Отражение процессов восприятия модуляций ориентации в вызванных ответах мозга человека
PDF

Ключевые слова

паттерновое зрение
текстура
рецептивное поле
группирование
сегментация
модуляция
зрительные фильтры
психофизиология
вызванные потенциалы
обратная задача ЭЭГ
зрительная кора

Аннотация

В работе исследуются психофизиологические механизмы восприятия ориентационно-модулированных текстур с разными соотношениями ориентации несущих элементов и оси модуляции.

Зрительная система человека располагает рядом преаттентивных механизмов, осуществляющих пространственное группирование и сегментацию сцены. Восприятие текстур, по всей видимости, осуществляется с участием нескольких «низкоуровневых» механизмов, причем на определенных этапах их работа может модулироваться нисходящими влияниями. Рассматриваются зрительные механизмы второго порядка и интеграции контура как механизмы-кандидаты, обеспечивающие восприятие пространственных модуляций ориентации, а также анализируются результаты электрофизиологического исследования восприятия этих модуляций, выполненное методом зрительных вызванных потенциалов.

Согласно Э. Шофилду и Т. Йейтсу (2005), когда текстура синусоидально модулируется по ориентации, может быть получен ряд различных перцептивных эффектов. Если ориентации модуляции и несущей ортогональны, текстурный паттерн формирует «гофр»; возникает эффект глубины. Если ориентации модуляции и несущей параллельны, наблюдается «елочка».  В ортогональных случаях контуры, образованные текстурными элементами, кажутся непрерывными, в параллельных они сегментированы. Обозначенные перцептивные феномены могут объясняться участием в обработке текстур разных зрительных механизмов. Так, в случае, когда несущая и огибающая ортогональны, в работе паттернового зрения может повышаться роль механизмов интеграции контура.

Для исследования психофизиологических механизмов восприятия ориентационно-модулированных  текстур  применялся  метод  вызванных потенциалов. В эксперименте добровольно приняли участие 15 человек. По 19-ти отведениям записывались ВП на модулированные («гофр», «елочка») и немодулированные текстуры; последние использовались для контроля.

 

Было обнаружено, что ортогонально и параллельно модулированные текстуры формируют топически разные паттерны рассогласований с контрольными стимулами, что может свидетельствовать о вовлечении в процесс их восприятия разных механизмов. Об этом говорят и результаты локализации источников волн рассогласований ВП на тестовые и контрольные стимулы, полученные методом sLoreta.

https://doi.org/10.21702/rpj.2015.4.13
PDF

Библиографические ссылки

Бабенко В. В., Ермаков П. Н. Зрение и проблема связывания. – М.: КРЕДО, 2013. – 158 с.

Бабенко В. В., Ермаков П. Н., Божинская М. А. Соотношение пространственно-частотных настроек зрительных фильтров первого и второго порядка // Психологический журнал. – 2010. – Т. 31. – № 2. – С. 48–57.

Бесчастнов Н. П. Портретная графика. – М.: Владос, 2007. – 400 c.

Гращенков В. Н. [сост.] Микеланджело. Жизнь и творчество. – М.: Искусство, 1964. – 417 с.

Казанович Я. Б. Теория временной корреляции и модели сегментации зрительной информации в мозге (обзор) // Математическая биология и биоинформатика. – 2010. – Т. 5. – № 1. – С. 43–97.

Фокин В. А., Шелепин Ю. Е., Хараузов А. К., Труфанов Г. Е., Севастьянов А. В., Пронин С. В., Коскин С. А. Локализация областей коры головного мозга человека, активируемых при восприятии упорядоченных и хаотичных изображений // Российский физиологический журнал им. И. М. Сече- нова. – 2007. – Т. 93. – № 10. – С. 1089–1100.

Шелепин К. Ю., Шелепин Ю. Е. Нейрофизиология «инсайта» // Петербургский психологический журнал. – 2015. – № 11. – С. 1–20.

Явна Д. В. Психофизиологические особенности зрительного восприятия пространственно модулированных признаков: дисс. … канд. психол. наук. – Ростов н/Д, 2012. – 183 с.

Albright T. D. Form-cue invariant motion processing in primate visual cortex // Science. – 1992. – v. 255. – no. 5048. – pp. 1141–1143.

Babenko V. V., Ermakov P. N. Specificity of brain reactions to second-order visual stimuli // vis. Neurosci. – 2015. – v. 32. – p. E011.

Delorme A., Makeig S. EEglaB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEg dynamics including independent component analysis // j. Neurosci. Methods. – 2004. – v. 134. – no. 1. – pp. 9–21.

Kandil F. I., Fahle M. Electrophysiological correlates of purely temporal figure-ground segregation // vision res. – 2003. – v. 43. – no. 24. – pp. 2583–2589.

Kingdom F. A., Keeble D., Moulden B. Sensitivity to orientation modulation in micropattern-based textures // vision res. – 1995. – v. 35. – no. 1. – pp. 79–91.

Kingdom F. A., Prins N., Hayes A. Mechanism independence for texture-modulation detection is consistent with a filter-rectify-filter mechanism // vis. Neurosci. – 2003. – v. 20. – no. 1. – pp. 65–76.

Lancaster J. L., Woldorff M. G., Parsons L. M., Liotti M., Freitas C. S., Rainey L., Kochunov P. V., Nickerson D., Mikiten S. A., Fox P. T. automated Talairach atlas labels for functional brain mapping // hum. Brain Mapp. – 2000. – v. 10. – no. 3. – pp. 120–131.

Mareschal I., Baker C. L. Jr. Temporal and spatial response to second-order stimuli in cat area 18 // j. Neurophysiol. – 1998. – v. 80. – no. 6. – pp. 2811–2823.

Olzak L. A., Kramer M. higher-level processes in the second-order system // perception 36 Ecvp abstract Supplement. – 2007. – pp. 40–41.

Pascual-Marqui R. D. Standardized low resolution brain electromagnetic tomography (slorETa): technical details // Methods & Findings in Experi- mental & clinical pharmacology. – 2002. – v. 24. – Suppl. D. – pp. 5–12.

Pearson P. M. Interactions between colour and luminance in the processing of visual textures modulated in orientation, contrast, spatial frequency, and disparity // perception 36 Ecvp abstract Supplement. – 2007. – p. 45.

Pitts M. A., Martinez A. contour Integration: Sensory, perceptual, and attention- Based Erp components // cognitive electrophysiology of attention. Signals of the Mind. academic press. – 2014. – pp. 178–189.

Roelfsema P. R. cortical algorithms for perceptual grouping // annual review of Neuroscience. – 2006. – v. 29. – pp. 203–227.

Schofield A. J, Yates T. A. Interactions between orientation and contrast modulations suggest limited cross-cue linkage // perception. – 2005. – v. 34. – no. 7. – pp. 769–792.

Zhou Y. X., Baker C. L. Jr. a processing stream in mammalian visual cortex neurons for non-Fourier responses // Science. – 1993. – v. 261. – no. 5117. – pp. 98–101.

Zhou Y. X., Baker C. L. Jr. Spatial properties of envelope-responsive cells in area 17 and 18 neurons of the cat // j. Neurophysiol. – 1996. – v. 75. – no. 3. – pp. 1038–1050.