College: Waarnemen en Bewegen

Table of Contents {#table-of-contents.TOCHeading} ================= [HC 1: Inleiding waarnemen & bewegen 1](#hc-1-inleiding-waarnemen-bewegen) [1.2 Why is this book titled Sensation and Perception? 1](#why-is-this-book-titled-sensation-and-perception) [1.3 The perceptual proces 2](#the-perceptual...

Table of Contents {#table-of-contents.TOCHeading} ================= [HC 1: Inleiding waarnemen & bewegen 1](#hc-1-inleiding-waarnemen-bewegen) [1.2 Why is this book titled Sensation and Perception? 1](#why-is-this-book-titled-sensation-and-perception) [1.3 The perceptual proces 2](#the-perceptual-proces) [HC 2: Machinery of perception I 4](#hc-2-machinery-of-perception-i) [1.4 Studying the Perceptual Process 4](#studying-the-perceptual-process) [1.5 Measuring Perception 6](#measuring-perception) [Test yourself 1.2 9](#test-yourself-1.2) [Hoofdstuk 2 10](#hoofdstuk-2) [HC 3: Machinery of perception II 13](#hc-3-machinery-of-perception-ii) [Hoofdstuk 3 13](#hoofdstuk-3) [Hoofdstuk 4 17](#hoofdstuk-4) [HC 4: Perceiving Depth and Size 24](#hc-4-perceiving-depth-and-size) [Hoofdstuk 10 24](#hoofdstuk-10) [HC 5: Perceiving Objects and Scenes 30](#hc-5-perceiving-objects-and-scenes) [Hoofdstuk 5 30](#hoofdstuk-5) [HC 6: Perceiving Motion 35](#hc-6-perceiving-motion) [Hoofdstuk 8 35](#hoofdstuk-8) [Hoofdstuk 7 deel I 39](#hoofdstuk-7-deel-i) [HC 6 deel II: Taking Action 39](#hc-7-taking-action) [Hoofdstuk 7 deel II 39](#hoofdstuk-7-deel-ii) [HC 8: Visual Control of Locomotion 42](#hc-8-visual-control-of-locomotion) [Blau & Wagman hoofdstuk 6 42](#blau-wagman-hoofdstuk-6) [HC 9: Affordances 46](#hc-9-affordances) [Blau & Wagman hoofdstuk 5 46](#blau-wagman-hoofdstuk-5) HC 1: Inleiding waarnemen & bewegen =================================== 1.2 Why is this book titled Sensation and Perception? ----------------------------------------------------- *Perceptron* - *Hele grote computer die de doorbraak/ basis was voor AI* - *Basis bouwelement van neurale netwerken (AI, chat etc)* - *Optimisme is er weer van de jaren 80* *Perceptie* - Begint met stimuli uit de omgeving en eindigt met waarnemen, herkennen en handelen - Stappen kunnen in verschillende volgordes plaatsvinden en zijn van toepassing op alle zintuigen - Een dynamisch en wederkerig proces met bidirectionele relaties tussen perceptie, herkenning en actie - *Perceptie = de bewuste ervaring die voortkomt uit het stimuleren van de zintuigen (gebruik makend van de hogere hersenfuncties)* - *Sensatie = bepalen van de basiseigenschappen van een stimulus aan het begin van de sensorische keten (geen gebruik makend van de hogere hersenfuncties)* - *Oude theorieën gingen er vanuit dat perceptie is opgebouwd uit sensaties* - *Mensen denken niet meer in sensaties* - *Traditionele waarnemingstheorie* - -  - *Perceptie hangt af van de eigenschappen van de sensorische receptoren* 1.3 The perceptual proces ------------------------- Perceptuele proces 1. Distale stimulus: stimulus in de omgeving - De boom (externe stimuli) die iemand observeert is de distale stimulus omdat deze zich op afstand bevindt 2. Licht reflectie & focus - Licht dat wordt gereflecteerd van de boom naar het oog vormt de proximale stimulus, omdat het dichtbij de receptoren is - Principe van transformatie: stimuli + reacties die door stimuli worden opgewekt, worden getransformeerd tussen de distale stimulus en perceptie - Voorbeeld: licht wordt gereflecteerd van de boom naar de ogen, waarbij de eigenschappen van licht, de boom en de atmosfeer invloed hebben - 1^e^ transformatie: als het licht het object raakt en gereflecteerd wordt naar het oog; de aard van het gereflecteerde licht is afhankelijk van: - De lichtenergie die het object raakt - Eigenschappen van het object - Eigenschappen van de atmosfeer waarin het licht wordt verzonden - 2^e^ transformatie: als het gereflecteerde licht het oog binnenkomt en wordt gefocust door het optische systeem van het oog - De cornea en de lens: scherp beeld op receptoren van de retina - Beeld = proximale stimulus - Principe van representatie: alles wat iemand waarneemt is niet gebaseerd op direct contact met de stimuli, maar op representaties van stimuli die worden gevormd op de receptoren en de resulterende activiteit in het ZS van de persoon 3. Verwerking door een receptor - Zintuigreceptoren zijn gespecialiseerde cellen die reageren op energie uit de omgeving, waarbij elk zintuig specifieke receptoren heeft voor een bepaald type energie - Voorbeelden van receptoren: visueel, auditief, tast en geur- en smaak - Als de zintuigreceptoren informatie uit de omgeving ontvangen, zoals licht dat wordt gereflecteerd van een boom, doen ze twee dingen: 1. Transformeren de omgevingsenergie in elektrische energie 2. Beïnvloeden de waarneming door hoe ze reageren op verschillende eigenschappen van de stimuli - Transductie = omgevingsenergie (lucht, geluid of warmte) -\> elektrische energie - Metafoor: zintuigreceptoren fungeren als een brug tussen de externe zintuigelijke wereld en de interne neurale representatie van die wereld 4. Neurale verwerking - Na de transductie wordt de boom vertegenwoordigt door elektrische signalen in duizenden zintuigreceptoren, deze reizen door een netwerk van neuronen dat signalen van de receptoren naar de hersenen en binnen de hersenen verzendt én signalen verandert of verwerkt tijdens hun overdracht. - Sommige signalen worden vermindert/ tegengehouden, anderen versterkt - Neurale verwerking = de verandering in signalen die optreden wanneer ze door het neurale netwerk reizen - Elektrische signalen worden vaak naar het primaire ontvangende gebied van een zintuig in de hersenschors gestuurd - Hersenschors = laag verantwoordelijk voor perceptie en andere functies (taal, geheugen, emoties en denken) - Primaire gebied voor: - Zien = occipitale kwab - Horen = temporale kwab - Huidzintuigen = pariëtale kwab - Frontale kwab ontvangt signalen van alle zintuigen, coördineert informatie uit meerdere zintuigen - Veranderingen in elektrische signalen - Opeenvolging van transformaties tussen de receptoren en de hersenen zorgt ervoor dat het patroon van elektrische signalen in de hersenen verschilt van de signalen die de receptoren verlaten - Ondanks de veranderingen blijven de signalen de boom representeren, de veranderingen zijn cruciaal voor de gedragsmatige reacties 5-7. Gedragsmatige reacties - Na transformatie en verwerking van signalen worden elektrische signalen omgezet in bewuste waarneming (perceptie) en vervolgens in herkenning - Perceptie = bewuste ervaring van het object - Herkenning = plaatsen van het object in een categorie die betekenis geeft - Actie (stap 7) - Motorische activiteiten in reactie op de stimulus (bv naar de boom lopen) - Ook kleine bewegingen als het draaien van het hoofd/ de ogen tellen als actie - Belang: overleving - Dynamisch proces - Perceptie is een continu veranderend proces, elke beweging verandert de visuele en auditieve representaties van de omgeving; dit creëert nieuwe representaties en transformaties: dynamisch proces *Processing* - *Kennis wordt meegenomen in waarneming* - Eerdere ervaringen/ verwachtingen - *Top-down processing = bestaande kennis* - Kennisgestuurde verwerking, gebaseerd op eerder opgedane kennis - Bv MRY HD \* LTTL L\*MB kunnen lezen door kennis van engelse woorden - Vaak betrokken bij perceptie, vooral bij complexe stimuli - *Bottom-up processing = sensoren naar perceptie* - Gegevensgestuurde verwerking gebaseerd op stimuli die de receptoren bereiken HC 2: Machinery of perception I =============================== 1.4 Studying the Perceptual Process -----------------------------------  Componenten van het perceptuele process: - Gedrag - Waarneming, herkenning en actie (5-7) - Fysiologie - Receptoren en neurale verwerking (3-4) - Stimulus - Distale en proximale stimuli (1-2) Stimulus-gedrag relatie - Bv aanraking op de schouder en daarop reageren - Psychofysica: onderzoekt de relatie tussen het fysieke (stimulus) en het psychologische (gedragsreactie) - Oblique effect - *Bij een bepaalde lijndikte zie je niet meer of het een raster is* - *Je kan beter detail zien bij horizontale/ verticale lijnen dan bij schuine lijnen* - *Gevoeliger voor verschil zien: stimulus-gedrag relatie* - Grating acuity: de kleinste lijnbreedte die deelnemers kunnen detecteren - Verticale en horizontale lijnen hadden een grotere **grating acuity**, in tegenstelling tot schuine gratings Stimulus-fysiologie relatie - Bv druk op schouder leidt tot neurale activiteit - De relatie tussen stimuli en fysiologische reacties, zoals het vuren van neuronen - Vaak bestudeerd door hersenactiviteit te meten - Onderzoek Coppola et al. - Presenteerde lijnen met verschillende oriëntaties aan fretjes, techniek was optische hersenbeeldvorming om de hersenactiviteit te meten - Resultaten: horizontale en verticale lijnen veroorzaakten een **grotere hersenactiviteit** in visuele gebieden dan schuine lijnen Fysiologie-gedrag relatie - Bv neurale activiteit leidt tot het voelen van de aanraking - Onderzoek Furmanski en Engel - Doel: bepalen van de fysiologie-gedrag relatie voor verschillende oriëntaties van grating door zowel hersenreacties als gedragsgevoeligheid bij dezelfde deelnemers te meten - Gedragsmetingen - Opzet: gedragsmetingen; intensiteitsverschil tussen lichte en donkere banen van een grating werd verminderd tot de deelnemer de oriëntatie niet meer kon detecteren - Resultaat: deelnemers konden horizontale en verticale oriëntaties detecteren bij **kleinere licht-donker verschillen** dan schuine oriëntaties: grotere gevoeligheid voor horizontale en verticale oriëntatie - Fysiologische metingen - fMRI - Resultaat**: grotere hersenreacties** op verticale en horizontale gratings dan schuine gratings - De voorkeur van het visuele systeem voor horizontale en verticale oriëntaties kan worden verklaard door de prevalentie hiervan in de omgeving 1.5 Measuring Perception ------------------------ *Meten van perceptie* - *Drempels* - *Absolute drempel* - *Minimale stimulus intensiteit dat nog gedetecteerd kan worden* - Bij grating acuity was dit de kleinste lijnbreedte die kan worden waargenomen - *Verschil drempel* - *Minimale verschil tussen twee stimuli intensiteiten dat gedetecteerd kan worden* - *Bv: volleybal, kijken bij welke snelheid je niet meer ziet of die beweegt of of je verschil kan zien tussen de snelheid waarmee die beweegt resp.* - *Grootte* - *Inschatting maken van grootte: relatie tussen stimulus intensiteit en de subjectieve grootte van de stimulus* - *Herkenning testing* - *Plaatje heel kort laten zien: kan je nog dingen erin herkennen* - *Bv: boten en huizen 10ms laten zien* - *Reactietijd* - *Aandacht heeft effect op de reactietijd* - *Phenomenologische beschrijving* -  - *Wat er gebeurt als je mensen bepaalde dingen laat zien* - *Fysieke taken en oordelen* - *Kijken wat mensen doen* - *Bv meten hoe mensen ballen vangen* *Meten van drempels* - *Gustav Fechner; 3 methodes* - Had een inzicht dat geest en lichaam niet als gescheiden moesten worden beschouwd, maar als 2 kanten van 1 lichaam (1850, niemand dacht toen zo) - Stelde dat de geest kon worden bestudeerd door de relatie te meten tussen veranderingen in fysieke stimulatie en de ervaring van een persoon - Voorstel was gebaseerd op de observatie dat toenemende fysieke stimulatie, zoals sterkere lichtintensiteit, leidde tot een toename in de waarneming van helderheid - *Method of limits* - Stimuli worden in oplopende/ aflopende volgorde gepresenteerd - Drempel wordt bepaald door het gemiddelde van de crossover-punten waar de participant van ja naar nee gaat - *Bv geluid aanbieden, beginnen bij 103 intensiteit naar 98* - *Aantal series, andere kant op bijvoorbeeld* - *Method of adjustment* - Proefpersoon past de stimulusintensiteit aan totdat deze net waarneembaar is - *Proefpersoon aan de knop laten draaien i.p.v. de examinator* - *Weer crossovervalues \>\> gemiddelde = drempel* - Snelle maar minder nauwkeurige methode - *Method of constant stimuli* - - Verschillende stimuli gepresenteerd in willekeurige volgorde - *Alle intensiteiten random aanbieden, S vormige curve erdoorheen trekken en halverwege ligt de drempel* - *Meest nauwkeurig maar ook meest tijdsrovend* - *Te maken met inschattingen & met proefpersonen* *Psychophysics* - Perceptuele magnitude van een stimulus - Magnitude estimation - Deelnemers wijzen een nummer toe aan stimuli op basis van hun intensiteit in verhouding tot een standaard - Identiteit van de stimulus - Recognition testing - Testen van herkenninsvermogen bij mensen, waaronder die met hersenschade - Hoe snel reageer je - Reaction time - Meting tijd tussen presenteren stimulus en reactie van een persoon - Hoe beschrijf je wat er is - Phenomenological report - Beschrijven van waargenomen objecten en patronen - Hoe kan je ermee intergreren - Fysieke taken en oordelen - Onderzoek naar hoe perceptie ons in staat stelt om te handelen in de omgeving, bijvoorbeeld het navigeren of bereiken van objecten -  - *Aangeven bij een bepaalde intensiteit of ze licht zien of niet* - *Kan twee dingen betekenen:* - *Regina is minder intensief dan Julie* - *Regina zegt alleen ja als ze het zeker weet* - *Signal detection theory* - - *Zelfde sensitiviteit; te bepalen op basis van de percentages* - *Ander responscriterium* - *Payoffs bieden; als je een hit hebt (linksboven 90) krijg je 100 euro, en elke keer dat je nee zegt krijgt je 10 euro* - *ROC = Receiver Operating Characteristic curve* - *Gevoeligheid bepaalt de vorm van de curve* Fysieke vs perceptuele ervaringen - Fysieke intensiteit = meetbare eigenschappen van de stimuli, perceptuele ervaring = subjectieve manier waarop we de stimuli waarnemen - Voorbeeld - Fysieke intensiteit: een gloeilamp van 10 (situ a) en twee van 20 (situ b) worden gepresenteerd - Perceptuele waarneming: beoordeling situ a met 10, situ met met 12/13 (niet het dubbele 20) - Geen directe lineaire relatie tussen fysieke intensiteit van licht en onze perceptuele reactie - Onze waarneming is beperkt tot een klein bereik van energie, terwijl veel andere energieën buiten ons zicht blijven ### Test yourself 1.2 1. Wat was de bijdrage van Fechner aan de psychologie? - Een grondlegger van psychofysica, een tak van psychologie dat de relatie tussen fysieke stimuli en de perceptie ervan bestudeert - Ontwikkelde methoden om drempels van perceptie te meten 2. Beschrijf de verschillen tussen de methode van limieten, de methode van constante stimuli en de methode van aanpassing - Methode van limieten - Stimuli in oplopende/ aflopende volgorde gepresenteerd tot de deelnemer aangeeft de stimulus waar/ niet waar te nemen - Kan beïnvloed worden door de verwachtingen van de deelnemer - Methode van constante stimuli - Reeks stimuli van verschillende intensiteiten in een willekeurige volgorde gepresenteerd; deelnemer geeft aan of ze de stimulus waarnemen - Consistent en betrouwbare gegevens over perceptuele drempels omdat elke intensiteit meerdere keren wordt getest - Methode van aanpassing - Deelnemer past de intensiteit van een stimulus aan tot deze als gelijk aan een referentiestimulans wordt waargenomen - Subjectief, kan leiden tot variabiliteit in de resultaten 3. Beschrijf vijf vragen die over de wereld kunnen worden gesteld en de meettechnieken die worden gebruikt om ze te beantwoorden - Wat is de perceptuele magnitude van een stimulus? - Magnitude estimation - Wat is de identiteit van een stimulus? - Recognition testing - Hoe snel kan ik erop reageren? - Reaction time - Hoe kan ik beschrijven wat daar is? - Phenomenological report - Hoe kan ik ermee interageren? - Physical tasks and judgements 4. Waarom is het belangrijk om onderscheid te maken tussen fysieke en perceptuele ervaringen? - Fysieke stimuli zijn meetbare, objectieve eigenschappen van de omgeving en perceptuele ervaringen zijn subjectief en kunnen variëren - Benadrukt de complexiteit van de menselijke waarneming Hoofdstuk 2 ----------- *Sensorische codering* - *Hoe representeren neuronen informatie aan de hersenen?