Modul 3

es ist die Tendenz von Objekten in derselben Größe zu erscheinen, egal ob ihre Größe im retinalen Abbild groß oder klein ist (z.B. 3 verschieden Große Würfel (hinterster am kleinsten), man nimmt Würfel gleich groß wahr und vermutet, dass einer weiter weg ist, nicht Größenunterschied) -> Wahrnehmung von Größe und Entfernung sind eng verknüpft und können sich gegenseitig manipulieren

- Die Größenwahrnehmung hängt von der Erinnerung ihrer üblichen Größe ab, weniger von der perzeptuellen Info

- Größenkonstanz ensteht auch durch die Berücksichtigung der relativen Größen von Objekten & Perspektive
-> Körpergrößen Effekt (Finger berührt Knie, es sieht so aus, als ob das Knie einer kleinen Puppe gehört und der Finger näher und größer ist) -> Vergleich mit der Größe des eigenen Körpers

Durch die Manipulation der Hinweisreize des Raums erscheint eine Person viel größer als die andere, obwohl sie nur weiter weg steht

Wahrnehmung ohne Bewusstsein

in dem Menschen angemessene Antworten auf visuelle Stimuli geben, obwohl sie sagen, dass sie es nicht bewusst gesehen bzw. wahrgenommen haben.

z.B. Person hat Schädigung in V1 (sieht im unteren linken Bereich nichts). Es wird ein Objekt in diesen Bereich platziert und die Person wird gebeten nach diesem zu Greifen und trotzdem sie sagt, sie kann dort nichts sehen, ist sie in der Lage das Objekt zu greifen.

wird darauf zurückgeführt, dass der visuelle Kortex von LGN und V5 umgangen wird

1. Action-Blindsight:
- teilweise Fähigkeit zu greifen/ auf Objekte zu zeigen, obwohl die Person keine bewusste Wahrnehmung der Objekte hat
-> stützt sich auf den dorsalen Strom

2. Attention-Blindsight:
- haben die Fähigkeit Objekte und Bewegung mit vagem Bewusstseinsgefühl zu entdecken
-> stützt sich auf den intakten posterioren parietalen Kortex im dorsalen Strom

3. Agnosopsia
- Patient streitet jedliche Form bewussten Wahrnehmens ab
- können aber teilweise Form und Wellenlänge unterscheiden
-> stützt sich auf den ventralen Strom
 

- für 1/300 msec wird Anweisung wie EAT POPCORN gezeigt, die unbewusst wahrgenommen wird und z.B. das Kaufverhalten beeinflusst (Studie hat nicht stattgefunden, wurde aber von anderen ernsthaft wiederholt)

- subjektive Schwelle
-> die Unfähigkeit die Wahrnehmung eines Stimulus zu berichten

- objekte Schwelle
-> Unfähigkeit akkurate forced-choice Entscheidungen zu treffen

Studie von Naccache zeigt, dass es eine Beeinflussung der Reaktionszeit durch Priming gibt -> Versuchspersonen erreichen weder die subjektive, noch die objektive Schwelle
- den VP wurden Zahlen präsentiert, die entweder kleiner oder größer als 5 sein konnten und die VP sollten sagen, ob die präsentierte Zahl nun kleiner oder größer als 5 war
- vor der Präsentation der Zahl wurde ein konkgruenter Reiz oder ein unterschiedlicher Reiz vorher gezeigt
-> dies hatte keinen Effekt auf die Richtigkeit (objektive Schwelle)
-> aber die Reaktionszeit war schneller, wenn ein kongruenter Reiz gezeigt wurde

- außerdem gibt es FMRI und ERP Nachweise von einer differenzierbaren Gehirnaktivität auf unbewusst präsentierte Wörter

Mustererkennung ist die Fähigkeit 2D Muster zu Erkennen oder zu Kategorsieren (z.B. das ist ein Fingerabdruck, das ist ein Buchstabe)

- Muster haben spezifische Eigenschaften (Features)
- die Features bestehen aus lokalen Eigenschaften (einzelne Punkte und Linien)
- und aus globalen Eigenschaften -> Integration der lokalen Eigenschaften zu Kategorie (Buchstabe)
Hypothese: die Mustererkennung der Featuers erfolgt erst lokal, dann global

- Navon hat den Versuchspersonen globale Buchstaben vorrgelegt (z.b. ein großes H), die aus vielen kleinen lokalen Buchstaben bestehen (z.B. aus vielen kleinen s, die das H ergeben). Die Frage hierbei war, ob der Konflikt der verschiedenen Buchstaben zu einer Verlangsamung der Reaktionszeit führt.

- in dem Experiment wurden die VP gefragt
1. ob es sich bei dem großen Buchstaben um ein H oder ein S handelt
-> keine Verlangsamung bei Konflikt (es wurde der Unterschied getestet: H besteht auch aus vielen kleinen hs)

2. ob es sich bei dem kleinen Buchstaben um ein H oder ein s handelt
-> Verlangsamung bei Konflikt (es wurde der Unterschied getestet, der große Buchstabe ist auch ein S)

Ergebnis: globaler Präzedenz Effekt:
-> globale Merkmale werden schneller identifiziert als lokale Mermale

Sie nehmen an, dass die visuellen Wahrnehmungsinfos aufgeteilt werden.
- die Infos werden in individuelle Objekte aufgeteilt (Linien Beispiel: vier Linien werden als 2 Objekte wahrgenommen)
- die Aufteilung soll nach der Theorie vor der Objekterkennung stattfinden

Frage: wie?

