КГД субмодальностей «верх-низ»
metanymous в Metapractice (оригинал в ЖЖ)
Сводная тема, выпуск 29
| Bigger and brighter | |||||
| 28. Абсолютный чёрно-белый ресурс | metanymous | ||||
| Сводная тема | |||||
| 28. БОС на интеллект; Поток vs аптайм | metanymous | ||||
| Моделируем глазодвигатели | |||||
| 28. Sequence of Accessing Cues for New Behavior Generator Strategy | metanymous | ||||
| Bigger and brighter | |||||
| 30. «Un peu de soleil dans l'eau froide» (Françoise Sagan) | metanymous | ||||
| Сводная тема | |||||
| 32. КГД портрет/ стратегии системноинженерного мышления | metanymous | ||||
| 30. Навигация по звездам, течениям, цвету воды и воображаемым островам | metanymous | ||||
Bigger and brighter (29) Нейрология субмодальности верх-низ
http://metapractice.livejournal.com/518645.html
Моделируем глазодвигатели (29) Глазодвигатели субмодальностей
http://metapractice.livejournal.com/505277.html
http://www.нейротехнологии.рф/article_news?id=530
Мозг носит бифокальные очки
Нейробиологи из Тюбингена обнаружили, что мозг обрабатывает визуальные стимулы выше и ниже горизонта по-разному. Исследователи во главе с доктором Зиэдом Хэфедом (Dr. Ziad Hafed) из Центра Интегративной Нейробиологии Вернера Райхардта (Werner Reichardt Centre for Integrative Neuroscience, CIN) в Университете Тюбингена исследовали низших приматов и установили, что различные части поля зрения представлены асимметрично в верхнем двухолмии — мозговой структуре, отвечающей за визуальное восприятие и поведение. Верхнее поле зрения представлено большим количеством нервной ткани. В результате исследования, опубликованного в Current Biology, оказалось, что визуальные стимулы выше горизонта обработаны острее, сильнее и быстрее, будто наш мозг носит бифокальные очки.
Способность видеть — наш самый важный способ чувствовать мир –осуществляется, в основном, без сознательного намерения. И видим мы намного лучше в центре поля зрения (вдоль визуальной оси), чем на периферии. Таким образом, когда наш мозг обнаруживает там предмет интереса, то немедленно инициирует движение глаз таким образом, чтобы визуальная ось пересеклась с объектом. Как только объект попадает в центр поля зрения, мы можем рассмотреть его намного глубже и детальнее.
Это частично происходит из-за намного большей плотности клеток-фоторецепторов на очень небольшой площади в центре сетчатки — ямке. Но предпочтение визуального восприятия центрального поля зрения представлено и в мозге: это отражено в тех мозговых структурах, которые обрабатывают стимулы, переданные от ямки. Например, в пределах верхнего двухолмия (superior colliculus — SC) — области среднего мозга, которая инициирует движения глаз к периферийным стимулам — намного больше нервной ткани, посвященной обработке сигналов от ямки (фовеальных), чем обработке периферийных сигналов. Это явление называют фовеальным усилением.
Теперь команда доктора Хэфеда показала, что помимо ямки в верхнем двухолмии также увеличены и другие части поля зрения. Результаты исследований демонстрируют, что принимаемая в настоящее время модель двухолмия, в которой рассматривается только фовеальное усиление, недостаточна. Эта простая модель предполагает, что наш мозг смотрит на мир через лупу: чем ближе к центру нашего поля зрения объект, тем более отчётливо он распознаётся определёнными нейронами и больше таких нейронов посвящено его обработке.
Новая модель доктора Хэфеда изменяет это представление, добавляя ещё одно усиление верхнего поля зрения поверх фовеального усиления. Оказалось, что верхняя половина этого поля представлена в верхнем двухолмии рецептивными зонами, которые намного меньше по размерам, но точнее настроены именно на пространственную структуру полученных изображений, а также более чувствительны к их контрастности. С другой стороны, расположенное ниже поле зрения представлено и в более низком разрешении. Таким образом, команда Хэфеда считает, что «линза» в двухолмии скорее похожа на бифокальные очки.
Согласно мнению доктора Хэфеда, асимметрия в нервном представлении адаптирована к нашей повседневной среде. Далёкие объекты представляются на нашей сетчатке более небольшими изображениями, чем ближние. Следовательно, чтобы обработать визуальные образы близких объектов способом, который позволяет нам реагировать быстро, нужно меньшее разрешение, чем для объектов, которые находятся дальше.