* - *Specificity coding* - *In elk neuron wordt iets gecodeerd* - *Gevoeligheid voor een specifiek iets* - - *Tijdens hersenoperaties; neuronen prikken en daaraan meten* - *Als ze in een neuron prikte en foto's lieten zien van specifieke mensen; bij sommige gevallen altijd actief en bij sommige mensen nooit* - Niet realistisch want elk gezicht zou herkend moeten worden door een apart neuron - *Sparse coding* - *Groep neuronen coderen voor iets specifieks* -  - *Op een spaarzame manier gezichten coderen* - *Population coding* - - *Coderen op een vrij grote groep* *Zooming out* - *Frenologie (lang geleden)* - *Kijken naar vormen van de hersenen en gebieden in de hersenen bij welke persoonlijkheidkarakteristieken horen* - *Twee gebieden (iets moderner)* - *Broca's gebied* - *Spreken van taal* - *Wernicke's gebied* - *Begrijpen van taal* - *Neuropsychologie (tegenwoordig)* - *fMRI* - *Functionele MRI* - *Scanningstechnieken om de activiteit te bepalen* - *Op basis van Hb \> percentage activatie* - *Fysiologische deel in kaart brengen* - *Nadeel: je ligt stil (beter EEG bij beweging)* - *Voxels* - *Grove groepen gebieden die te meten zijn met een MRI* - *Denk aan pixels in een beeld* - *Verschilsignaal* - *Twee metingen: rust (moeilijk) en stimulus* - *Distributed representation* - *Vaak verdeelde activiteit op verschillende plekken* - *Verdelen van hersenen op basis van verschil; bv huizen, stoelen en gezichten en kijken naar het maximale verschil tussen de drie:* - - *Verbindingen tussen hersengebieden* - *Structural connectivity* - *De structuur; welke neuronen lopen tussen gebied A en B* - *Functional connectivity* - *Relatie tussen gebieden via een bepaalde functie* - *0 meting en daarna taak \> verschil bepaalt activiteit* -  - *Je kijkt naar de activiteit wanneer iemand niks met de vinger doet (in een gebied waar wel wat gebeurt als je wel iets met de vinger doet)* - *Dan kijk je naar andere gebieden in de hersenen en wat er gebeurt als je met de vinger niks doet* - *Dan kijk je naar de correlatie tussen de patronen tussen de verschillende gebieden* - *Functioneel verbonden als de patronen zijn gecorreleerd, hoeft niet per se structureel te zijn (kan bv ook via stimuli; hete pan)* HC 3: Machinery of perception II ================================ Hoofdstuk 3 ----------- Algemeen - Visie = zichtbaar licht - Elektromagnetisch spectrum met bepaalde banden met een bepaalde energie die mensen kunnen waarnemen en dus voor visible light staan - Energie wordt beschreven in wavelength - Licht kan worden omschreven in fotonen i.p.v. golflengtes Ogen - Soorten - Single-chambered eye: 1 opening waar licht doorkomt - Compound eyes: meerdere buisjes met allemaal hun eigen receptor - Opstelling - Pupil: licht binnen - Hoornvlies (cornea) en lens: licht afbuigen voor een scherp beeld op de retina - In de retina liggen de staafjes en kegeltjes die licht omzetten in elektrische activiteit (meer staafjes dan kegeltjes in de peripheral retina) - In de lichtgevoelige pigmenten in de buitenste delen van staafjes en kegeltjes vindt transductie plaats - Lange gedeelte = opsine, korte gedeelte = retinal - Licht op retinal -\> retinal buigt omhoog en koppelt los van opsine (=isomeratie) -\> kettingreactie -\> elektrisch signaal - De elektrische activiteit verlaat het oog via de optische zenuw (blindspot) - Fovea: veel kegeltjes dus hier kun je het scherpst zien - Kwijtraken -\> grijze vlek - Ciliary muscles: spiertjes die de kromming en focus power veranderen (accommodatie) - Near point = afstand waarbij het te dichtbij is om iets waar te nemen Aandoeningen - Presbyopia - Afstand van near point wordt hoger naarmate een persoon veroudert - Lens stijver en ciliary muscles slapper - Myopia - Jonge mensen met een bril - Kan ontstaan voor refractive myopia (cornea en/of lens buigen licht te veel af) of axial myopia (oogbal is te lang) - Far point = afstand waarop licht gefocust op de retina binnenkomt - Hyperopia - Farsightedness - Oogbal te kort -\> jonge mensen accomoderen, maar oudere mensen hebben niet zulke sterke ciliary muscles dus vermoeide ogen/ hoofdpijn Donkeradaptatie -  - Persoon laten fixeren op een fixatiepunt, klein lichtpulsje naast het fixatiepuntje (komt op de perifere retina aan), dan de persoon laten aangeven hoeveel licht nodig is om de lichtpulsjes nog te kunnen zien: light-adopted sensitivity (want de ogen zijn aangepast aan het licht) - Hoge absolute drempel = lage gevoeligheid - Verschillende momenten in de tijd -\> rode curve - *Meest gevoelig voor licht na een tijdje in het donker* - *Knikje door staafjes en kegeltjes* - *Kegeltjes (groene lijn)* worden snel gevoelig maar hebben ook snel hun max bereikt - *Staafjes* doen er langer over om gevoelig te zijn maar gaan er ook langer mee door waardoor ze uiteindelijk gevoeliger zijn dan kegeltjes: rod-cone break - *Meten van alleen kegeltjes: focusen op het punt van het licht; alleen maar kegeltjes; groene curve* - *Meten van alleen staafjes: mensen die alleen staafjes hebben (rod monochromats)* Verschil in gevoeligheid van staafjes en kegeltjes - Opsin retinal complex wordt lichter (visual pigment bleaching) als onder invloed van licht het retinal loslaat van de opsine - Na visual pigment regeneration kan het pas weer licht opvangen - Donker = minder licht = uiteindelijk steeds meer receptoren readyyy - Verschil staadjes en kegeltjes zit in tijd van regeneratie; kegeltjes 6min en staafjes 30min -\> meer kegeltjes beschikbaar - Detached retina: retina komt los van pigment epithelium (laag met enzymen nodig voor regeneratie) -\> blind in het gebied van het visuele veld waar dit van sprake is Neuroconvertions - *126mil receptoren* - *Staafjes en kegeltjes aan de bovenkant (achterkant van het netvlies, licht moest eerst door:)* - *Horizontale cellen (H)* - *Bipolaire cellen (B)* - *Amacriene cellen (A)* - *Connecties tussen de verschillende receptoren* - *Ganglioncellen (G) (1mil)* - *1 ganglioncel bedient 120 staafjes (sensitiever) en 6 kegeltjes (meer licht nodig, maar kan je scherper mee zien)* -  - Bij staafjes (boven) maakt het niet uit op welk staafje licht is gekomen, het ganglion geeft het signaal sowieso door - Bij kegeltjes (onder) maakt het wel uit op welk kegeltje licht is gevallen - Afhankelijk van welk kegeltje geactiveerd wordt, wordt een andere ganglioncel aangestuurd Laterale inhibitie - *Hartline: kikkers* - *Elke vezel (gekoppeld aan gangliacellen) reageerde op kleine gebieden van de retina* - Vanuit retina een signaal in de optische zenuw - Hartline is gaan meten aan elke enkele vezel van de optische zenuw om te kijken waar de activiteit van deze specifieke vezel vandaan komt - Er bleek activiteit van veel receptoren tegelijkertijd - Retina is opgedeeld in een aantal receptieve velden met 100/1000en receptoren, klein gebiedje van retina gestimuleerd door licht -\> bepaalde vezel actief - Receptieve velden overlapten en verschilde in grootte, vulden de hele retina op - *Hartline: horseshoe crab* -  - Lateral compound eye met vrij grote ommatidia -\> Hartline ging hier licht in schijnen om de elektrische activiteit te bestuderen - Als er tegelijkertijd in een ander buisje ook licht scheen was er minder activiteit -\> laterale inhibitie van de zijkant - Buisjes contact via laterale plexus in het oog van de krab - Bij mensen horizontale en amacriene cellen *Center-surround receptive fields* - *Kuffler: katten* -  - *Het leek dat er twee receptoren waren; een waarbij in de kern exciterend en eromheen inhiberend was en een andersom = center-surround receptive fields* - Als er licht valt op een receptief veld reageren sommige delen van het receptieve veld positief (exciterend) op deze stimulering en andere delen juist negatief (inhiberend) - Grootste activiteit vindt plaats als de lichtinval precies de grootte heeft van het exciterende midden (of buitenkant) Chevreul Illusie - 6 detectoren, 3 die lage intensiteit licht ontvangen en 3 die hoge intensiteit licht ontvangen - Activiteit doorgegeven