Gesetz der Prägnanz:
Von mehreren möglichen Formen der geometrischen Organisation wird die gebildet, welche die beste, einfachste und stabilste Form aufweist. (Koffka)

Prinzip der Stimmigkeit, Kohärenz, gute Gestalt (möglichst einfachste Figur heraussuchen)

1. Gesetz der Nähe
2. Gesetz der Ähnlichkeit
3. Gesetz der guten Fortsetzung
4. Gesetz der Geschlossenheit

- man teilt ein wahrgenommenes Phänomen in die Figur (vor, relevantes Objekt) und den Hintergrund ein (dahinter)

-> es können aber teilweise über die gleichen Infos eines Bildes unterschiedliche Interpretationen gebildet werden, die automisch ablaufen und nur indirekt steuerbar sind (Gesichter-Kelch-Illusion)

einheitliche Verbundenheit:
- verbundene Regionen die einheitliche Eigenschaften haben (Farbe,Struktur,Helligkeit) werden tendenziell als Einheit wahrgenommen

Ausrichtung von Konturen

Verwendung bestehenden Wissens über reale Objekte = TOP DOWN

Annahme: Figur-Grund Trennung ist angeboren

Studie: VP wurden verschiedene Bilder gezeigt (ähnliche Bilder -> echte und welche mit gleichen Objekten, aber in falscher Komposition) und sie sollten sagen, wo ist die Figur, wo ist der Grund?
- dazu wurden gesunde VP und amniestische Patienten mit Problemen in der Objektwahrnehmung befragt -> kein Unterschied in der Fähigkeit die Figur vom Grund abzutrennen

Konklusion: Figur-Grund Tennung scheint nicht vollständig angeboren zu sein, sondern ist abhänig von Wissen

Stärken:
- gute Beschreibung der Wahrnehmungsorganisation
- viele Prinzipien haben sich über die Zeit hinweg bewährt
- das Gesetz der Prägnanz hat sich als nützlich erwiesen
- grundlegendes Prinzip der Kognition früh entdeckt

Schwächen:
- unterschätzt die Bedeutung von Wissen
- mehr beschreibend als erklärend
- weniger zutreffend für detaillierte Bilder
- viele darüber hinausgehende Entdeckungen wurden gemacht
- zu unflexibel (angeboren, nicht beeinflussbar)
- mangelnde Formalisierung/ zu unpräzise

Grob-Fein Hypothese nach Hedgé:
- erst grobe Verarbeitung der Infos, dann Verarbeitung der Details:
-> grobe Infos werden über Neuronen, die schnell verarbeiten, aber unscharf (werden über  Magnozellulären Pfad (Stäbchen) -> dorsaler Strom verarbeitet)
-> Details werden über Neuronen, die langsam verarbeiten, aber scharf (werden über Parvozellulärem Pfad (Zapfen) -> ventraler Strom verarbeitet)

Studie von Flevaris et al.:
- Navon-Stimuli wurden gezeigt (großer Buchtabe aus kleinen Buchstaben)
- Aufgabe: VP wurden gebeten entweder auf großen Buchstaben oder auf die kleinen Buchstaben zu fokussieren
- Ergebnis: bei globaler Fokussierung waren eher Neuronen aktiv, die für die grobe Verarbeitung zuständig sind, bei lokaler Fokussierung eher Neuronen, die für die feine Verarbeitung zuständig sind
-> Global=grob; Lokal=fein

-> Durch die Instruktion der Fokussierung wird deutlich, dass Menschen beeinflussen können welche neuronalen Arealen genutzt werden; Flexibilität neuronaler Verarbeitung

Beobachter konstruieren eine Serie unterschiedlicher mentaler Repräsentationen, die schrittweise mehr Detials der Umwelt enthalten

1. Primärskizze wird konstruiert (grob)
- die Primärskizze ist eine 2-D Darstellung von zentralen Veränderungen der Lichtintensität
- hier werden zunächst nur Kanten und Konturen wahrgenommen, um Objekte voneinander abzutrennen
- Beobachter-zentriert (egozentrisch)

2. 2,5-D Skizze wird konstruiert
- sie arbeitet Tiefe und Oberflächenausrichtung mit ein
- hier werden Schatten, Beschaffenheit, Bewegung, inokulare Disparität, etc wahrgenommen, um Objekte voneinander abzutrennen
-Beobachter-zentriert

3. 3-D Modellvorstellung
- Ojekte werden sich in 3-D Form vorgestellt
- unabhängig von der Perspektive

Stärken:
- Idee der stufenweisen Verarbeitung sehr einflussreich

Schwächen:
- Top-Down-Prozesse werden vernachlässigt
- Konstruktion von 3-D Bildern ist sehr komplex und noch nicht formalisiert, nicht erklärt