«В нашей трёхмерной среде объекты в более низкой половине нашего поля зрения обычно близки, это часть ближнего пространства. Примером могут быть инструменты в автомобиле: когда мы едем, они ниже и ближе к нам. Между тем, объекты в дальнем пространстве, такие как, например, предстоящее пересечение, рассматриваются в верхней половине нашего поля зрения. Чтобы быть в состоянии сосредоточиться точно на тех объектах, которые находятся далеко, мы интуитивно нуждаемся в более высоком разрешении в верхнем поле зрения. Наши эксперименты представляют существенные свидетельства, что старая модель, с её симметричным представлением верхних и нижних полей зрения в мозге, должна быть переосмыслена»,
— объясняет Хэфед.
Результаты команды Хэфеда могут значительно улучшить дизайн пользовательского интерфейса в системах дополненной реальности (augmented reality-AR) или виртуальной реальности (virtual reality-VR). Понимание, что «бифокальные очки мозга» непосредственно осуществляют более быстрые и более точные движения глаз к верхнему полю зрения, может помочь в стратегическом размещении существенной обратной связи, требующей быстрого ориентирования. AR и VR — это большие системы, покрывающие почти всё поле зрения. В таких сценариях у компьютерных программ есть огромная свобода в размещении естественной обратной связи с пользователем, и оптимизация такого размещения согласно «человеческому фактору» в настоящее время представляет значительную проблему для разработки.
Sharper, Stronger, Faster Upper Visual Field Representation in Primate Superior Colliculus by Ziad M. Hafed and Chih-Yang Chen in Current Biology. Published online June 2016 doi:10.1016/j.cub.2016.04.059
Поиск по архиву жж
https://ljsear.ch/
38 комментариев
сначала старые сначала новые
Низшие приматы все сидят на деревьях. Но, весь вопрос, в каком ярусе по высоте:
--если они сидят в нижнем ярусе, для них будет важно что происходит выше
--если в среднем ярусе – важно всё что и выше по уровню расположения, и ниже
--самый верхний ярус – самое важно находится внизу. Если только нет парящих птиц, которые охотятся на нашу "приматную" мелочь
Верхнее поле зрения представлено большим количеством нервной ткани. В результате исследования, опубликованного в Current Biology, оказалось, что визуальные стимулы выше горизонта обработаны острее, сильнее и быстрее, будто наш мозг носит бифокальные очки.
Какая замечательная традиция обнаружилась пеной на нынешней волне «нейро». «Нейро»-тизация всего что шевелится вокруг. Так вот, в этой традиции главное заключается в совершенно диком использовании метафор всех мыслимых видов.
Ну, в частности, бифокальные очки предполагают равно чёткую обработку зрительной информации. Отличие только в том, на каком расстоянии находятся зрительные стимулы. В верхнем поле зрения бифокальных очков информация находится удалённо. А в нижнем поле зрения вся информация вблизи.
Мозг средний: четверохолмия верхние бугорки, обработка сигналов
Нервные клетки в верхних бугорках четверохолмия преимущественно отвечают на движущиеся зрительные стимулы. Некоторые из них являются дирекционально чувствительными - т. е. они отвечают только в том случае, когда стимул движется через их рецептивные поля в определенном направлении. Нейроны бугорков четверохолмия организованы в колонки, перпендикулярные поверхности. Все нейроны внутри одной колонки имеют рецептивные поля, расположенные в одном и том же участке поля зрения. В более глубоких слоях бугорков лежат нервные клетки, которые возбуждаются в моменты, предшествующие движению глаз, поэтому предполагают, что их функция заключается в управлении движением взора .