aan ganglioncellen - Receptoren krijgen inhiberende hoeveelheid van hun buur receptoren waardoor er een groot verschil gecreëerd is in intensiteit - *Edge enhancement* -  Hermann grid - Zwarte vierkantjes met witte lijnen - Op punt D intensiteit van 100 want daar is het heel licht - Van de punten eromheen 10% aftrek -\> 76% blijft over - Bij punt A blijft er 60 over: minder licht dan 76 dus grijze vlek, maar laterale inhibitie kan deze fenomenen niet compleet verklaren - Hoofdstuk 4 ----------- *Van retina naar cortex* -  - *Visuele cortex/ occipital lobe/ striate cortex/ area V1* *Hubel en Wiesel: katten* -  - *Projecteren van stimuli op een diaprojector, meten in de visuele cortex* - Lieten katten naar een dia kijken en waren benieuwd naar welke neuronen gevoelig waren voor verschillende dingen die ze lieten zien - - *Neuron gevoelig voor een bepaalde oriëntatie (verticaal); minder bedekken van het excitatoire veld bij schuin* -  - *Orientation tuning curve* - Sommige waren gevoelig voor lijnen, waarbij activiteit steeds meer afnam als de strepen schuiner werden afgebeeld (simpel cortical cells) - *Activatie bij diaverandering door de rand van de dia die erin werd gestopt \>\> activatie van het neuron (complex cells)* - *Cellen* - *Complexe cellen (neuronen); gevoelig voor bewegende strepen* - *End-stopped cells: gevoelig voor lijnen die een hoek erin hadden* - Feature detectores zijn al deze neuronen; neuronen gevoelig voor verschillende dingen*:* - *Selective adaptation & rearing (*Fysiologie-gedrag relatie) -  - *Als je mensen meet zie je dat ze gevoeligheid hebben bij bepaalde lijnen om een bepaalde oriëntatie te kunnen zien* - Constant treshold = de minimale hoeveelheid benodigde contrast om lijnen te kunnen zien - *Selective adaptation* -  - *Receptoren voor de verticale lijnen worden minder gevoelig door uitputting \> hogere drempel (hogere contrast treshold)* - *Selective rearing* - - *Kittens laten opgroeien in een omgeving met alleen maar rechte lijnen \> detectoren voor horizontale lijnen verdwenen & vv* - *'Use it or lose it'* - Neural plasticity *Visuele cortex* -  - *Retinotopic mapping laat zien waar de punten van het waargenomen beeld op de retina naar toe gaan in de cortex* - *Fovea is 0.01% van de retina maar op de visuele cortex krijgt het 8-10% van het oppervlak: cortical magnification* - *Zelfde structuur, verschillende afstanden (denk aan een wereldbol vs kaart)* - *D.m.v. piling de hele retina afdekken* - *Spatiele organisatie* - *Locatie kolommen* - - *Hubel & Wiesel onderzochten dit door met elektroden systematisch de schedel loodrecht op de cortex te meten* - *Steeds dieper in de cortex; dan prikte je in neuronen die in de retina dezelfde locatie hebben (receptieve veld op retina)* - Conclusie: elk neuron in dezelfde kolom dient voor hetzelfde receptieve veld - *Oriëntatie kolommen* -  - *Als je naar twee plekken kijkt met dezelfde locatie hadden ze een andere oriëntatie* - Parallel aan het schedeldek prikken met elektroden - Hele langzame verandering in de oriëntatie van de neuronen - *Hyper kolom* -  - *Een groter kolom die bij 1 locatie hoort, waar in kleinere kolommen zaten die voor oriëntaties coderen* - Het V1 deel van de cortex is opgedeeld in locatiekolommon waarbinnen oriëntatiekolommen zich bevinden: hyperkolom - Een hyperkolom heeft voor 1 receptief veld alle oriëntaties die daarbij horen *Beyond the visual cortex* - - *Ventraal: naar temporal lobe: what* - *Dorsaal: naar parietal lobe: where/ how* - *Object-discrimination taak: **WAT?*** -  - *Taak aap: leren dat onder het driehoekje wat lekkers zat, onder het rechthoekje zat niks* - *Als je de ventrale baan uitschakelde konden ze dit niet meer* - *Landmark-discrimination taak: **WAAR?*** - - *Taak aap: kiezen van het voorwerp dat het dichtst bij de cilinder zat* - *Als je de dorsale baan uitschakelde konden ze dit niet meer* - *Dubbele dissociatie* -  - *Twee banen die een andere functie bieden; onafhankelijke bediening* *Goodale & milner:* - *Beweerde dat de waar? (Dorsale) baan de beweging controleert* - *Beweerde dat de wat? (Ventrale) baan meer ging over het herkennen van dingen* - *Pen oppak taak bij vrouw met DF* - *Damaged ventral stream (DF; visual form agnosia)* - *Perceptie problemen*, maar kon nog wel een pen vastpakken (niet vertellen wat het was) - *Brievenbus taak; plaatje in gleuf stoppen* - *Aangeven:* - *Actief:*  - Kon goed het houtje in de gleuf steken, maar was slecht in de oriëntatie benoemen - *Wel kunnen aangeven of stenen van verschillende vormen zijn, maar niet goed kunnen oppakken* - *Damaged dorsal stream (RV; optic ataxia)* - *Actie problemen* - *Heel verschillend probeerden ze vormen op te pakken (dubbele associatie)* -  - *Lijn 2 lijkt langer maar is korter* - Illusie heeft verschillende werking op verschillende banen; bij lengte inschatting werkt het maar bij het grijpen van een voorwerp heeft het geen invloed - Illusie zie je terug in perceptie (ventrale baan) en niet in actie (dorsale baan) - *Hogere-niveau neuronen* - Modulariteit: specifieke gebieden in de cortex zijn gevoelig voor specifieke dingen - Een neuron in de inferotemporal (IT) cortex van een aap is bv alleen gevoelig voor gezichten - Bij mensen fusiform face area (FFA) - *Apen inferotemporal (IT) cortex* -  - *Getallen = mate van activatie* - - *Fusiform face area (FFA)* *Visie en geheugen* - *Hippocampus in mediale temporale kwam (MTL)* - *Belangrijk bij het bewaren van perceptuele stimuli* - *Als je mensen liet terugvertellen wat ze hadden gezien tijdens de tekenfilm werden dezelfde neuronen actief toen ze het zagen als toen ze er over vertelde* HC 4: Perceiving Depth and Size =============================== Hoofdstuk 10 ------------ *Waarnemen van afstand (diepte)* -  - *2D afbeelding op de retina; hoe kom je terug naar 3D?* *Cue benadering; occlusion* - *Oculomotor: mechanisme ogen (korte afstand)* - *Convergentie: als iets dichterbij komt gaan de ogen naar binnen staan; uit hoeken bepalen hoe ver het is* - *Accommodatie: vervorming van de lens, hangt samen met hoe hard je aan de oogspiertjes trekt, bij elke vervorming hoort een bepaalde afstand maar dit is niet heel precies* - *Monocular: 1 oog* - - *Accommodatie* - *Echte afstand* - *Pictorial* - *Occlusie: als iets voor iets anders staat lijkt het dichterbij* - *Relatieve hoogte: dingen die dichterbij de horizon staan zijn verder weg (boven & onder de horizon)* - *Relatieve grootte (size): twee motors, zijn even groot: degene die het verst weg staat is het kleinst (dus in het plaatje zelf!)* - *Familiar grootte: als je de groottes kent kan je bepalen dat iets dichter of verder weg staat (denk aan muntjes)* - *Perspective convergence: lijnen lopen naar elkaar toe; diepte* - *Atmospheric perspective: dingen in de verte worden vager/ blauwer* - *Texture gradient: patroon op een oppervlak, structuur wordt fijner hoe verder weg het is* - *Schaduw: sterker bij een zachte dan sterke schaduw (denk aan het groene vierkantje)* - *Movement based (motion-produced cues)* - *Motion parallax* -  - *Als jíj beweegt en je kijkt naar dingen op verschillende afstanden dan beweegt iets wat dichtbij is sneller dan iets dan ver weg staat (denk aan de trein)* - *Deletion and accretion* - *Als dingen bewegen en ze zijn afgedekt (deletion) en weer tevoorschijn komen (accretion)* - *Verschil met occlusion is dat het beweegt* - - *Binocular: 2 ogen* - *Binocular disparity* - *Stereopsis* - *Vermogen om diepte waar te nemen door het samenvoegen van de verschillende beelden die door beide ogen worden waargenomen* - *Corresponding points* -  - *Beeld van julie op de fovea; beeld draaien \>\> boom op boom* - *Julie en de boom liggen op de horopter* - *Gerelateerd aan waar je op fixeert* - *Noncorresponding points* -  - *Bill staat op een andere afstand van Julie want de punten corresponderen niet* - *Absolute disparity: afstand tussen de projectie en het corresponderende punt (met bijpassende angle)* - *Hoe groter de afstand tot Julie hoe groter de