Untitled

Pažnja (Attention)

• Pažnja je skup selektivnih procesa u mozgu koji omogućavaju prioritizaciju obrade informacija relevantnih za trenutne zadatke.
• Ključni aspekt pažnje je proces prioritizacije i selekcije informacija.

Proces Prioritizacije i Selekcije (Process of Prioritization and Selection)

• Mozak odabire samo jedan element ili manji podskup u bilo kojem trenutku.

Fokusiranje (Focusing)

• Uključuje inhibiciju (povlačenje) ometajućih stavki.

Adaptivno Ponašanje (Adaptive Behavior)

• Pomaže u vođenju normalnog i zdravog kognitivnog ponašanja.

Ograničenja Pažnje

• Prostorna ograničenja: ilustriraju zadaci poput "Spot the Difference" ili "Gdje je Wally?".
• Vremenska ograničenja: ilustriraju prikaz video okvira.
• Kognitivna ograničenja: ilustriraju ambivalentni podražaji, poput vizualnih iluzija.

Vrste Pažnje (Varieties of Attention)

• Vanjska pažnja (External attention): Fokus na podražaje iz vanjskog svijeta.
• Unutarnja pažnja (Internal attention): Usmjerenost na misli ili selekciju reakcija.
• Egzogena pažnja (Exogenous attention): Automatsko hvatanje pažnje podražajima ("bottom-up").
• Endogena pažnja (Endogenous attention): Dobrovoljno usmjeravanje pažnje prema ciljevima ("top-down").
• Otvorena pažnja (Overt attention): Pogled je izravno usmjeren na objekt interesa.
• Skrivena pažnja (Covert attention): Fokusiranje na periferne objeke bez pomicanja očiju.
• Podijeljena pažnja (Divided attention): Dijeljenje pažnje između dvaju podražaja.
• Održana pažnja (Sustained attention): Kontinuirano praćenje podražaja.
• Selektivna pažnja (Selective attention): Fokus na podskup mogućih podražaja.

Odabir u Prostoru (Selection in Space)

• Vrijeme reakcije (Reaction time, RT): Vrijeme od početka podražaja do odgovora.
• Paradigma Posnerova navođenja (Posner cueing paradigm): Navođenje (Cue) je podražaj koji ukazuje na lokaciju budućeg podražaja.
  • Valjan (Valid): Točna informacija.
  • Nevaljan (Invalid): Netočna informacija.
  • Neutralan (Neutral): Nepouzdana informacija.
• Inhibicija povratka (Inhibition of return, IOR): Poteškoća pri ponovnom usmjeravanju pažnje na već obrađenu lokaciju.

Što je IOR? (Definicija i Funkcija)

• Definicija: IOR označava relativnu poteškoću u ponovnom usmjeravanju pažnje (ili očiju) prema lokaciji koja je nedavno bila u fokusu ili na kojoj je već bila usmjerena pažnja.
• Funkcija: Tijekom vizualne pretrage, IOR sprječava da se osoba stalno vraća na isto područje scene, čime omogućuje učinkovitiju pretragu novih dijelova.

Objašnjenje Slike

• Slika prikazuje kompleksnu scenu s brojnim detaljima, poput raznih objekata (životinje, vozila, ljudi).
• Cilj je u vizualnoj pretrazi, osoba pokušava pronaći određeni cilj (npr. specifičnu životinju ili predmet) među mnoštvom distraktora.

Povezanost s IOR-om

• Kada osoba istraži određeni dio slike, IOR smanjuje vjerojatnost da se pažnja ponovno vrati na taj dio.
• Praktična korist: Sprječava gubitak vremena i omogućuje fokusiranje na neistražene dijelove scene, čime se povećava učinkovitost pretrage.

Primjena IOR-a

• IOR je važan u svakodnevnim situacijama, poput pronalaženja ključeva na neredovitom stolu ili rješavanja zagonetki.
• Klasične igre poput "pronađi razlike" ili "gdje je Waldo?" oslanjaju se na procese pažnje i mogu pokazati efekte IOR-a.

Teorije Pažnje (Theories of Attention)

• Model reflektora (Spotlight model): pažnja se ograničava na prostor i pomiče s jedne točke na drugu; obrađuju se područja unutar reflektora.
• Model zuma (Zoom lens model): regija pod pažnjom može se povećavati ili smanjivati; veća regija → slabiji fokus.

