Εγρήγορση (arousal) Είδη Προσοχής. Επιλεκτική Προσοχή επόμενα slides

Transcript

1 Οπτική Προσοχή

2 Εγρήγορση (arousal) Είδη Προσοχής Επιλεκτική Προσοχή επόμενα slides

3 Πώς «προσέχει» ο εγκέφαλος?

4 Πώς «προσέχει» ο εγκέφαλος? Επιλεκτική Οπτική Προσοχή Η ικανότητα να εποπτεύουμε/παρακολουθούμε ένα συγκεκριμένο αντικείμενο ή μια συγκεκριμένη περιοχή στο οπτικό μας πεδίο ενώ παράλληλα αγνοούμε ερεθίσματα που δρουν διασπαστικά.

5 Διαταραχές της προσοχής εμφανίζονται σε πολλές νοητικές διαταραχές ADHD (σύνδρομο ελλειματικής προσοχής και υπερκινητικότητας) Σχιζοφρένεια Διπολική διαταραχή/μανία Κατάθλιψη Νόσος Parkinson Νόσος Alzheimer Φυσιολογική Γήρανση

6 Δύο φαινόμενα ορίζουν το πρόβλημα της προσοχής: Δυνατότητα επεξεργασίας περιορισμένου αριθμού ερεθισμάτων και επιλεκτικότητα Το φαινόμενο του cocktail party

7 Δύο φαινόμενα ορίζουν το πρόβλημα της προσοχής: Δυνατότητα επεξεργασίας περιορισμένου αριθμού ερεθισμάτων (a vs b) και επιλεκτικότητα (a vs c) ικανότητα να «φιλτράρουμε» άχρηστη πληροφορία Αναφέρετε τα κόκκινα γράμματα a b c N P X C N X C N P C E D E D

8 Είδη Επιλεκτικής Προσοχής Bottom up (εξωγενής - αυτόματη ) Top down (ενδογενής - εθελούσια)

9

10 H ψευδαίσθηση ότι βλέπουμε

11 Επίδραση της Προσοχής στη Συμπεριφορά Αυξημένη διακριτική ικανότητα και ευαισθησία στην αντίληψη π.χ. μεταβολών Ταχύτερη επεξεργασία ερεθισμάτων και μειωμένοι χρόνοι αντίδρασης Μειωμένες παρεμβολές από διασπαστικά ερεθίσματα.

12 Επίδραση της Προσοχής στη Συμπεριφορά Αυξημένη διακριτική ικανότητα

13 Επίδραση της Προσοχής στη Συμπεριφορά Αυξημένη διακριτική ικανότητα/ευαισθησία

14 Επίδραση της Προσοχής στη Συμπεριφορά Μειωμένος χρόνος αντίδρασης

15 Η νευρωνική βάση της προσοχής Ο ρόλος της προσοχής στο κοιλιακό οπτικό μονοπάτι αναγνώρισης αντικειμένων

16 Το κοιλιακό μονοπάτι για την αναγνώριση αντικειμένων V2 V1 V4 TEO TE

17 V1 TE V2 V4 TEO V2 V1 V4 TEO TE

18 TE V2 V1 V4 TEO TE

19 Οπτικό ερέθισμα απουσία προσοχής Οπτικό ερέθισμα παρουσία προσοχής Προσοχή χωρίς οπτικό ερέθισμα

20 Ενεργοποίηση Οπτικών Περιοχών 2 9 Z score V2 V4 R L

21 Χωρική επιλεκτικότητα Προσοχή σε σημεία του χώρου fmri Προσοχή στο χώρο Η επίδραση της προσοχής στην εγκεφαλική δραστηριότητα εμφανίζει τοπογραφική οργάνωση και αμφιβληστροειδοτοπία.

22 Reminder: Visual field representation in V1

23 Πως αυξάνει η προσοχή την αποτελεσματικότητα ενός ερεθίσματος? Fixation Point Μεταβαλλόμενη Ένταση (contrast)

24 Η Προσοχή αυξάνει το αντιλαμβανόμενο contrast/ένταση (Νευρωνική ευαισθησία) 40 ** p<0.001 ** p<0.05 N=39 ** ** ** attend * 30 spikes/sec 20 * ignore %

25 Επίδραση της προσοχής στη νευρωνική δραστηριότητα στην V4 παρουσία περισσότερων του ενός ερεθίσματος

26 Επίδραση της προσοχής στη νευρωνική δραστηριότητα στην V4 παρουσία περισσότερων του ενός ερεθίσματος Fix. Fix. Fix. Fix. RF Απόκριση Ανταμοιβή Target Potential target & distracter Potential target & distracter Target & distracter

27 Fixation RF Good Stimulus Poor Stimulus 80 Good Stimulus Spikes Spikes per per second second ms Poor Stim.

28 Fixation RF Good Stimulus Poor Stimulus Pair 80 Good Stimulus Spikes Spikes per per second second ms Pair Poor Stim.

29 Fixation RF Good Stimulus Poor Stimulus Attend Poor 80 Good Stimulus Spikes Spikes per per second second ms Pair Attend Poor Poor Stim.

