak da bilinir) hasar görmesiyle ortaya çıkan ilgi çekici bir durumu ifade eder. " yerine ve beyinde bir "hareket merkezi" olabileceğini gösterir. Elbette bu tür veriler, bu alanın en azından hareket algılaması için gerekli olduğunu gösterebilir, yeterli olduğunu değil; bununla birlikte, diğer kanıtlar, bu alanın hareket algısını ön plana çıkarmak için önemini göstermiştir. Spesifik olarak, fizyolojik, nörogörüntüleme, algısal, elektriksel ve transkraniyal manyetik stimülasyon kanıtlarının (Tablo 1) tümü V5/hMT+ alanında bir araya gelir. Bu türden yakınsak kanıtlar, hareket işleme için bir modülü destekler. Bununla birlikte, bu görüşün eksik olması muhtemeldir: V1, V2 ve V3a ve V5/hMT+'yı çevreleyen alanlar dahil olmak üzere, hareket algısı ile ilgili diğer alanlar (Tablo 2). Yakın tarihli bir fMRI çalışması, hareket alanlarının sayısını yirmi bir olarak belirledi. Açıkça, bu, çeşitli anatomik alanlardan oluşan bir akış oluşturur. Bunun ne ölçüde 'saf' olduğu sorgulanır: Akinetopsi ile hareketten yapı elde etmede ciddi zorluklar ortaya çıkar. V5/hMT+ o zamandan beri bu işlevin yanı sıra derinliği belirlemeye de dahil olmuştur. Bu nedenle, mevcut kanıtlar, daha yüksek seviyelerde biçim ve derinlik algısında bir rolü olmasına rağmen, hareket işlemenin modüler bir akışta gerçekleştiğini göstermektedir.

Primat beyninde bir "hareket merkezi" için kanıt
metodoloji bulma Kaynak
Fizyoloji (tek hücre kaydı) MT/V5'te hücreler yönlü ve hız seçici
Nöro-görüntüleme V5/MT'deki statik bilgilerden daha fazla hareket bilgisi aktivasyonu
Elektriksel uyarım ve algısal V5/MT hücrelerinin elektrikle uyarılmasının ardından algısal kararlar, uyarılmış nöronun yön tercihine karşı önyargılıdır.
Manyetik uyarım Hareket algısı, insanlarda hMT+'a karşılık gelen kafa derisi bölgesi üzerinde güçlü bir manyetik darbe ile kısa süreliğine bozulur.
psikofizik Hareket, renk ve yön arasında algısal uyumsuzluk.
V5'i çevreleyen bir hareket işleme alanı için kanıt
metodoloji bulma Kaynak
Fizyoloji (tek hücre kaydı) Medial superior temporal alanda (MST) nöronları aktive ettiği tespit edilen kasılma/genişleme ve rotasyonu içeren karmaşık hareket
Nöro-görüntüleme Biyolojik hareket, superior temporal sulkus'u aktive etti
Nöro-görüntüleme Alet kullanımı aktif orta temporal girus ve alt temporal sulkus
nöropsikoloji Görsel alan V5 hasarı akinetopsi ile sonuçlanır

Renk işleme

Benzer yakınsak kanıtlar, renk için modülerlik önerir. Fusiform / dilli gelecek zararları bulma Gowers başlayarak giruslar içinde oksipitotemporal korteks renk algısı (bir zararla bağıntılar achromatopsia ), Primat beyinde bir 'renk merkezi' kavramı büyüyen destek olmuştur. Yine, bu tür klinik kanıtlar yalnızca bu bölgenin renk algısı için kritik olduğunu ima eder , başka bir şey değil. Bununla birlikte, nörogörüntüleme ve fizyoloji dahil olmak üzere diğer kanıtlar, renk algısı için gerektiği gibi V4'te birleşir. Yakın tarihli bir meta-analiz , V4'e karşılık gelen akromatlarda ortak olan spesifik bir lezyonu da göstermiştir . Tamamen başka bir yönden, sinestetler görsel olmayan bir uyaranla renk deneyimlediğinde , V4'ün aktif olduğu bulunmuştur. Bu kanıt temelinde, renk işlemenin modüler olduğu görülmektedir. Bununla birlikte, hareket işlemede olduğu gibi, bu sonucun yanlış olması muhtemeldir. Tablo 3'te gösterilen diğer kanıtlar, farklı alanların renkle ilişkisini ima eder. Bu nedenle, retinadan en az V1 , V2 , V4 , PITd ve TEO dahil kortikal alanlara kadar çok aşamalı bir renk işleme akışını düşünmek daha öğretici olabilir . Hareket algısı ile uyumlu olarak, renk algısı için çizilen alanların bir takımyıldızı var gibi görünüyor . Ek olarak, V4'ün özel ama özel olmayan bir rolü olabilir. Örneğin, tek hücre kaydı, yalnızca V4 hücrelerinin dalga bandından ziyade bir uyaranın rengine yanıt verdiğini, renkle ilgili diğer alanların ise vermediğini göstermiştir.

