Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Визуальная маскировка - это явление визуального восприятия . Это происходит, когда видимость одного изображения, называемого целью, уменьшается из-за присутствия другого изображения, называемого маской. [1] Цель может быть невидимой или иметь уменьшенную контрастность или яркость.. Существует три различных временных режима маскирования: прямое маскирование, обратное маскирование и одновременное маскирование. При прямой маскировке маска предшествует цели. При обратной маскировке маска следует за целью. При одновременном маскировании маска и цель отображаются вместе. Есть два различных пространственных способа маскирования: маскирование узора и метаконтрастность. Маскирование узора происходит при наложении цели и местоположения маски. Маскирование метаконтрастом происходит, когда маска не перекрывается с целевым местоположением.

Изображение, содержащее слово "радио", которому предшествуют и за которым следуют изображения, содержащие набор геометрических фигур.
Визуальное маскирование включает окружение целевого изображения (здесь слова) другим изображением.

Факторы, влияющие на визуальную маскировку [ править ]

Пространственное разделение цели и маски [ править ]

Подавление можно увидеть как в прямом, так и в обратном маскировании, когда есть маскирование узора, но не при метаконтрасте. Однако одновременное маскирование облегчит видимость цели во время маскирования узора. Облегчение также достигается, когда метаконтраст сочетается с одновременной или прямой маскировкой. [2] Это связано с тем, что маске требуется время, чтобы достичь местоположения цели посредством бокового распространения. По мере того, как цель удаляется от маски, время, необходимое для бокового распространения, увеличивается. Таким образом, маскирующий эффект будет усиливаться по мере приближения маски к цели.

Временное разделение между мишенью и маской [ править ]

По мере увеличения разницы во времени между целью и маской эффект маскировки уменьшается. Это связано с тем, что время интегрирования целевого стимула имеет верхний предел 200 мс, на основе физиологических экспериментов [3] [4] [5], и по мере приближения к этому пределу маска может оказывать меньшее влияние на target, поскольку у цели было больше времени, чтобы сформировать полное нейронное представление в мозгу. Полат, Стеркин и Ехезкель [2]подробно описал эффект временного согласования между входным сигналом цели и поперечным распространением маски. Основываясь на данных предыдущих одиночных записей, они пришли к выводу, что временное окно для любого вида эффективного взаимодействия с целевой обработкой составляет от 210 до 310 мс после появления цели. Все, что находится за пределами этого окна, не вызовет никакого маскирующего эффекта. Это объясняет, почему возникает эффект маскировки, когда маска появляется через 50 мс после цели, но не тогда, когда интервал между стимулами между маской и целью составляет 150 мс. В первом случае ответ маски будет распространяться в целевое местоположение и обрабатываться с задержкой от 260 до 310 мс, тогда как ISI, равный 150, приведет к задержке от 410 до 460 мс.

Моноптическая и дихоптическая визуальная маскировка [ править ]

При дихоптической визуальной маскировке цель представляется одному глазу, а маска - другому, тогда как при моноптической визуальной маскировке оба глаза представлены целью и маской. Было обнаружено, что эффект маскировки был столь же сильным в дихоптическом, как и в моноптическом маскировании, и что он демонстрировал те же временные характеристики. [6] [7] [8]

Возможные нейронные корреляты [ править ]

Существует множество теорий, касающихся нейронных коррелятов маскировки, но большинство из них согласны с несколькими ключевыми идеями. Во-первых, обратная визуальная маскировка происходит из-за подавления «последующего разряда» цели [9], где последующий разряд можно рассматривать как реакцию нейронов на прекращение действия цели. Нарушения обратной маскировки постоянно обнаруживаются у больных шизофренией [10], а также у их здоровых братьев и сестер [11] [12], что позволяет предположить, что нарушения могут быть эндофенотипом шизофрении. [13]

С другой стороны, прямая маскировка коррелирует с подавлением «реакции начала» [9], которую можно рассматривать как нейронную реакцию на появление цели.