Верхний бугор четверохолмия состоит из семи слоев клеток и связан не только со зрением. Его эволюционное происхождение обеспечивает получение информации и от других органов чувств. Сенсорный вход организован в карты - здесь их три - зрительная , соматосенсорная и слуховая - одна над другой. Зрительная карта формируется частично входом из сетчатки , а частично - из зрительной коры (см. Прозопагнозия ). Эта карта имеет иной принцип организации, чем в зрительной коре. Вместо того, чтобы представлять неизоморфную, но топологически точную картину сетчатки, карта представляет визуальное пространство вокруг животного. Другие сенсорные карты - соматосенсорная и слуховая - построены по тому же принципу и лежат в четверохолмии, точка в точку, одна под другой. Об интенсивно исследованной карте слухового пространства в нижних буграх четверохолмия сипухи говорилось в разделе Картирование ... . В наиболее глубоких слоях бугра четверохолмия располагается еще одна карта - моторная . В нее сенсорные карты передают информацию для контроля саккадических движений глаз , которые направляют взгляд на важные черты зрительного поля. Эта важная функция выполняется совместно с областью фронтальной коры - лобным глазным полем . Эпифиз
Смотрите также:
Дж.ГИБСОН экологический подход к зрительному восприятию
Рассмотрим сначала различия между геометрическими терминами и терминами, которые использовались при описании того, что я назвал компоновкой среды обитания. Поверхности и среда — экологические термины, их ближайшие геометрические эквиваленты — плоскости и пространство, но обратите внимание на различия между этими терминами. Плоскости бесцветны; поверхности окрашены. Плоскости — прозрачные призраки; поверхности обычно непрозрачны и телесны. Линия пересечения двух плоскостей имеет мало общего с местом соединения двух плоских поверхностей — выступом или уступом. Мне кажется необходимым уточнить определения некоторых понятий, используемых в теории поверхностной компоновки. Для изучения восприятия и поведения нужна своя, прикладная геометрия. В приведенной ниже терминологии отражены первые результаты, достигнутые в этом направлении.
Земь — это, разумеется, прежде всего поверхность земли. В общем и целом это ровная перпендикулярная направлению силы тяжести поверхность. Она является поверхностью отсчета для всех остальных поверхностей. Ее часто называют также горизонтальной поверхностью. Уже самим этим словом она связывается с земным горизонтом — кромкой между небом и землей. На этот факт экологической оптики никто до сих пор не обращал внимания. Заметьте, что земь подразумевает существование неба и силы тяжести. Частным случаем земи является пол.
Предполагается, что освещение достигло установившегося состояния. На рисунке показано, что поверхность земли неровная, на ней есть складки или бугры, но она не загромождена. Пунктирные линии обозначают не лучи, а образующие зрительных телесных углов.
Встроенность этих телесных углов не показана. Контрасты на диаграмме отражают разницу в освещенности бугров на поверхности земли. Сравните этот рисунок с фотографией 5.9, на которой изображены холмы и лощины. Это оптический строй в одной фиксированной точке наблюдения.
На рисунке показаны основные инварианты естественной перспективы: разделение объемлющего строя на две полусферы у горизонта и возрастающая до максимума у горизонта плотность оптической текстуры. Они остаются инвариантными даже тогда, когда строй течет, как это бывает, когда точка наблюдения движется.
Далее мы убедимся в том, что это усеченные углы. Все оптические компоненты строя, какова бы ни была их величина, становятся исчезающе малыми на границе между небом и землей, у горизонта. К тому же их величина меняется всякий раз, когда смещается точка наблюдения. Величина же вещественных компонентов земли остается неизменной.
Аналогично оптические структуры, которые соответствуют листьям, деревьям, холмам, включены в другие, более крупные структуры. Текстура земли, конечно же, тоньше структуры созвездий, состоящих из отдельных звезд и, следовательно, в еще меньшей степени зависит от координатной системы. Если так, то восприятие направления некоторого отдельного предмета на земле, его направления «отсюда» не составляет самостоятельной проблемы. Восприятие окружающего мира не складывается из восприятий различных направлений отдельных элементов этого мира.
Вдоль меридианов нижней половины строя, соответствующей суше, имеются градиенты размера и градиенты плотности углов, причем у горизонта размер уменьшается до нуля, а плотность становится бесконечной. В этих соотношениях содержится большое количество информации о составных частях Земли. Никто из тех, кому они понятны, не усомнится в их верности. Это совершенно ясная и конкретная область науки, хотя ею почти никто не занимается. Окружающий мир, однако, составляют не только четко отделенные друг от друга геометрические части, или формы.
Естественной перспективой нельзя воспользоваться, если имеешь дело с тенями, полутонами и пятнами света. От нее мало проку и в том случае, если солнечное освещение поверхностей меняется со временем. Она геометризует окружающий мир и потому излишне упрощает его. Однако наиболее серьезное ограничение состоит в том, что в естественной перспективе не затрагивается движение. Объемлющий оптический строй рассматривается так, словно его структуру заморозили во времени, а точку наблюдения обездвижили.
Земная обстановка, подобно меблировке комнаты, является тем, что делает ее обитаемой. Суша как таковая дает возможность только стоять или ходить, а все остальное, необходимое для жизни, предоставляет земная обстановка. Главные элементы обстановки (в соответствии с принятой в 3-й главе терминологией) — это объекты, изолированные и прикрепленные, укрытия, выпуклости, такие, как холмы, вогнутости, такие, как ямы, и проемы, такие, как окна. Эти детали компоновки поверхностей обусловливают существование заслоняющих поверхностей, или, говоря точнее, обусловливают отделение заслоняющих поверхностей от заслоняемых.