dispariteit* - Als iets op dezelfde afstand ligt als waar je naar kijkt, vallen de beelden samen op je netvliezen. Als iets dichterbij of verder weg is, vallen de beelden niet samen, daardoor zie je het verschil in diepte = dispariteit -\> helpt hersenen om diepte te begrijpen *Correspondence problem* -  - Hoe plaatst het visuele systeem de twee nét verschillende afbeeldingen in het linker en rechter oog op de juiste manier over elkaar? - Kenmerken zouden bij elkaar gezocht worden en over elkaar heen gepltaatst, maar dan moeten er wel kenmerken in een scene zitten - *Allemaal blauwe bolletjes \>\> probleem* - *Niemand weet precies hoe het werkt, maar moet wel opgelost zijn anders zou je hier geen diepte in kunnen zien:* - *Binoculaire diepteperceptie:* -  - *Binoculaire dieptecellen*: gevoelig voor een graad absolute dispariteit - *Dispariteit-selectieve cellen* - *Voor alle verschillende afstanden kan je een neuron vinden & vv* - Microstimulatie; bepaalde neuronen zijn gevoelig voor een bepaalde dispariteit - Selective rearing: katten in gestreepte ruimtes maar met 1 oog laten kijken -\>\> op een gegeven moment kunnen ze geen diepte meer zien *Diepte perceptie bij dieren* -  - *Voordeel klein overlap \>\> ook achter je dingen kunnen zien* - *Sprinkhanen gebruiken motion parallax* - *Echo bij vleermuizen* *Waarnemen van grootte* - *Holway & Boring* -  - *1 = inschatting is juist* - *2 = met 1 oog kijken; geen binoculaire visie* - *3 = met 1 oog door een gaatje kijken, kan je niet bewegen, geen motionparalex* - *4 = met 1 oog door een gaatje en zonder schaduw etc* - *Visuele hoek = grootte van iets op je retina in hoeken uitgedrukt (-0-360 graden)* - *Zon en maan hebben even grote visuele hoek maar dat is niet zo (ze zijn niet even groot)* - *Conclusie: waarnemen van grootte gebeurt op basis van waarneming van afstand, als je de afstand cues weghaalt wordt de inschatting steeds moeilijker* - *Als iets met dezelfde visuele hoek verder weg staat, dan moet het groter zijn* - *Om grootte te kunnen bepalen heb je afstand nodig* - - *Size constancy; iets lijkt even groot omdat het hetzelfde voorwerp is* - *Size-distance Scaling* - *S = K (RxD)* - *S= ware grootte* - *K = constante* - *R= retinale afbeelding* - *D= afstand* - *Emmert's Law* - *Als je heel lang naar iets kijkt wat fel licht uitstraalt wordt een deel van je receptoren uitgeschakeld, wanneer je wegkijkt zie je een vage vlek. Als je naar iets kijkt wat dichtbij is en daarna naar iets ver weg is nog steeds dezelfde grootte gebleached dus lijkt de vage stip veel groter* - *Afterimage op een muur* -  - *Relative size* - - *Texture* -  - *Air theory; loshangende dingen (uit context)* - *Ground theory; in context/ omgeving* -  - *Misapplied size-constancy scaling* - *The Muller-Lyer illusion* - *Conflicting cues theory: als het hele object groter is, denk je dat de lijn groter is* - - *Ponzo illusion; afstand en grootte waarneming door elkaar heen* -  - *The Ames room: kijken door een gaatje dus alle cues zijn weg* - *Afstandcues zoek laten raken* - *The moon theory* - *Mensen denken dat de maan groter is aan de horizon* - *Apparent distance theory: veel afstandcues bij horizon* - *Angular size contrast theory: iets omringd met hele grote andere objecten, dan lijkt het desbetreffende object kleiner* HC 5: Perceiving Objects and Scenes =================================== Hoofdstuk 5 ----------- *Inverse projectieprobleem* - *Problem van waarnemingstheorieën: het plaatje wat er op de retina staat kan het vervolg zijn van allerlei dingen (ambigious)* -  - *Op basis van 1 plaatje is het erg moeilijk om te bepalen waar je naar kijkt* - *Computers hebben problemen bij herkenning als iets deels is afgedekt/ geblurred is/ vanuit verschillende gezichtspunten, mensen niet* - Viewpoint invariance: variatie van het punt waaruit je kijkt, mensen kunnen hetzelfde ergens in herkennen (bv stoel), terwijl dit er van verschillende plekken anders uitziet *Perceptuele organisatietheorieën* -  - Grouping: wat hoort bij wat? - *Structuralisme: percepties is opgebouwd sensaties* - *Om het goed te doen ook nog past experience bij nodig (top-down)* - *Gestalt psychologie (apparent motion)* - *Waarneming van beweging van stippen die steeds op een andere plek staan (niet continue); kan niet op basis van sensaties zijn* - *Eerdere ervaring speelt geen grote rol in perceptie* - Het geheel is anders dan een som van de verschillende delen - *Vormen/ illusies* - - *Lijkt op een driehoek maar die is er niet: Illusor contour* -  - *Closure: zelf lijnen gaan zien die er niet zijn* - - *Proximity: dingen die dicht bij elkaar staan groeperen* -  - *Simillarity: dingen die op elkaar lijken groeperen* - - *Common fate: dingen die gezamenlijk bewegen horen bij elkaar* -  - *Continuity: lijnen lopen door* - Segregation: wat hoort niet bij elkaar? - *Vormen/ illusies* - - *Reversible figure-ground: niet kunnen onderscheiden wat de achtergrond is* -  - *Onderkant als voorgrond zien* - - *Figure ipv ground, omdat ze aan de holle kant liggen* Gestalt psychologie - Kenmerken - Percepties zijn niet gecreëerd door sensaties bij elkaar op te tellen - Kennis speelt geen grote rol in perceptie; als je iets op een andere manier afbeeld, kan kennis uit het verleden (top-down) de bottom-up overrulen - *Gibson & Pieterson: voorgaande ervaring speelt wel degelijk een rol* -  - *Biedermann: herkenning door componenten* - *Alle objecten zijn op te bouwen uit geonen* - *Goed voor de viewpoint invariance, maar niet voor dat je specifieke objecten kan onderscheiden binnen 1 categorie* *Helmholt: Theory of unconscious inferences (predictions)* - *Onze waarnemingen zijn het resultaat van onbewuste veronderstelling of inferenties (waarmee je iets kan bewijzen) die we over onze omgeving maken* - - *B is grotere kans* - *Likelihoofd principle: wat is het meest waarschijnlijke* - *Bayesian inference* -  - *Op basis van priors (voorafgaande kennis) en likelihood (waarschijnlijkheid van iets) een conclusie trekken* - *Predictive coding* - - *Stel je loopt over de campus, past het beeld van de campus met het idee dat je hebt; kip komt uit bosje lopen; difference; campus idee in je brein geupdatet met de kip erbij* *Neurale activiteit* -  - *Signalen komen binnen bij V1* - *Lateral Occipital Complex (LOC): gecodeerd in termen van 'het is iets'* - *Fusiforme Face Area (FFA): betrokken bij herkenning van gezichten (prosopagnosie)* - *Modulaire bouw, maar je ziet op allerlei plekken activiteit bij bijvoorbeeld gezichtsherkenning in praktijk (distributed view)* - *Parahippocampal Place Area (PPA): plekken/ gebouwen/ omgeving* - *Extrastriate Body Area (EBA): lichaamsonderdelen die geen gezichten zijn* - *Experimenten* - *Binocular rivalry* - *Op 1 oog 1 plaatje en op het andere oog een ander plaatje; activiteit past bij de respons die mensen geven (waarneming past bij het gebied waar hersenactiviteit plaatsvindt);* hersenactiviteit is ook bij perceptie betrokken - *Mensen naar verschillende rasters kijken, activiteit meten, vervolgens kijken of je op basis van gemeten activiteit kan voorspellen naar welk raster de mensen kijken* - *Mensen die naar een film van +/- 2 uur een film laten kijken; welke activiteit in de hersenen kijken ze naar? Door een hele bibliotheek op te bouwen aan dingen kan je bepalen waar mensen naar keken op basis van de hersenactiviteit* - Spatial lay-out hypotheses: het kunnen ook hele omgevingen zijn *Voorwerpen & scenes* - *Scenes* - *Het hele plaatje, met achtergrond elementen en meerdere voorwerpen die georganiseerd zijn t.o.v. elkaar* - *Waarbinnen je iets kan doen* - *Mensen kunnen al heel snel een idee hebben van de scene, zonder per se elk voorwerp geïdentificeerd hebben (binnen een kwart seconde)* - *Gist of a scene* - *Global image features* - *Natuurlijkheid van de scene* - *Hoe open iets is* - *Hoe ruw/ glad iets is* - *Perspectieflijnen; mate van expansie* - *Kleur* - *Regelmatigheden in de omgeving* - *Fysieke* - *Meer verticale/ horizontale in de