Двухканальная модель [ править ]

Первоначально предложенная Брейтмейером и Ганцем в 1976 году [14], первоначальная версия этой модели утверждала, что существует два разных канала визуальной информации: один быстрый и кратковременный, а другой медленный и устойчивый. Теория утверждает, что каждый стимул проходит вверх по каждому каналу, и оба канала необходимы для правильной и полной обработки любого данного стимула. Он объяснил обратную маскировку, сказав, что нейронное представление маски будет перемещаться вверх по переходному каналу и перехватывать нейронное представление цели, когда она перемещается по более медленному каналу, подавляя представление цели и уменьшая ее видимость. Одна проблема с этой моделью, предложенная Макником и Мартинес-Конде, [9]заключается в том, что он предсказывает возникновение маскировки в зависимости от того, насколько далеко друг от друга во времени находится начало стимула . Однако Макник и Мартинес-Конде показали, что обратная маскировка на самом деле больше зависит от того, насколько далеко друг от друга находится прекращение стимула .

Модель ретино-кортикальной динамики [ править ]

Брейтмейер и Огмен модифицировали двухканальную модель в 2006 году [15], переименовав ее в модель ретино-корковой динамики (RECOD). Их основная предложенная модификация заключалась в том, что быстрые и медленные каналы на самом деле были каналами прямой связи и обратной связи, а не магноцеллюлярными и парвоцеллюлярными ретиногеникулокортикальными путями, как предлагалось ранее. Таким образом, согласно этой новой модели, обратная маскировка возникает, когда прямой входной сигнал от маски мешает обратной связи, исходящей от реакции высших визуальных областей на цель, тем самым уменьшая видимость.

Ламма в рецидивирующий обратной связи гипотеза о визуальной осведомленности и маскирующей [ править ]

Эта модель предполагает, что обратное маскирование вызвано помехой обратной связи от более высоких областей зрения. [16] В этой модели целевая длительность не имеет значения, поскольку предполагается, что маскирование происходит как функция обратной связи, которая генерируется, когда цель появляется на экране. Группа Ламме также поддержала свою модель, когда они описали, что хирургическое удаление экстрастриарной коры у обезьян приводит к уменьшению поздних ответов области V1. [17]

Цепи бокового торможения [ править ]

Предложенная Macknik и Martinez-Conde в 2008 г. [9] эта теория предполагает, что маскирование можно почти полностью объяснить цепями бокового торможения с прямой связью. Идея состоит в том, что края маски, если они расположены в непосредственной близости от цели, могут подавлять реакции, вызванные краями цели, препятствуя восприятию цели.

Парные взаимодействия между V1 и веретенообразной извилиной [ править ]

Хейнс, Драйвер и Рис предложили эту теорию в 2005 г. [18], заявив, что видимость происходит из прямого и обратного взаимодействия между V1 и веретенообразной извилиной. В своем эксперименте они требовали, чтобы испытуемые активно обращали внимание на цель - таким образом, как указывают Макник и Мартинес-Конде [9], возможно, что их результаты были искажены аспектом внимания испытаний, и что результаты могут не совпадать. точно отражают эффекты визуальной маскировки.

Обработка лобной доли визуального маскирования [ править ]

Это было предложено Томпсоном и Шаллом на основе экспериментов, проведенных в 1999 г. [19] и 2000 г. [20]. Они пришли к выводу, что визуальная маскировка обрабатывается в полях переднего глаза, и что нейронный коррелят маскировки заключается не в ингибировании ответ на цель, но в «слиянии» ответов цели и маски. Однако одна критика их эксперимента заключается в том, что их цель была почти в 300 раз тусклее, чем маска, поэтому их результаты могли быть искажены разными задержками отклика, которые можно было бы ожидать от стимулов с такой разницей в яркости.