Vizualna Pretraga (Visual Search)

• Ključni pojmovi:
  • Cilj (Target): Objekt koji tražimo.
  • Ometači (Distractors): Svi drugi podražaji osim cilja.
  • Veličina skupa (Set size): Broj elemenata u prikazu.
• Vrste pretrage:
  • Efikasna pretraga (Efficient search): Cilj definiran jednim atributom (boja, orijentacija).
  • Neefikasna pretraga (Inefficient search): Serijska pretraga po stavci dok se cilj ne pronađe.
  • Pretraga konjunkcije (Conjunction search): Cilj definiran kombinacijom atributa.

Guided Search i Conjunction Search

• Guided search: pretraživanje vizualnih scena pomoću osnovnih značajki (npr. boja, oblik); osnovne značajke pomažu u sužavanju broja mogućih predmeta na koje se usmjeravamo, iako ne uklanjaju sve ometajuće elemente.
  • Primjer slike: Slika povrća i voća u kutijama, bojam pomaže u sužavanju fokusa ako tražimo određenu stavku.
• Conjunction search: pretraživanje koje zahtijeva identificiranje cilja temeljenog na kombinaciji dviju ili više značajki (npr. crvena boja i uspravan oblik)
  • Primjer slike: pretraživanje jednog specifičnog elementa među sličnim objektima zahtijeva korištenje kombinacije atributa.

Scene-Based Guidance

• Naša percepcija stvarnog svijeta pomaže nam u vođenju vizualne pretrage, jer razumijemo scene i objekte u njima.
  • Primjer slike (kuhinja): Kada tražimo određeni predmet, poput čaše, naše razumijevanje o tome gdje se predmeti obično nalaze (npr. u ormariću ili na stolu) pomaže nam da se usmjerimo.

The Binding Problem

• Problem vezivanja: kako mozak kombinira različite karakteristike (boju, pokret, orijentaciju) koje obrađuju odvojeni neuroni kako bi stvorio jednu, koherentnu percepciju objekta?
  • Primjer slike: različiti atributi (npr. zelene i smeđe križeve) zahtijevaju pažnju kako bi se ispravno kombinirali u percepciji.
• Teorija integracije značajki (Feature Integration Theory) prema Anne Treisman.
  • Osnovne značajke (Basic features): Npr. boja, orijentacija, veličina.
  • Mogu se brzo i paralelno procesuirati prije nego što se usmjeri selektivna pažnja (tzv. preattentive stage).
  • Vezivanje značajki (Binding): za točnu percepciju objekta (spajanje boje, oblika i položaja u jedan objekt) potrebna je pažnja.
  • Bez pažnje može doći do pogrešnog spajanja značajki (npr. iluzorna veza, gdje pogrešno kombiniramo boju jednog objekta s oblikom drugog).

Spatial Configuration Search

• Slika predstavlja prostorijalno konfiguracijsko pretraživanje (Spatial configuration search)
• Traži se određeni oblik („T“ okrenut na određeni način) među sličnim ometajućim objektima.
• Ova vrsta pretraživanja zahtijeva pažnju jer ciljni objekt nije definiran samo jednom značajkom, već kombinacijom orijentacije i oblika.

Visual Search - Illusory Conjunction

• Na ovom slajdu se postavlja pitanje je li moguće da se pojedine karakteristike vizualnih objekata obrađuju odvojeno i trebaju li biti "spojene" kako bismo percipirali cijeli objekt.
• Ključne točke: Iluzorni spojevi predstavljaju pogrešne kombinacije svojstava (npr. slovo A koje je crveno, umjesto stvarnog plavog slova A).
• To je dokaz da se boja i oblik obrađuju odvojeno i trebaju pažnju za ispravnu integraciju.

RSVP i Attentional Blink

• Što je RSVP: Rapid Serial Visual Presentation (RSVP) je zadatak gdje se niz stimulusa prikazuje u brzom slijedu na jednom mjestu.
• Cilj mu je testirati sposobnost pažnje u vremenskom slijedu.
• Attentional Blink: Ovo je privremena nesposobnost za detekciju drugog cilja kada se pojavi ubrzo nakon prvog (unutar 200-500 ms).
• Videoigrači imaju manju attentional blink, što znači da su bolji u prepoznavanju drugog cilja zahvaljujući poboljšanoj pažnji.
• Zaključak: Performanse pažnje mogu se poboljšati praksom, npr. igranjem videoigara.