natuurlijke omgeving* - *Licht komt over het algemeen van boven* - *Semantisch (betekenis)* - *Beeld van wat er allemaal is ergens (scene schema)* - *Zelfde vlek verschillende plaatjes \> mensen zien verschillende dingen* - *Objecten* - *Compact en waar je iets mee kan doen* HC 6: Perceiving Motion ======================= Hoofdstuk 8 ----------- Functies van bewegingsperceptie - Informatie over voorwerpen - Verschillende perspectieven - Trekt aandacht - Events begrijpen Wanneer zien we beweging - Apparant motion -  - Induced motion - - Achtergrond beweegt - Motion aftereffects - Lang naar bewegende beelden kijken -\> aftereffect Studeren van beweging - Bij echte en apparent motion is er sprake van praktisch dezelfde plek hersenactiviteit, waardoor apparent motion gebruikt kan worden om echte motion perceptie te bestuderen - Experiment - Twee stippen op 3 manieren bewegen (aan uit, op en neer, apparent motion) - Hersenactiviteit: - Blauw = bewegen van de stippen - Rood = als er echt iets beweegt - Geel = apparent motion - Veel overlap -\> verschillende soorten bewegen wordt allemaal als beweging gezien - Ogen - Volgen een bewegend object -- lokale verstoringen - Lokaal beweegt er iets terwijl de rest stilstaat/ anders beweegt, dus iets beweegt in de omgeving - Blijven stil, projectie van object beweegt over de retina -- optic flow - Ogen bewegen -- globale optic flow - Hele beeld beweegt dus je beweegt zelf - Retina-oog informatie - Retina - Twee receptieve velden die beide gevoelig zijn voor bewegende lijnen - Balletje erlangs beweegt - Om de beurt activatie in de receptieve velden - Deze bal heeft een bepaalde afstand (delta s) in een bepaalde tijd (delta t) afgelegd - De activatie in de eerste cel wordt een tijdje opgehouden tot het doorgestuurd wordt naar een comparator cel - Als dat toevallig delta t is, dezelfde tijd als dat het balletje erover doel om daar te komen, komen de twee signalen van boven en van de zijkant op precies hetzelfde moment in de comparator cel - Alleen dan is beweging te zien - Als de (tijd dat het balkje nodig heeft om van A naar B te bewegen) = (tijd van delay) -\> beweging detectie - Als de Reichardt cel een andere delay heeft wordt er door deze cel geen beweging gezien, maar mogelijk wel door een andere cel met de juiste delay - Reichardt cel codeert voor een bepaalde combinatie van delta s en delta t, dus voor een specifieke snelheid en ook een bepaalde richting - Oog - Image displacement signal = Jeremy beweegt over retina --weten dat er iets beweegt - Motor signal = Volgt Jeremy met ogen - Corollary discharge signal = Weten dat je ogen bewegen - Als er een motor signal is dan is er ook een corollary discharge signal - - Wanneer een staafje over het receptieve veld heen beweegt, vuren bepaalde neuronen in de xtrastriate cortex van apen wel. Als de aap met zijn receptieve veld over het staafje heen beweegt, waardoor je nog steeds de relatieve beweging hebt van het staafje over het receptieve veld, vuurt het neuron niet. Dit komt omdat in dit geval er ook oogbewegingen bij komen kijken - Deze neuronen zijn real-motion neuronen Het brein - Onderzoek: apen keken naar 3 soorten stippen die in verschillende mate een andere kant op bewogen - Verschillende neuronen zijn gevoelig voor verschillende mate van bewegingsrichtingen van die stippen - De mate van verschilling in bewegingsrichting = coherentie - 100% als alle stippen dezelfde kant op bewegen, 0% als ze allemaal een andere kant op bewegen - In de middle temporal (MT) cortex zijn er neuronen die bij heel weinig coherentie kunnen zien dat er beweging is in een bepaalde richting - In de MT zijn bepaalde gebieden die vuren voor die bepaalde richting - 50% coherentie -\> 50% het juiste antwoord - Vuren van MT-cortex en perceptie van bewegende stippen zijn gerelateerd - Verband fysiologie en perceptie - Andere manieren - Aanbrengen laesie door klein stukje van MT-cortex uitschakelen -\> aantonen wat wel/ niet meer kan - Microstimulatie op een enkel neuron -\> bewegingsrichting hoort bij een bepaald neuron - Apperture problem - Als je receptieve velden hebt waar 1 specifiek neuron aan hangt kan je op basis van 1 receptief veld niet de richting bepalen - Receptief veld = een soort gaatje waarmee je naar de wereld kijkt, je kan niet hele wereld zien -\> meerdere gaatjes (RV's) gebruiken en/of kijken naar de RV's waarin het einde van een lijn wordt gepresenteerd Responses to still pictures - Implied motion - Representational momentum -  - Apparent motion - - Wat je ziet ligt eraan hoe snel je het doet; snel -\> lijkt alsof de vuist door het hoofd heengaat (langzamer = systeem heeft tijd om te beseffen dat dat niet mogelijk is) - Point-light display - Lichtjes op mensen geplakt -\> kon zien dat het om een mens gaat - Puntjes bewegen -\> structuur -\> nog makkelijker herkennen - Super temporal sulcus (STS) verantwoordelijk hiervoor (biologische beweging) - Als de beweging klopt met biologische beweging zie je activiteit - Transcranial magnetic stimulation - Op het magnetische veld op de cortex magnetische pulsjes geven -\> bepaald gebied uitschakelen -\> bepaalde gebieden horen bij bepaalde acties in het brein -  Hoofdstuk 7 deel I ------------------ James Gibson - Gibson beweert dat de informatie voor perceptie zich in de omgeving bevindt, niet op de retina - The moving observer creates information - Self-produced - The senses do not work in isolation - Introduceerde beweging in z'n stimuli waardoor hij patronen verkende - Beweging creëert mogelijkheden - In labs kijken ze te veel naar stationaire plaatjes Optic flow - De zijkanten en bovenkant van de brug en de weg eronder lijken te bewegen naar een auto dat vooruit beweegt, deze beweging is optic flow - Hoe dingen om je heen lijken te bewegen als je zelf beweegt Optic array - Omgeving is gevuld met licht dat van alle oppervlakten afgereflecteerd, waardoor er langzaam structuur komt in het licht - Structured light makes up the optic array - Alles wat je kunt zien vanaf een bepaald punt - Stel je staat stil en je kijkt om je heen dan vormen de lucht, gebouwen, bomen etc (alles wat je ziet) jouw optic array - Als een foto van de wereld om je heen maar steeds veranderend als je beweegt - Beweging van het punt van observatie/ objecten in de omgeving resulteert in een verandering in de optische structuur Focus of Expansion (FoE) - = het punt waarvanuit alles beweegt dus het punt waar je naar toe beweegt - Helpt bij navigatie - Blijkt dat we dit kunnen vinden (random dot display experiment) - FoE op deur krijgen = die kant op lopen - Experiment dat mensen gewoon naar de deur toe lopen, niet naar de FoE - Ander experiment zegt 'dat was in een structuurloze omgeving' -\> wel structuur -\> hoe meer structuur, hoe rechter mensen lopen dus hoe meer structuur hoe meer de FoE gebruikt wordt HC 7 Taking Action ================== Hoofdstuk 7 deel II ------------------- Finding your way - Exp: Doolhof met herkenningspunten (landmarks) - (non)-decision point landmarks -  - Conclusie: decision point landmarks doen ertoe - Door processen in de parahippocampus cortex - Exp: Tolman: ratten door doolhof - Kaas op een bepaalde plek - Rat had cognitieve kaart, ging niet gewoon rechtsaf maar snapte waar de kaas lag - John O Keefe: meet in de hersenen van de rat - **In buurt van hippocampus** hebben ratten een cognitieve kaart op neuraal niveau = place cells (soort GPS) = neuronen die heel specifiek voor een locatie in de ruimte coderen - May-Britt & Edvard: de neuronen coderen niet voor 1 plek maar voor meerdere plekken met een structuur -\> grid cells, richting coderen van het lopen zit er ook in - Head-direction- (coderen voor in welke richting het hoofd beweegt) & border cells (cellen waar je de grens van de ruimte tegen komt) - Zijn ook bij mensen te vinden - Exp: herkennen landmarks van taxichauffeurs -  - Grotere hippocampus bij ervaren taxichauffeurs door herkenning van die landmarks Mirror neurons - Definitie - Type zenuwcel dat actief is wanneer een individu een