Во втором случае поверхность можно увидеть из другого положения; в первом случае ее нельзя увидеть ни из какого положения. Мало кто различает эти значения термина исчезать; это поощряет невнимательность при наблюдении и смутную веру в призраки или реальность «невидимого». Термин исчезать может также относиться к поверхности, которая продолжает существовать, но больше не проецируется ни в одну из точек наблюдения из-за темноты.
Можно также говорить о том, что нечто исчезает «на расстоянии», имея в виду поверхность, которая с трудом проецируется в точку наблюдения из-за того, что ее зрительный телесный угол предельно мал. Эти разновидности так называемого исчезновения коренным образом отличаются друг от друга.
Различия между:
1) поверхностью, которая прекратила свое существование,
2) поверхностью, которая больше не освещается,
3) поверхностью, которая находится у горизонта, и
4) поверхностью, которая заслонена,
— описаны в статье Гибсона с соавторами (Gibson е. а., 1969) и проиллюстрированы в кинофильме (Gibson, 1968а). В 1969 году Каплан опубликовал результаты экспериментов по изучению восприятия заслонения, в процессе которых испытуемым демонстрировались фильмы (Kaplan, 1969).
Интересно сравнить заслоняющие края объектов и других выпуклостей на поверхности суши с земным горизонтом, большим кругом, который делит объемлющий строй на две полусферы. У горизонта перспективное уменьшение земных поверхностей достигает своего предела. Горизонт в такой же мере является пределом перспективного уменьшения, как ребро края является пределом перспективного искажения (сжатия) земных поверхностей.
Принято говорить, что такие объекты, как железнодорожные поезда на Великой равнине или суда в океане, исчезают вдали по мере удаления от фиксированной точки наблюдения. В технике живописи, подчиняющейся законам перспективы, считается, что на линии горизонта лежат точки схода, то есть те точки, где сходятся параллельные линии, которыми передается земная поверхность. Железнодорожный поезд «исчезает» в той же самой точке, где «встречаются» железнодорожные рельсы.
Таким образом, горизонт подобен заслоняющему краю в том, что он является местом, где вещи появляются в виду и теряются из виду. Однако потеря из виду вдали существенно отличается от потери из виду у острого или округлого края. Земной горизонт поэтому не может служить заслоняющим краем для земных объектов или форм. В действительности он и не похож на заслоняющий край. Его можно лишь мысленно представить себе как край, заслоняющий моря и страны за горизонтом, если землю, кажущуюся плоской, представить изогнутой и вообразить окружающий мир в виде огромного и потому необозримого шара.
Эта противоречивая информация, я думаю, является причиной того, что солнце и луна у горизонта кажутся громадными. Тем же противоречием объясняются и многие идеи докоперниковской астрономии о небесных телах. Нам следует отдавать себе отчет в том, что до Коперника земной окружающий мир был единственным миром, в существовании которого люди могли быть уверены,— он был единственным окружающим миром, который можно было воспринимать непосредственно.
Земные объекты и поверхности предоставляют определенные возможности для поведения, а небесные объекты — нет. О восприятии объектов на земле в сравнении с восприятием объектов на небе больше будет сказано в третьей части книги.
Земля, рассматриваемая в качестве субстрата,— это не только то, относительно чего любая вещь движется, она, кроме того, еще и то, относительно чего любая вещь занимает вертикальное положение, наклонена или перевернута. Иначе говоря, она простирается от горизонта до горизонта, то есть она горизонтальна. На экологическом уровне гравитация абсолютна, а не относительна.
И наконец, зададимся вопросом, какая информация в оптическом строе соответствует уходу в небытие поверхностей и их выходу из небытия при изменении агрегатного состояния вещества. Читателю следует вспомнить, что всякий раз, когда объемлющий свет структурирован в одной своей части и не структурирован в соседней, в первой части строя задается поверхность, а во второй — пустота. Таким образом, текстурированная область к низу от горизонта задает земную твердь, а однородная область выше горизонта — пустое небо. Аналогично, разнородные области на небе задают поверхности, даже если это всего лишь поверхности облаков, а однородные участки между облаками задают отсутствие поверхности. Кроны деревьев в лесу образуют наверху текстуру, а свободные от листвы проемы лишены текстуры, и именно в этих проемах летают птицы.