Fiziološka Osnova Pažnje

• Pažnja može pojačati neuronsku aktivnost. Kada se usmjerimo na određeni dio vizualnog polja, neuroni odgovorni za te lokacije povećavaju svoju aktivnost.
• Prikazane su fMRI snimke dvaju ispitanika. Aktivnost u različitim područjima mozga (označena bojama) ukazuje na područja koja su aktivirana pažnjom.
• Zaključak: Fokus pažnje mijenja aktivnost mozga, što se može kvantificirati alatima poput fMRI-a.

Pažnja Kroz Vrijeme (Attending in Time)

• RSVP zadatak (Rapid serial visual presentation): Brzi niz podražaja na jednom mjestu.
• Treptaj pažnje (Attentional blink): Poteškoća u opažanju drugog cilja koji slijedi ubrzo nakon prvog.

Ključni Elementi Slike

• Os x (vodoravna linija): Predstavlja različite neurone koji sudjeluju u obradi podražaja.
• Os y (okomita linija): Predstavlja razinu aktivnosti neurona (spiking activity), što znači koliko često ti neuroni "ispaljuju" signale.
• Crvene točke: Označavaju razinu aktivnosti za svaki pojedini neuron - što je viša točka, veća je aktivnost.
• Ilustracija oka: Pokazuje da neuroni odgovaraju na vizualni podražaj, što je uobičajeno u istraživanju percepcije.
• Neuroni na dnu: Grafički prikaz neurona koji sudjeluju u odgovoru.
• Zaključak: Aktivnost neurona razlikuje se ovisno o njihovom položaju ili specifičnoj ulozi u obradi podražaja; aktivnost je najveća za određene neurone, što ukazuje na njihov ključni doprinos u procesiranju tog specifičnog podražaja.

Fiziološka Osnova Pažnje (Physiological Basis of Attention)

• Pažnja povećava aktivnost neurona za određena područja vizualnog polja (fMRI podaci).
• Tri mehanizma:
  • Pojačanje odgovora (Response enhancement).
  • Oštrije podešavanje (Sharper tuning).
  • Promijenjeno podešavanje (Altered tuning). Pažnja može izmijeniti podešenost neuronskog receptivnog polja.
• Receptivno polje je područje vizualnog prostora na koje neuron reagira.
• Pažnja može usmjeriti fokus neurona na određeni podražaj, čineći njegov odgovor preciznijim ili prilagođenim.
• Receptivna polja neurona mogu se mijenjati ovisno o zahtjevima pažnje.
• Neuronski odgovori mogu se prilagoditi kako bi postali osjetljiviji na trenutne zadatke, bilo kroz pojačanje aktivnosti, sužavanje selektivnosti ili pomicanje osjetljivosti. Tri hipoteze (pojačanje, oštrije podešavanje, promjena podešavanja) nisu međusobno isključive.
• Neuron može kombinirati ove strategije kako bi optimizirao obradu informacija u različitim uvjetima pažnje.

Selektivni i Neselektivni Putevi

• Selektivni Put (Selective pathway): Omogućuje prepoznavanje malog broja objekata u sceni kroz "uskogrlo" selektivne pažnje. Koristi se kada se fokusiramo na specifične detalje.
• Neselektivni Put (Nonselective pathway): Obrađuje šire informacije, poput prosječnog rasporeda i osnovnih značajki u sceni (boje, oblika), i omogućuje razumijevanje "osnovnog dojma" ili dojma scene.

Neselektivni Put i Statistika Ansambla

• Statistika Ansambla (Ensemble Statistics): Neselektivni put omogućuje procjenu prosječnih svojstava, poput orijentacije, boje ili kretanja objekata u grupi, ali ne veže te značajke u koherentan objekt (Fokus nije na pojedincima, već na globalnom dojmu grupe).

Promjena Pažnje i Zabluda Promjene (Change Blindness)

• Promjena Pažnje: Ne uspijevamo primijetiti promjene u sceni ako one ne mijenjaju osnovni smisao; to pokazuje kako ne obrađujemo sve detalje vizualnog okruženja. Na slikama vojnika i aviona, promjene se ne primjećuju jer "gist" ostaje isti.
• Što zaista vidimo i nepažljivost: Naša percepcija je često vođena očekivanjima. Iako mislimo da vidimo detalje, pažnja filtrira samo ono što smatramo relevantnim.
• Neposvećena Pažnja: Ne primjećujemo neočekivane objekte u sceni, što pokazuje da pažnja određuje što doživljavamo.