Свидетельства моноптического и дихоптического визуального маскирования [ править ]

Macknick и Martinez-Conde [21], записанные с нейронов в латеральном коленчатом ядре (LGN) и V1 V1при предъявлении моноптических и дихоптических стимулов, и обнаружил, что моноптическое маскирование произошло во всех записанных нейронах LGN и V1, но дихоптическое маскирование произошло только в некоторых бинокулярных нейронах в V1, что подтверждает гипотезу о том, что визуальная маскировка в моноптических областях не из-за обратной связи с дихоптическими регионами. Это потому, что, если бы была обратная связь от более высоких областей поля зрения, ранние схемы «унаследовали» дихоптическую маскировку от обратной связи, исходящей от более высоких уровней, и, таким образом, проявили бы как дихоптическую, так и моноптическую маскировку. Хотя моноптическое маскирование сильнее в областях раннего зрения, моноптическое и дихоптическое маскирование эквивалентны по величине. Таким образом, дихоптическая маскировка должна усиливаться по мере продвижения вниз по визуальной иерархии, если предыдущая гипотеза верна. Фактически,Было показано, что дихоптическая маскировка начинается ниже по потоку от области V2.[9]

См. Также [ править ]

  • Прайминг ответа
  • Слуховая маскировка
  • Внимательное моргание

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ogmen H, Breitmeyer B (2007). «Визуальная маскировка» . Scholarpedia . 2 (7): 3330. Bibcode : 2007SchpJ ... 2.3330B . DOI : 10,4249 / scholarpedia.3330 .
  2. ^ a b Polat U, Sterkin A, Yehezkel O (июль 2008 г.). «Пространственно-временные нейронные сети низкого уровня учитывают визуальное маскирование» . Успехи в когнитивной психологии . 3 (1-2): 153–65. DOI : 10.2478 / v10053-008-0021-4 . PMC 2864984 . PMID 20517505 .  
  3. ↑ Альбрехт Д.Г. (1995). «Зрительные нейроны коры головного мозга обезьяны и кошки: влияние контраста на пространственные и временные функции фазового переноса». Визуальная неврология . 12 (6): 1191–210. DOI : 10.1017 / s0952523800006817 . PMID 8962836 . 
  4. ^ Mizobe К, Полат U, Pettet МВт, Касаматс Т (2001). «Облегчение и подавление активности отдельных полосатых клеток с помощью пространственно дискретных стимулов, представленных за пределами рецептивного поля». Визуальная неврология . 18 (3): 377–91. DOI : 10.1017 / s0952523801183045 . PMID 11497414 . S2CID 12541180 .  
  5. ^ Polat U, Mizobe K, Pettet МВт, Касаматс T, Норсиа~d AM (февраль 1998). «Коллинеарные стимулы регулируют зрительные реакции в зависимости от порога контрастности клеток». Природа . 391 (6667): 580–4. Bibcode : 1998Natur.391..580P . DOI : 10.1038 / 35372 . PMID 9468134 . S2CID 205024244 .  
  6. ↑ Crawford BH (март 1947 г.). «Визуальная адаптация к кратковременным условным раздражителям» . Труды Лондонского королевского общества. Серия B, Биологические науки . 134 (875): 283–302. Bibcode : 1947RSPSB.134..283C . DOI : 10,1098 / rspb.1947.0015 . PMID 20292379 . 
  7. ^ Macknik SL, Ливингстон MS (июнь 1998). «Нейрональные корреляты видимости и невидимости в зрительной системе приматов». Природа Неврологии . 1 (2): 144–9. DOI : 10,1038 / 393 . PMID 10195130 . S2CID 10520581 .  
  8. ^ Macknik SL, Мартинес-Конде S, Haglund MM (июнь 2000). «Роль пространственно-временных границ в видимости и визуальной маскировке» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (13): 7556–60. Bibcode : 2000PNAS ... 97.7556M . DOI : 10.1073 / pnas.110142097 . PMC 16584 . PMID 10852945 .  
