Аннотация
Зрительное восприятие начинается с параллельной пространственно-частотной фильтрации. На выходах фильтров первого порядка зрительная сцена описывается набором локальных признаков. Следующая важная операция – их пространственное объединение. Именно группирование локальных признаков лежит в основе перехода к пространственному зрению. В последние годы получены факты, свидетельствующие о том, что такое группирование выполняется зрительными фильтрами второго порядка. Считается, что ведущую роль в пространственном зрении человека играет правое полушарие.
В нашем исследовании проверяется гипотеза, согласно которой это доминирование может формироваться уже на стадии перехода от локального к глобальному описанию зрительной сцены. С этой целью исследуется межполушарная асимметрия потенциалов, обусловленных функционированием зрительных фильтров второго порядка. Эти элементы объединяют выходы фильтров первого порядка и реагируют на пространственные модуляции локальных зрительных признаков. Для решения поставленной задачи регистрировались зрительные вызванные потенциалы на немодулированную текстуру и текстуры, синусоидально модулированные по контрасту, ориентации или пространственной частоте. Затем из ответа на модулированную текстуру вычитался ответ на немодулированную текстуру. В результате в каждом отведении получали 3 разностные волны (d-волны): на модуляцию контраста, ориентации или пространственной частоты. Сравнение d-волн в симметричных отведениях выявило, что ее амплитуда при всех использованных модуляциях выше в правом полушарии. Обнаружено также, что межполушарная асимметрия наиболее выражена при модуляции ориентации и лучше проявляется в затылочных областях. Полученные результаты указывают на ведущую роль правого полушария в реализации процессов, связанных с пространственным объединением локальных зрительных признаков.
Библиографические ссылки
Polyanskii V. B., Alymkulov D. E., Sokolov E. N., Radzievskaya M. G., Ruderman G. L. Otrazhenie v vyzvannykh potentsialakh zritel'noi kory krolika izmenenii v orientatsii i intensivnosti linii [The reflection of changes of the orientation and intensity of lines in evoked potentials in the visual cortex of the rabbit]. Zhurnal vysshei nervnoi deyatel'nosti im. I. P. Pavlova – I. P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity, 2008, V. 58, no. 5, pp. 586–597.
Polyanskii V. B., Evtikhin D. V., Sokolov E. N. Yarkostnye komponenty zritel'nykh vyzvannykh potentsialov na tsvetovye stimuly u krolika [Brightness components of visual evoked potentials to color stimuli in the rabbit]. Zhurnal vysshei nervnoi deyatel'nosti im. I. P. Pavlova – I. P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity, 1999, V. 49, no. 6, pp. 1046–1051.
Ashida H., Lingnau A., Wall M. B., Smith A. T. FMRI adaptation reveals separate mechanisms for first-order and second-order motion.J. Neurophysiol.,2007, V. 97, no. 2, pp. 1319–1325.
Babenko V. V., Ermakov P. N. Specificity of brain reactions to second-order visual stimuli.Vis. Neurosci., 2015, V. 32, e011. Available at: https://doi.org/10.1017/S0952523815000085
Buffalo E. A., Fries P., Landman R., Liang H., Desimone R. A backward progression of attentional effects in the ventral stream.Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2010, V. 107, pp. 361–365.
Gable P. A., Poole B. D., Cook M. S. Asymmetrical hemisphere activation enhances global-local processing.Brain & Cogn., 2013, V. 83, pp. 337–341.
Graham N. V. Beyond multiple pattern analyzers modeled as linear filters (as classical V1 simple cells): Useful additions of the last 25 years.Vis. Res., 2011, V. 51, pp. 1397–1430.
Hallum L. E., Movshon J. A. Surround suppression supports second-order feature encoding by macaque V1 and V2 neurons.Vis. Res., 2014, V. 104, pp. 24–35.
Hillyard S. A., Anllo-Vento L. Event-related brain potentials in the study of visual selective attention.Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1998, V. 95, pp. 781–787.
Isreal J. B., Chesney G. L., Wickens C. D., Donchin E. P300 and tracking difficulty: evidence for multiple resources in dual-task performance. Psychophysiology, 1980, V. 17, no. 3, pp. 259–273.
Landy M. S., Oruc I. Properties of second-order spatial frequency.Vis. Res., 2002, V. 42, pp. 2311–2329.
Larsson J., Landy M. S., Heeger D. J. Orientation-selective adaptation to first- and second-order patterns in human visual cortex.J. Neurophysiol., 2006, V. 95, no 2, pp. 862–881.
Luck S. J. Sources of dual-task interference: Evidence from human electrophysiology.Psychological Science, 1998, V. 9, pp. 223–227.
Mehta A. D., Ulbert I., Schroeder C. E. Intermodal selective attention in monkeys. II: Physiological mechanisms of modulation.Cerebral Cortex, 2000,V. 10, pp. 359–370.
Schofield A. J., Rock P. B., Sun P., Jiang X., & Georgeson M. A. What is second-order vision for? Discriminating illumination versus material changes.J. Vision, 2010, V. 10, no. 9, pp. 1–18.
Straube S., Grimsen C., Fahle M. Electrophysiological correlates of figure-ground segregation directly reflect perceptual saliency.Vis. Res., 2010, V. 50, pp. 509–521.
Sutter A., Sperling G., Chubb C. Measuring the spatial frequency selectivity of second-order texture mechanisms.Vision Res., 1995, V. 35, no. 7, pp. 915–924.
Volberg G. Right-hemisphere specialization for contour grouping.Exp. Psychol., 2014, V. 61, pp. 331–339.
Wilson H. R. Non-Fourier cortical processes in texture, form, and motion perception.Cerebral Cortex, 1999, V. 13, pp. 445–477.