До тех пор пока зрительный телесный угол в строе остается неструктурированным, он будет задавать проем. Сказанное справедливо для любого зрительного угла, в том числе и для такого, размеры которого приближаются к полусфере. В последнем случае птицы летают свободно в любом направлении, поскольку в этом случае нет поверхностей, с которыми они могли бы столкнуться.
Оптическая информация, задающая наблюдателю его самого вместе с головой, телом, руками и т. п., сопутствует оптической информации, задающей окружающий мир. Эти два источника информации сосуществуют. Они не могли бы существовать друг без друга. Когда человек видит мир, в это же самое время он видит и собственный нос; вернее, ему даны и мир, и его нос, и его внимание может переходить с одного на другое. На что из этого он обратит внимание, зависит от его установок. Сейчас необходимо подчеркнуть, что информация имеется и о том, и о другом.
Сфера объективного и сфера субъективного, которые, как полагают, независимы, являются на самом деле всего лишь полюсами внимания. Нет необходимости постулировать дуализм наблюдателя и окружающего мира. Информация для восприятия того, что «здесь»,— такая же, как информация для восприятия того, что «там», и одно с другим связано непрерывной компоновкой поверхностей. Это можно видеть на рис. 7.1.
То, что я в 1950 году называл градиентами (градиентами увеличения плотности текстуры, увеличения бинокулярной диспаратности и уменьшения подвижности), задающими увеличение расстояния на всем протяжении от носа испытуемого до горизонта, представляет собой переменные, которые действенны во всем этом диапазоне. Это лишний раз подтверждает взаимодополнительность проприоцепции и экстероцепции в восприятии. Самовосприятие и восприятие окружающего мира происходят одновременно.
Вопрос о том, как может восприниматься расстояние, был поставлен очень давно. Если под расстоянием понимать расстояние до объекта в пространстве, то тогда это линия, упирающаяся одним своим концом в глаз и проецирующаяся на сетчатке в одну точку (на что обращал внимание еще в 1709 году епископ Беркли). Следовательно, расстояние само по себе видеть нельзя, а коль скоро это так, то возникает множество недоразумений, от которых еще никому не удавалось избавиться.
Однако вместо того, чтобы считать, что расстояние — это нечто простирающееся по воздуху, можно встать на точку зрения, согласно которой расстояние простирается по земле; в этом случае его можно увидеть. Оно будет проецироваться (это было показано мною в 1950 году) в виде градиента уменьшения оптического размера и увеличения оптической плотности деталей на поверхности земли. Однако этот градиент форм, становящихся одновременно меньше, тоньше и компактнее, достигает предела у земного горизонта, где в соответствии с законами естественной перспективы все зрительные телесные углы сжимаются до нуля.
У градиента есть и другой предел, который образуют проекционные формы носа, тела и конечностей. Нос проецируется в максимальной близости точно так же, как горизонт проецируется на максимальном удалении.
Голова может не только смещаться вместе с наблюдателем, но и поворачиваться. Поворачивать голову — значит смотреть по сторонам; смещать ее — значит передвигаться. Когда мы смотрим сначала в одну сторону, а затем в другую, голова поворачивается вокруг вертикальной оси. Когда мы смотрим то вверх, то вниз, голова поворачивается вокруг горизонтальной оси. Мы даже можем повернуть голову вокруг сагиттальной оси, склонив ее набок. Если смотреть вверх, в поле зрения всегда попадает небо, если смотреть вниз — земь.
Три пары полукружных каналов в вестибулярном аппарате внутреннего уха, расположенные в вертикальной, горизонтальной и сагиттальной плоскостях, фиксируют движения головы и задают степень ее поворота. Этот факт широко известен и хорошо изучен. Менее известно то, что эти повороты головы фиксируются еще и зрительно. То, что их задает, я называю скольжением поля зрения в объемлющем строе во время поворотов головы и кручения поля зрения в строе во время наклонов головы.
Скольжение и кручение этого своеобразного окна с его собственными специфическими заслоняющими краями представляют собой не просто «движения», а являются изъятием и прибавлением оптической структуры. При движении головы дело не ограничивается «движением» поля зрения относительно внешнего мира.
Когда голова движется, мир скрывается и открывается таким образом, что этим в точности задается, как движется голова. Все, что уходит из виду, когда голова поворачивается вправо, появляется в виду, когда голова поворачивается влево; все, что уходит из виду, когда голова поднимается, появляется в виду, когда голова опускается.