  9. ^ a b c d e f Macknik SL, Martinez-Conde S (июль 2008 г.). «Роль обратной связи в визуальной маскировке и визуальной обработке» . Успехи в когнитивной психологии . 3 (1–2): 125–52. DOI : 10.2478 / v10053-008-0020-5 . PMC 2864985 . PMID 20517504 .  
  10. ↑ Green MF, Horan WP, Lee J (июнь 2019). «Несоциальное и социальное познание при шизофрении: современные данные и направления на будущее» . Мировая психиатрия . 18 (2): 146–161. DOI : 10.1002 / wps.20624 . PMC 6502429 . PMID 31059632 .  
  11. ^ da Cruz JR, Shaqiri A, Roinishvili M, Favrod O, Chkonia E, Brand A и др. (Январь 2020 г.). «Механизмы нервной компенсации у братьев и сестер больных шизофренией, выявленные с помощью ЭЭГ высокой плотности» . Бюллетень по шизофрении . DOI : 10,1093 / schbul / sbz133 . PMID 31961928 . 
  12. ^ Чконий Е, Ройнишвили М, Makhatadze Н, Tsverava л, Stroux А, Нейман К., и др. (Декабрь 2010 г.). «Парадигма сквозной маскировки - потенциальный эндофенотип шизофрении» . PLOS ONE . 5 (12): e14268. Bibcode : 2010PLoSO ... 514268C . DOI : 10.1371 / journal.pone.0014268 . PMC 3000331 . PMID 21151559 .  
  13. Перейти ↑ Green MF, Lee J, Wynn JK, Mathis KI (июль 2011 г.). «Визуальная маскировка при шизофрении: обзор и теоретические последствия» . Бюллетень по шизофрении . 37 (4): 700–8. DOI : 10,1093 / schbul / sbr051 . PMC 3122285 . PMID 21606322 .  
  14. ^ Breitmeyer BG, Ganz L (январь 1976). «Влияние устойчивых и переходных каналов для теорий маскировки визуальных образов, подавления саккад и обработки информации». Психологический обзор . 83 (1): 1–36. DOI : 10.1037 / 0033-295x.83.1.1 . PMID 766038 . 
  15. ^ Breitmeyer B, Öğmen H (2006). Визуальная маскировка: время разрезает сознательное и бессознательное видение (2-е изд.). Оксфорд, Великобритания: Издательство Оксфордского университета.
  16. ^ Ламма В.А., Zipser K, Spekreijse H (октябрь 2002). «Маскирование прерывает сигналы фигура-земля в V1» (PDF) . Журнал когнитивной неврологии . 14 (7): 1044–53. DOI : 10.1162 / 089892902320474490 . PMID 12419127 . S2CID 1975279 .   
  17. ^ Ламма В.А., Zipser К, Spekreijse Н (1997). «Сигналы фигура-земля в V1 зависят от экстрастриарной обратной связи». Исследовательская офтальмология и визуализация . 38 (4): S969.
  18. ^ Haynes JD, водитель J, Rees G (июнь 2005). «Видимость отражает динамические изменения эффективной связи между V1 и веретенообразной корой». Нейрон . 46 (5): 811–21. DOI : 10.1016 / j.neuron.2005.05.012 . PMID 15924866 . S2CID 6543247 .  
  19. ↑ Thompson KG, Schall JD (март 1999 г.). «Обнаружение визуальных сигналов лобным полем глаза макаки при маскировке». Природа Неврологии . 2 (3): 283–8. DOI : 10,1038 / 6398 . PMID 10195223 . S2CID 7085444 .  
  20. Перейти ↑ Thompson KG, Schall JD (2000). «Предшественники и корреляты визуального обнаружения и осведомленности в префронтальной коре макак». Исследование зрения . 40 (10–12): 1523–38. DOI : 10.1016 / s0042-6989 (99) 00250-3 . PMID 10788656 . 
  21. ^ Macknik SL, Мартинес-Конде S (2004). «Пространственные и временные эффекты латеральных тормозных сетей и их отношение к видимости пространственно-временных границ». Нейрокомпьютеры . 58–60: 775–782. DOI : 10.1016 / j.neucom.2004.01.126 .