WEEK 3: Vid (Vision)

• Vizija: Od svjetlosti do neuronskih signala (Vision: From Light to Neural Signals)
  • Vid započinje interakcijom svjetlosti (light) s okom, gdje se energija svjetlosti pretvara u neuronske signale.
  • Svjetlost (Light): Uži pojas elektromagnetskog zračenja, koji se može konceptualizirati kao val (wave) ili tok fotona (stream of photons).
  • Foton (Photon): Kvant svjetlosti, koji pokazuje svojstva i čestice i vala.
  • Proces pretvaranja svjetlosti u električne signale ključan je za percepciju.

Svojstva Svjetlosti (Properties of Light)

• Svjetlost može:
  • Apsorbirati (Absorbed): Energija se upija i ne prenosi dalje.
  • Raspršiti (Scattered): Energija se nepravilno raspršuje.
  • Reflektirati (Reflected): Energija se vraća prema izvoru, najvažnija za vizualnu percepciju.
  • Propuštati (Transmitted): Energija prolazi kroz površinu.
  • Lomiti (Refracted): Energija mijenja smjer prolaskom kroz drugi medij.

Funkcionalna Organizacija Vizualnog Sustava

• Organizacija vizualnog sustava omogućava pretvaranje svjetlosti u slike koje percipiramo. Svaka struktura oka ima specifičnu ulogu u ovom procesu.
• Mrežnica (Retina):
  • Ključna funkcija mrežnice je pretvorba svjetlosti u neuronske signale.
  • Fotoreceptori (Photoreceptors):
    • Štapići (Rods): Specijalizirani za noćni vid, ne obrađuju boju.
    • Čunjići (Cones): Specijalizirani za dnevni vid, finu vizualnu oštrinu i boju.
    • Raspodjela: Štapići dominiraju periferijom mrežnice, dok su čunjići koncentrirani u središtu (fovea).

Fototransdukcija (Phototransduction)

• Proces gdje svjetlost aktivira fotoreceptore, koji potom prenose signale bipolarnih i ganglijskih stanica prema optičkom živcu (optic nerve).
• Fotopigmenti (Photopigments):
  • Rodopsin (Rhodopsin) u štapićima.
  • Opsini (Opsins) u čunjićima odgovorni za crvenu, zelenu i plavu boju.
• Prilagodba svjetlosti i mraka (Light and Dark Adaptation). Prilagodba na različite razine svjetlosti: svjetlo brzo troši fotopigmente, dok se u mraku sporije regeneriraju.

Photopigment Regeneration (Adaptation)

• Fotopigmenti (kemijske tvari) reagiraju na svjetlost, a nakon što apsorbiraju foton, moraju se regenerirati to jest više svjetla brže troši fotopigmente, a manja količina svjetla omogućuje njihovu sporiju potrošnju, čime se prilagođava vizija.
• Photic sneeze reflex: Neki ljudi kihaju kad ih iznenada obasja jaka svjetlost.
• Retinal information processing:
  • Mrežnica (retina) sadrži pet glavnih vrsta neurona:
    • Fotoreceptori (štapići i čunjići) koji detektiraju svjetlost.
    • Horizontalne stanice koje sudjeluju u bočnom inhibiranju.
    • Bipolarne stanice koje prenose signale fotoreceptora do ganglijskih stanica.
    • Amakrine stanice koje obrađuju kontrast i promjene.
    • Ganglijske stanice čiji aksoni tvore optički živac.

Photoreceptors (Fotoaktivacija)

• Svjetlost pokreće kemijske reakcije u fotoreceptorima (štapići i čunjići).

• Dijelovi fotoreceptora:

  • Vanjski segment (spremište pigmenata).
  • Unutarnji segment (proizvodnja pigmenata).
  • Sinaptički terminal (spajanje s drugim stanicama).
  • Sastav fotopigmenta: kromofor hvata fotone

• Opsin određuje na koju valnu duljinu svjetlosti receptor odgovara.

  • Štapići imaju rodopsin.
  • Čunjići imaju tri vrste opsina za crvenu (L), zelenu (M) i plavu (S).
  • Melanopsin prati razinu ambijentalnog svjetla i utječe na ciklus spavanja.

Rods and Cones

• Čunjići (cones) najbolje funkcioniraju u uvjetima jake svjetlosti (fotopične situacije). Štapići (rods) najbolje rade pri slabom svjetlu (skotopične situacije).