handeling uitvoert en ook wanneer het diezelfde handeling observeert die door een ander wordt uitgevoerd - Functies - Empathie en sociale interactie - Leren door nabootsing - Motorische vaardigheden - Rizzolatti en collega's - Apen met elektroden in hun hersenen om neuronale activiteit te meten - Met tang = geen activiteit - Bij sommige neuronen activiteit als de aap zelf wat pakte, bij sommige als de aap keek naar wat hij moest pakken -\> visuomotor grip cells - Restultaten: bepaalde neuronen in de premotorische schors van apen werden actief, zowal wanneer de apen zelf een handeling uitvoerden (pakken van een banaan) als wanneer ze een andere aap dezelfde handeling zagen uitvoeren - Conclusie: neuronen vertoonde een spiegelend effect; vuurden af in beide gevallen - Aap reageerde ook op het horen van een bepaalde beweging Kopje oppakken - Niet alleen wat iemand doet, maar ook waarom - - Rommelige tafel = naar vaatwasser dus anders oppakken dan om uit te drinken - Bij deze twee verschillende scenario's was ook een verschil in neurale activiteit te zien The moving room - De bewegende observeerder creëert informatie - Optic flow - FoE = geen flow = waar je heengaat - Zelf-geproduceerde informatie - Informatie die gecreëert wordt wordt gebruikt om meer beweging te leiden - Kleine correcties bij foutjes - De zintuigen werken niet in isolatie - Balans: visie is ook belangrijk -\>\> James Gibson - Perceptie is direct - Perceptie is voor actie - Perceptie is van affordances Perceptie-actie-cyclus - Doordat een auto beweegt ontstaat er flow - De flow geeft informatie over je bewegen - Op basis van global flow (zelf bewegen) en local disturbance (omgeving bewegen) kan je de beweging aanpassen HC 8: Visual Control of Locomotion ================================== Blau & Wagman hoofdstuk 6 ------------------------- Etische optiek - Begrip van licht op macro-schaal, in relatie tot dieren en hun omgeving - Traditionele benadering - Beschrijving van relevante eigenschappen zoals hoogte, breedte, diepte, vorm, beweging en kleur - Licht wordt gezien als fotonen die in een rechte lijn reizen van de lichtbron naar het object en dan naar het netvlies - Perceptie is passief; dier ontvangt de stimuli die 'vallen' op het netvlies - Hoe komt licht in de hersenen? - Ecologische benadering - Relevant voorwaartse eigenschappen zijn relaties tussen dieren en hun omgeving - Lichtpatronen, zoals de ambient optic array, worden actief gedetecteerd door een gedragend dier - Hoe wordt licht gebruikt door de spieren? Structuur van licht - Begint uniform en wordt gestructureerd wanneer het weerkaatst van oppervlakken - Ambient licht onthult oppervlakken, radiant licht onthult alleen helderheid - Licht wordt verschillend gereflecteerd afhankelijk van de eigenschappen van oppervlakken (bv nat vs droog) - Uniekheid van lichtpatronen - Elke locatie in een ruimte heeft een unieke verdeling van gestructureerd licht - De totale gestructureerde lichtverdeling = ambient optic array - Ecologische benadering legt nadruk op de directe interactie met deze lichtverdeling, zonder de noodzaak van een netvlies op kopie van het beeld Informatie over oppervlakken - Structuur van gereflecteerd licht = afhankelijk van de oppervlakken die het raakt - Dit licht biedt informatie over de lay-out van oppervlakken en hoe deze zijn georiënteerd - Voorbeelden oppervlakken - Hobbelig (boomstam) reflecteert licht anders dan glad (houten vloer) - Verticale en horizontale oppervlakken structureren licht verschillend - Occlusie en informatie - Als een nabijgelegen oppervlak een verder weg liggend oppervlak occludeert, wordt de gereflecteerde lichtstructuur veranderd - Verschillen in lichtstructuur langs de rand van een occluderend object geven informatie over de afstand tussen de oppervlakken Heroverweging van diepteperceptie - Probleem - Diepte en ruimte zijn abstracte concepten die alleen bestaan zonder objecten - De vraag naar hoe diepte wordt waargenomen is eigenlijk een vraag over de perceptie van aanwezige objecten - Ecologische benadering - Richt zich op hoe afstanden tussen objecten worden waargenomen ipv abstracte geometrische concepten - Minimale verschillen in gestructureerd licht geven informatie over de oriëntatie van oppervlakken - Informatie van oppervlakken - Bij het kijken naar een oppervlak kan de structuur van licht informatie geven over de hellingshoek - Dramatische verschillen in lichtstructuur bij occluderende randen geven aan dat er twee afzonderlijke oppervlakken zijn Visuele klif - Opzet - Baby in het midden van een doorzichtige tafel, met een onveilige (diepe) en veilige (ondiepe) kant - Resultaten - Jongere baby's kruipen vaak over de visuele klif terwijl oudere baby's dit vermijden - Beslissing is afhankelijk van ervaring met kruipen, niet leeftijd - Conclusies - Ontwikkeling van de vaardigheid om de lay-out van oppervlakken te waarnemen is cruciaal - Baby's leren welke optische texturen veilig zijn om op te kruipen en welke niet, afhankelijk van hun kruipervaring Relaties tussen dieren en oppervlakten - Verandering in optische structuur - Als fred zich omdraait, verandert de gestructureerde lichtreflectie die hij waarneemt, afhankelijk van zijn oriëntatie t.o.v. de oppervlakken - Als hij weer naar de tafel en de boom kijkt, ontvangt hij andere gestructureerde lichtreflecties dan wanneer hij naar de muur kijkt - Impact van houding op waarneming - Wanneer fred gaat zitten, ziet hij meer van de gestructureerde lichtreflectie van de vloer en minder van de tafel - Dit laat zien dat de gestructureerde lichtinformatie verandert op basis van de hoogte en positie van het dier - Relatie tussen dier en oppervlak - Gestructureerde lichtinformatie verschaft inzicht in de relatie tussen het dier en de oppervlakten om hem heen - Waarneming van affordances (mogelijkheden voor actie) is afhankelijk van hoe het gestructureerde licht wordt waargenomen vanuit een specifieke positie - Optische stroom - Terwijl fred naar het raam loopt, verandert het patroon van gestructureerd licht dat hij tegenkomt, een fenomeen dat optische stroom (optic flow) wordt genoemd - De veranderingen in optic flow zijn cruciaal voor het begrijpen van de beweging en de richting van het dier - Actie-schaal - De optische stroom is niet alleen afhankelijk van de lichaamsgrootte, maar ook van de massa, sterkte en vaardigheid van het dier - Verschillende soorten beweging resulteren in verschillende patronen van optische stroom - Probleem van waarneming - Het probleem van hoe ruimte (en diepte) wordt waargenomen wordt hergeschreven als het probleem van hoe de lay-out van oppervlakken wordt waargenomen - Gestructureerde lichtinformatie helpt dieren bij het begrijpen van de omgeving en de mogelijkheden voor interactie Heroverweging van bewegingswaarneming - Traditioneel: gebaseerd op het retinale (pixelachtige) beeld - Leidt tot vragen over hoe beweging als vloeiend wordt waargenomen ipv als reeks stilstaande beelden - Beweging van oppervlakten t.o.v. de waarnemer - Als een appel valt verandert het optische patroon; de onderkant verbergt de stam van de boom en de bovenkant onthult deze. - Wanneer de appel achter de stam valt, occludeert de stam de appel zonder onthulling - Bij het gooien van de appel naar Fred, occludeert de buitenrand van de appel de omgeving en verschijnt de appel symmetrisch groter - Tijd tot aankomst (tau) - De snelheid van de optische expansie van de appel biedt informatie over wanneer de appel Fred zal bereiken, zonder dat hij hoeft te rekenen - Aangeduid als de variabele tau (t), die aangeeft hoe snel de appel nadert - Beweging van de waarnemer t.o.v. objecten: - Wanneer Fred naar Claudia loopt verandert het optische patroon: meer van Claudia wordt onthuld en de achtergrond wordt occludeert - Bij het lopen komt er een globale optische stroom vrij, die informatie geeft over de beweging van Fred naar Claudia toe - Als Fred sneller gaat lopen, neemt de snelheid van de globale optische stroom toe; bij stoppen neemt deze af - Effect van