Das Geheimnis der visuellen Stabilität

Wir bewegen unsere Augen mehrmals pro Sekunde. Diese schnellen Augenbewegungen, die so genannten Sakkaden, erzeugen große Bildverschiebungen auf der Netzhaut - machen unser Sehsystem hart arbeiten, um eine stabile Wahrnehmungswelt zu halten. Remapping das Netzhautbild gleicht diesen; jedoch Fehler bei der tatsächlichen Augenbewegungen verursachen Bildverschiebungen, auch mit Remapping.

Um dies zu tun, unsere Augen zu reduzieren Empfindlichkeit auf die Verschiebung von visuellen Reizen während Sakkaden unter Verwendung eines Prozesses Sakkadische Unterdrückung der Verschiebung (SSD) genannt. Allerdings bleibt SSD ein Rätsel für Forscher. Ein Forscherteam an der Tohoku University Research Institute of Electrical Communication, geleitet von Professor Satoshi Shiori, die zugrunde liegenden Mechanismen SSD untersucht.

In ihrem psychophysischen Experiment ein Beobachter betrachtete zuerst an einem Befestigungspunkt für eine zufällige Zeitdauer zwischen 500 und 1300ms. Nachdem der Fixationspunkt verschwunden, hatten die Beobachter ihre Augen auf eine Zielscheibe an der anderen Seite des Bildschirms zu verschieben. Die Zielscheibe bewegte seine Position leicht während des Sakkaden Augenbewegung des Beobachters (ca. 500 ms), und der Beobachter wurde gefragt, um die Richtung der Zielscheibe Verschiebung zu beurteilen (entweder links oder rechts). Die Forscher variierten die Zielscheibe Kontraste, vor und nach der Sakkaden getrennt, die retinalen Eingangsstärke zu manipulieren. Darüber hinaus analysiert sie die Genauigkeit des Beobachters an jedem Kontrastpegel zu erfassen Verschiebung.

Interessanterweise zeigen die Ergebnisse, zwei unterschiedliche Kontrasteffekte, die uns über die Beteiligung von zwei Sehbahn informiert. Höherer Kontrast in pre-Sakkaden Stimuli Beobachter erhöhte Empfindlichkeit visuelle Bewegung zu erkennen, was die typische Kontrastwirkung auf Vision. Es wurde jedoch eine entgegengesetzte Kontrastwirkung für die post-Sakkaden visuellen Reiz entdeckt: ein höherer Kontrast führte Detektionsempfindlichkeit zu senken. Die Forschungsgruppe erläutert die Ergebnisse erfolgreich mit einem Modell, das zwei Hauptwege der frühen Vision beinhaltet: Parvo-Weg und magno-Weg. In diesem Modell werden die Signale im magno-Stoffwechselweg für Verschiebungen, während der Signale in dem Parvo-Stoffwechselweg suppress fehlerhafte Bewegungsinformation über Sakkaden detektieren. SSD tritt auf, wenn Parvo-Stoffwechselweg Signale suppress magno-Stoffwechselweg Signale unmittelbar nach einem Sakkade.

Das Verständnis des geheimnisvolle Phänomen, visuelle Stabilität in Sakkaden, würde künftig AI / Roboter helfen, die Welt wahrzunehmen, wie wir es tun.

Quelle: Tohoku University. "The mystery of visual stability." ScienceDaily. ScienceDaily, 11 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200611094213.htm>.