Lateralna Inhibicija

• Horizontalne i amakrinske stanice moduliraju lateralnu inhibiciju. funkcija: poboljšavanje kontrasta i detekcija rubova. Horizontalne stanice (Horizontal cells): horizontalne stanice su neuroni u mrežnici koji su okomiti na fotoreceptore. njihova glavna uloga je lateralna inhibicija. Amakrine stanice (Amacrine cells): amakrine stanice djeluju horizontalno između bipolarnih i ganglijskih stanica, povezane su s pojačavanjem kontrasta i detekcijom svjetlosnih uzoraka koji se mijenjaju tijekom vremena. Slika na lijevoj strani: na slici je prikazana anatomska struktura mrežnice, uključujući fotoreceptore, horizontalne stanice, amakrine stanice, bipolarne stanice i ganglijske stanice. Prikazuje slojevitost mrežnice i kako svjetlost prolazi kroz ove slojeve prije nego što se obradi.

Bipolarne Stanice

• Difuzne bipolarne stanice: povezane su s više fotoreceptora, njihova funkcija uključuje "konvergenciju", proces koji smanjuje vizualnu oštrinu, ali povećava osjetljivost na svjetlo.
• Mikro bipolarne stanice: povezane su s pojedinačnim čunjićima, dijele se na ON i OFF bipolarne stanice: ON stanice se aktiviraju povećanjem svjetlosti OFF stanice se aktiviraju smanjenjem svjetlosti, niska konvergencija u središtu vidnog polja osigurava visoku oštrinu, ali nisku osjetljivost.

Ganglijske Stanice

• P ganglijske stanice čine 70% svih ganglijskih stanica, povezane su parvocelularnim putem (fokus na boju, oblik, visoka prostorna, ali slaba vremenska rezolucija).
• M ganglijske stanice čine 10% svih ganglijskih stanica, povezane su s magnocelularnim putem (fokus na pokret, izvrsna vremenska, ali niska prostorna rezolucija).

Zašto postoje Center-Surround Receptivna Polja?

• Svaka gangijska stanica mrežnice najbolje odgovara na podražaje određene veličine (i slabije reagira na podražaje koji su preveliki ili premali).
• Ganglijske stanice djeluju kao filtri za informacije koje dolaze u mozak.
• Ganglijske stanice najbolje reagiraju na podražaje koji su prave veličine, a manje na one koji su veći ili manji od idealne veličine.
• Ganglijske stanice su najosjetljiviji na razlike u intenzitetu svjetlosti između središta i okoline polja te su relativno neosjetljivi na prosječni intenzitet svjetla.
• Zaklučak: Receptivna polja center-surround pomažu naglasiti granice objekata.
• Središte polja (center): regija u kojoj podražaj izaziva ekscitaciju
• Okolina (surround): regija u kojoj podražaj izaziva inhibiciju
• Ove strukture omogućuju naglašavanje kontrasta i detekciju rubova objekata u vidnom polju, što pomaže mozgu da lakše prepozna granice između različitih objekata

WEEK 4: SPATIAL VISION

• Visual Acuity ili oštrina vida najmanji prostorni detalj koji može biti razlučen
• Snellen E test je razvijen 1862. godine za mjerenje oštrine vida
• Primjer "20/20 vid" = vaša udaljenost gledanja (20 stopa) / udaljenost pri kojoj to može vidjeti osoba s normalnim vidom Vidni kut kojom se identificirati bolju oštrinu vida Čunjići u sredini oka su razmaknuti za samo o,5 minuta luka Limit percepcije = potrebna su najmanje dva čunjića po svakom ciklusu

Fovea I Periferna Vizija

• Centralni vid je sporiji od perifernog
• Vizija u predjelu oka je centar razmaknut za samo 0.5 minuta lučnog kruga Oštrina vida zahtjeva dva čunjića po ciklusu kako bismo pravilno prepoznali uzorak Vidna oštrina je mnogo slabija van sredine oka jer su čunjići I štapići van sredine gušće raspoređeni a štapići su gušće raspoređeni nego čunjići Periferna vidna asimetrica Ostrina vida van oka nije uniformna, bolja vodoravno od okomice Ove asimetrije se zovu izvedbena polja a uključuje dimenzije osjetlivosti na kontrast

Periferne Funkcije

• Podrucje funkcioniranja van oka je puno sporije od područja funkcioniranja u očnoj jabučici