omgeving en beweging: - Wanneer Fred beweegt, verandert het optische patroon: occlusie vindt plaats aan de randen van zijn gezichtsveld - Bij het teruglopen van een situatie, onthult hij meer gestructureerd licht aan de randen, wat informatie geeft over zijn beweging weg van de appel of andere objecten Atleten - Uitdaging: positioneren om bal te vangen/ schoppen - Vereist gebruik van Euclidische geometrie en Newtoniaanse fysica om de landing van de bal te berekenen - Eenvoudige regels 1. Beweeg zodat de bal een rechte lijn lijkt te volgen 2. Stop met rennen wanneer de bal direct boven je is - Waarneming van de bal - Als je naast twee mensen staat die de bal hoog gooien, lijkt de bal een kromme te volgen (n) - Als je tussen hen staat, lijkt de bal een rechte lijn te volgen, maar je moet nog steeds naar de juist plek bewegen om te vangen - Als je op de juiste plek staat zal de bal recht boven je stoppen en valt hij recht naar beneden - Onderzoek - Videocamera's voor analyse van mensen en honden die zich positioneren om ballen te vangen - Zowel mensen als honden synchroniseren hun bewegingen met de veranderende optische structuur van wat ze waarnemen - Toepassing in de natuur - Gannets: zeevogels die optische expansie gebruiken om te bepalen wanneer ze hun vleugels moeten intrekken tijdens het duiken naar vissen - Bijcommunicatie: bijen gebruiken optische flow om de afstand naar nectarbronnen te bepalen tijdens hun dans Ecologische benadering - Kernvraag: hoe komt licht in de spieren en hoe wordt het daar gebruikt? - Actie-geschaalde informatie - De optische informatie moet niet alleen aanwijzingen geven over hoe een gedrag uit te voeren, maar ook over de mogelijkheid van het dier om dit gedrag uit te voeren - Informatie is afgestemd op de mogelijkheden van de waarnemer - Onderzoek naar affordances - Fajen (2005a) ontdekte dat veranderingen in optische flow tijdens een gesimuleerde rijtaak bestuurders hielpen hun remgedrag aan te passen, zodat ze veilig konden stoppen - Bestuurders leerden snel hoe ze de rem moesten gebruiken zonder hun maximale afremvermogen te overschrijden - Simulaties en optic flow - In een virtuele omgeving konden deelnemers de optische flow patronen gebruiken om te bepalen of ze een doel moesten blijven achtervolgen of niet - De optische info hielp te begrijpen of de benodigde versnelling om het doel te vangen hun maximale versnelling overstreef HC 9: Affordances ================= Blau & Wagman hoofdstuk 5 ------------------------- Affordances - Definitie: mogelijkheden voor gedrag die ontstaan uit de relatie tussen een dier en zijn omgeving - Niet puur subjectief/ objectief, komt voort uit de relatie tussen dieren en hun omgeving - Activiteit-specifieke betekenissen die kunnen worden waargenomen, niet simpelweg mentale constructen - Voorbeeld: een kat kan kiezen om te springen, verstoppen of te slaan naar een hond - - Perceptie van affordances - Om gedrag uit te voeren moet een dier affordances waarnemen; of het gedrag mogelijk is en hoe het uitgevoerd moet worden - Voorbeeld: waarnemen of een tafel bespringbaar is door een kat - Perceptie van de toekomst - Bij perceptie van affordances neemt een dier niet alleen de huidige situatie, maar ook de (mogelijke) toekomst waar - Voorbeeld: een bal vangen vereist dat je je handen naar de toekomstige locatie van de bal verplaatst - Misverstanden - Veel mensen beschouwen perceptie als iets dat alleen het huidige moment kan waarnemen, maar dit is niet het geval - Affordances kunnen niet strikt als primaire of secundaire kwaliteiten worden gezien, ze ontstaan uit de relatie tussen een dier en de omgeving - Action capabilities - Mogelijkheden van een dier (grootte, kracht) bepalen welke affordances beschikbaar zijn - Affordances zijn specifiek voor elk soort dier en kunnen binnen dezelfde soort variëren - Ecologische fysica en geometrie - Affordances vereisen een andere benadering van fysica en geometrie, want ze zijn subjectief en context-afhankelijk - Affordances veranderen afhankelijk van de situatie en de eigenschappen van de dieren en hun omgeving Affordances bestuderen - Geintroduceerd door Gibson in 1966 en verder ontwikkeld in 1979, met een empirische methodologie ontwikkeld door Bill Warren in de jaren '80 - Studiemethode - Warren bestudeerde de affordance van traplopen, waarbij hij de hoogte van de trap koppelde aan de beenlengte van een persoon - Primaire beperking voor het traplopen is verhouding tussen de hoogte van de trap en de beenlengte, niet de objectieve hoogte van de trap - Bij een verhouding van traphoogte tot beenlengte van 0.88 kan een persoon niet meer stappen; dit is de kritische waarde (p-waarde) - Experimentele opzet - Warren rekruteerde deelnemers met verschillende lengtes (gemiddeld 6'3'' en 5'4'') - De deelnemers beoordeelden of ze een trap konden beklimmen op basis van verschillende traphoogtes (50.8cm-101.6cm) - Resultaten - Perceptie van klimbaarheid verschilt per lengte, maar de verhouding van 0.88 was voor zowel korte als lange deelnemers consistent Hoe worden affordances waargenomen? - Ecologische benadering - Vereist een heroverweging van relevante stimulatievariabelen en hoe perceptie daarop vertrouwt - Traditionele benaderingen beschouwen stimulatie als passief ontvangen, wat leidt tot ambiguïteit over omgevingskenmerken (meerdere interpretaties mogelijk) - In ecologische psychologie worden stimulatievariabelen gezocht die onmiskenbaar gerelateerd zijn aan de interactie tussen een dier en zijn omgeving - Gestuurde energiepatronen - Dieren zijn omgeven door een zee van energie (licht, trillingen, chemicaliën) die niet uniform is - De distributie van deze energiepatronen hangt af van energiebronnen en eigenschappen van nabijgelegen oppervlakten en stoffen - Unieke observatiepunten - Elk dier heeft op elk moment een uniek observatiepunt dat varieert op basis van hoogte, vorm en beweging - De energiepatronen die een dier tegenkomt zijn uniek en verschillen per moment en locatie - Belang van structuur - Structuur van energiepatronen biedt informatie over affordances, ze geven aan hoe een dier zich kan verhouden tot de omgeving - Dit betekent dat de energiepatronen die een dier waarneemt, cruciaal zijn voor het begrijpen van de mogelijkheden die de omgeving biedt Welke affordances worden waargenomen? - Perceptie en wetmatigheid - Perceptie volgt natuurlijke, wetmatige processen, vergelijkbaar met zwaartekracht - Principe van perceptie zijn consistent over verschillende omstandigheden (licht, geluid, druk, etc) - Affordances - Mogelijkheden die de omgeving biedt aan een organisme, afhankelijk van zijn eigenschappen - Deze mogelijkheden kunnen door verschillende zintuigen worden waargenomen (zicht, gehoor, tast) - Voorbeeld van Fred en de appel -  - Fred benadert een appel op een boom, waarbij hij zowel licht als geluid waarneemt - Verandering gestructureerde energie-informatie geeft Fred inzicht in zijn beweging naar de appel - Perceptie van affordances - Affordances voor het oversteken van obstakels zijn afhankelijk van de lichaamslengte en andere factoren - Experimenten tonen aan dat mensen affordances voor springen en kruipen kunnen waarnemen - Perceptie van doorgangen - Mensen kunnen voelen en horen of ze door een opening kunnen passen, niet alleen door visuele waarneming - Dynamische beperkingen zoals lichaamsbeweging en hoe het lichaam samen te persen zijn ook belangrijk - Effect van objecten - Het dragen van voorwerpen beïnvloedt de waarneming van affordances, zoals het passen door openingen - Directe perceptie - Het waarnemen van affordances vereist geen complexe berekeningen van de eigenschappen van het organisme en de omgeving - Studies tonen aan dat de waarneming van affordances onafhankelijk is van de geometrische eigenschappen van het lichaam of de omgeving - Bereiken van objecten - De afstand waarop iemand een object kan bereiken is afhankelijk van armlengte en lichaamshouding - Dieren passen hun manier van bereiken aan op basis van hun lichaamsgrootte en comfort