Primat beynindeki bir "renk merkezine" karşı kanıt
V4'ün renk/Diğer işlevleriyle ilgili diğer alanlar Kaynak
V1 ve V2'de dalga boyuna duyarlı hücreler
alt temporal korteksin ön kısımları
superior temporal sulkusun (PITd) arka kısımları
TEO içindeki veya yakınındaki alan
Şekil algılama
Görme , dikkat ve biliş arasındaki bağlantı

Form işleme

Görsel işlemede modülerlik için bir modül önerebilecek başka bir klinik vaka görsel agnozidir . İyi çalışılmış hasta DF, lateral oksipital korteks alanlarındaki hasar nedeniyle nesneleri tanıyamaz veya ayırt edemez, ancak sahneleri sorunsuz görebilir - kelimenin tam anlamıyla ormanı görebilir, ancak ağaçları göremez. Bozulmamış bireylerin beyin görüntülemesi , nesne sunumu sırasında güçlü oksipito-zamansal aktivasyonu ve nesne tanıma için hala daha büyük aktivasyonu ortaya çıkarır. Tabii ki, bu tür bir aktivasyon, görsel dikkat gibi diğer süreçlere bağlı olabilir. Bununla birlikte, algısal ve fizyolojik değişikliklerin sıkı bir şekilde birleştiğini gösteren diğer kanıtlar, bu alandaki aktivasyonun nesne tanımayı desteklediğini öne sürüyor. Bu bölgeler içinde yüz veya ince taneli analiz, yer algısı ve insan vücudu algısı için daha özel alanlar bulunur. Belki de bu işleme sistemlerinin modüler doğasına dair en güçlü kanıtlardan biri, nesne ve yüz (prosop) agnozisi arasındaki ikili ayrışmadır . Bununla birlikte, renk ve harekette olduğu gibi, erken alanlar da (kapsamlı bir inceleme için bakınız) dahil edilmiştir ve izole edilmiş bir modülden ziyade inferotemporal kortekste sonlanan çok aşamalı bir akış fikrine destek verir.

fonksiyonel modülerlik

"Modül" veya "modülerlik" teriminin ilk kullanımlarından biri, filozof Jerry Fodor'un etkili kitabı " Modularity of Mind "da geçer . Bu fikrin görme olgusuna ayrıntılı bir uygulaması Pylyshyn (1999) tarafından yayınlanmıştır; bu görüş, inançlara yanıt vermeyen ve "bilişsel olarak aşılmaz" olan görüşün önemli bir bölümünün olduğunu savunmuştur.

Modülerlik ile ilgili kafa karışıklığının çoğu sinirbilimde mevcuttur, çünkü belirli alanlar için kanıtlar (örn. V4 veya V5/hMT+) ve beyin hasarını takiben eşlik eden davranışsal eksiklikler (böylece modülerlik için kanıt olarak alınır). Ek olarak, kanıtlar diğer alanların dahil olduğunu ve bu alanların çoklu özelliklerin (örneğin V1) işlenmesine hizmet ettiğini gösterir (böylece modülerliğe karşı kanıt olarak alınır). Bu akışların V1 gibi erken görsel alanlarda aynı uygulamaya sahip olması, modüler bir bakış açısıyla tutarsız değildir: kanonik analojiyi bilişte benimsemek için, farklı yazılımların aynı donanım üzerinde çalışması mümkündür. Psikofizik ve nöropsikolojik verilerin dikkate alınması, bunu destekleyecektir. Örneğin, psikofizik, farklı özelliklere ilişkin algıların eşzamansız olarak gerçekleştirildiğini göstermiştir. Ek olarak, akromatlar diğer bilişsel kusurları deneyimleseler de lezyonları V4 ile sınırlı olduğunda veya toplam form algısı kaybı olduğunda hareket açıkları yoktur. Buna bağlı olarak, Zihl ve arkadaşları akinetopsi renk veya nesne algılama için bir açık (hareketinden kaynaklanan derinliği ve yapı sorunlu olmasına rağmen, yukarı bakınız) Hasta, ve nesne agnostikler üç bozukluk üç kat yapma hareketi veya renk algılama zarar sahip olmayan ayrışabilir . Birlikte ele alındığında, bu kanıt, farklı özelliklerin aynı erken görsel alanları kullanabilmesine rağmen, işlevsel olarak bağımsız olduklarını göstermektedir. Ayrıca, sübjektif algısal deneyimin (örneğin renk) yoğunluğunun bu spesifik alanlardaki (örneğin V4) aktivite ile ilişkili olduğu, sinestezilerin algısal renk deneyimi sırasında V4 aktivasyonu gösterdiğine dair son kanıtlar ve ayrıca bu alanlara verilen zarar gerçeği. eşlik eden davranışsal eksikliklerle ilgili sonuçların (işlem gerçekleşebilir ancak algılayıcıların bilgiye erişimi yoktur) tümü görsel modülerliğin kanıtıdır.

Ayrıca bakınız

Referanslar