30 Fixation RF Good Stimulus Poor Stimulus Attend Good 80 Good Stimulus Spikes Spikes per per second second ms Attend Good Pair Poor Stim.

31 Απουσία Προσοχής Fix. Μέσος Όρος Κόκκινο Ζεύγος Παρουσία Προσοχής (συρρίκνωση του υποδεκτικου πεδίου?) Κίτρινο Ζεύγος Ζεύγος

32 TE V2 V1 V4 TEO TE

33 Μοντέλο κατευθυνόμενου ανταγωνισμού Biased competition model (Desimone and Duncan 1995) 1. Τα οπτικά ερεθίσματα ανταγωνίζονται για την αναπαράστασή τους στον οπτικό TE TEO φλοιό. 2. Ο ανταγωνισμός είναι μέγιστος σε V1 V2 V4 τοπικό επίπεδο (εντός του υποδεκτικού πεδίου). 3. Ο ανταγωνισμός κατευθύνεται εις όφελος του πιο σχετικού για τη συμπεριφορά ερεθίσματος μέσω της προσοχής. 4. Η προσοχή κατευθύνεται σε αντικείμενα με βάση τη θέση ή τα χαρακτηριστικά τους Βρεγματο-μετωπιαίο σύστημα 5. Πηγές των εκ των άνω ελέγχου (προσοχής, μνήμης) με αναπαραστάσεις ανιτκειμένων, κατευθυντήριων σημάτων: χαρακτηριστικών, θέσεων κ.ο.κ.

34 V1 V2 V4 TE Earlier Vision Bias signal

35 V1 V2 V4 TE Earlier Vision Bias signal

36 Fixation RF Good Stimulus Poor Stimulus Attend Good 80 Good Stimulus Spikes Spikes per per second second ms Attend Good Pair Attend Poor Poor Stim.

37

38 Η προσοχή μπορεί να κατευθυνθεί σε αντικείμενα (όχι μόνο σε θέσεις στο χώρο) και αυξάνει επιλεκτικά τη δραστηριότητα των περιοχών/κυττάρων που κωδικοποιούν τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά O Craven et al, (Kanwisher) Nature,1999

39 Η νευρωνική βάση της οπτικής προσοχής Το βρεγματο-μετωπιαίο σύστημα ελέγχου

40 Βρεγματο-Μετωπιαίο ίκτυο: Προσοχή και Εκτελεστικός έλεγχος Εκ των άνω Σήματα (top-down) Αναπαράσταση πολλαπλών ερεθισμάτων σε περιοχές του κοιλιακού μονοπατιού Έξοδος προς Μνήμη, Κινητικά συστήματα Εκ των κάτω Σήματα (bottom-up) Επίδραση αισθητικών ερεθισμάτων

41 V2 Βρεγματικός φλοιός Προμετωπιαίος φλοιός V1 V4 TEO TE

42 Μονόπλευρη Οπτική Αμέλεια Βλάβες στο δεξί κάτω βρεγματικό φλοιό (βρεγματο-κροταφική ένωση)

43 Μονόπλευρη Οπτική Αμέλεια Απαντάται συχνότερα μετά από εκτεταμένη βλάβη στο δεξί βρεγματικό λοβό συχνά ως συνέπεια εγκεφαλικού στο δεξί ημισφαίριο και με αποτέλεσμα αγνωσία στον αριστερό ημιπεδίο Οι ασθενείς αγνοούν τα πάντα στο πεδίο αντίπλευρα στη βλάβη Οχι τύφλωση: οι ασθενείς μπορούν να αναγνωρίσουν και να κατονομάσουν αντικείμενα Οι ασθενείς απλά αδυνατούν να προσέξουν/επιλέξουν τα οπτικά ερεθίσματα που βρίσκονται αντίπλευρα στη βλάβη Μπορεί να πιστεψουν ότι το αριστερό μέρος του σώματός τους ανήκει σε κάποιον άλλον

44 Αντιγράψτε ενα λουλούδι Αντιγράψτε ενα κύβο Σβήστε όλες τις γραμμές

45 Ο ασθενής αγνοεί και δεν αντιγράφει το αριστερό μέρος της εικόνας Ακόμα και όταν τους ζητηθεί να ζωγραφίσουν το αντικείμενο από μνήμης με τα μάτια κλειστά ζωγραφίζουν μόνο τη δεξιά μεριά

46 Γράψτε καθ υπαγόρευση

47 Γιατί σχετίζεται με βλάβες στο δεξί ημισφαίριο κυρίως?

48 Άλλες περιοχές που σχετίζονται με μονόπλευρη οπτική αμέλεια Μετωπιαίος Λοβός (πρόσθια οφθαλμικά πεδία FEF frontal eye field) Φλοιός της έλικας του προσαγωγίου: cingulate cortex

49 A saliency map N P Bichot et al. Science 2005;308: Published by AAAS

50 Salience maps integrate information about a wide variety of behavioral cues relevant for directing attention, whether these cues are from the visual, cognitive, motor, or motivational domains. Although the output of these maps has an invariant meaning a selected location this output is constructed from a wide variety of sources of information that are relevant to a current behavior

51 Attention: It takes a Brain V2 Βρεγματικός φλοιός Προμετωπιαίος φλοιός V1 V4 TEO TE