Objekte bestehen aus Kombinationen von Geonen
-> Geonen sind geometrische Symbole (es gibt 36 Grundformen)

1. Extraktion von Kanten
2. Erkennen von nicht-zufälligen Eigenschaften und parallel dazu erkennen von Wölbungen nach innen und außen
-> Parallelität, Fortsetzung
3. Erkennen der Geone
4. Vergleich der Geone mit Wissen über Objekt-Kategorie

- die Objektwahrnehmung ist Blickwinkel-invariant (durch Erkennung der Geonen)
- Bottom-up Prozesse & Vergleich mit Wissen über Kategorie/KZG

Stärken:
- gute Evidenz für die Bedeutung von Geonen für die Objekterkennung
- Evidenz dafür, dass die Identifikation von Wölbung und Kanten ebenfalls von großer Bedeutung ist

Schwächen:
- spielt Bedeutung von top-down Einflüssen des Kontextes, der Erwartung und des Vorwissens herunter
- versagt in Bezug auf die meisten Unterscheidungen inhlb. einer Objektkategorie (verschiedene Tassen haben gleiche Geonen, wie unterscheidet man sie?)
- manche Klassen haben keine invarianten Geone, sind aber dennoch als Mitglied einer Kategorie erkennbar (z.B. Wolken; Lampen (Wolken sind so unterschiedlich, dass es keine Geonen gibt, die immer in einer Wolke auftreten)
- viel Erkennen ist tatsächlich blickwinkelabhängig

verschiedene Studien in denen VP Objekte in unterschiedlichen Perspektiven gezeigt wurden. Die abhängige Variable bei diesen Untersuchungen war dabei die Geschwindigkeit und Akkuratheit des Erkennens und Beurteilens.

Befunde:
- die Kategorisierung von Objekten ist weitgehend unabhänig vom Blickwinkel (z.B. gehört ein Objekt der Kategorie Auto, Hund, Haus oder Fahrrad an)
-> die neuronale Aktivität bei den unterschiedlichen Perspektiven ist sehr ähnlich, aber unterschiedliche Verarbeitung in den Regionen der frühen Verarbeitung (liegt daran, dass Fahrrad von vorne andere Striche und Linien aufweist, als von der Seite)

- das identifizieren von Objekten, inhlb einer Objektgruppe, hingegen ist blickwinkelabhängig (zb. nicht nur die Frage ist es ein Auto -ja/nein - , sondern ist es ein Taxi?)
-> die neuronale Aktivierung ist sehr unterschiedlich - insb. im inferioren temporalen Kortex -> ventraler Strom

Untersuchung von Zell-Aktivationen bei Affen:
- Präsentation verschiedener Objekte (Stimuli z.B Kategorie,Perspektive)
- man hat versucht herauszufinden, in welchen Regionen Aktivation besonders stark mit der Präsentation korreliert

Zur Methode:
-> man sucht nach Neuronen, die selektiv auf bestimmte Stimuli oder Ausrichtungen reagieren
-> und man sucht nach Neuronen die invariant sind, also auf verschiedene Ausrichtungen oder Stimuli reagieren

Zu den Ergebnissen:
-> besonders starke Korrelation zwischen inferotemporalen Kortex-Aktivität und angezeigter Wahrnehmung
-> geringe Korrelation mit Neuronen in V1
-> im superioren temporalen Sulcus bei Affen: 49% der Zellen sind Blickwinkel-selektiv, 14% sind Blickwinkel-invariant

Priming kann die Wahrnehmung/ Interpreation der danach gezeigten Bilder beeinflussen -> Vorwissen, also wissen aus der Erfahrung (Top) beinflusst Wahrnehmung (down).
Wahrnehmung ist also nicht objektiv.

geht davon aus, dass es zwei Routen der Verarbeitung gibt:

- eine schnelle, grobe Verarbeitung über den dorsalen Strom bis zum primären und sekundären Kortex (frühe visuelle Verarbeitung)
-> danach spaltet die Verarbeitung sich auf:

1. Zu einem gewissen Teil wird die Verarbeitung über den dorsalen Strom zum Orbitofrontalen Kortex weiterverarbeitet -> da werden die möglichen Objekte identifiziert -> und diese identifizierten Objekte führen dann zu einer top-down Aktivierung und helfen dabei, die Objekte wahrzunehmen, indem die Aktivation zurück in den Gyrus Fusiformis geleitet wird

2. Parallel dazu gibt es Verarbeitung im ventralen Strom

-> im Gyrus Fusiformis werden die Infos wieder zusammengeleitet
-> Theorie besagt, dass besonders bei schwer zu erkennenden Objekten der ventrale Strom (bottom up) vom dorsalen Strom (top-down) unterstützt wird

- bereits 50msec vor der Aktivation im temporalen Kortex (ventraler Strom) findet Aktivation im Orbitofrontalen Kortex (dorsaler Strom) statt
-> stützt die Theorie der schnellen, groben Verarbeitung

- Anwendung von rTMS auf den dorsolateralen prefrontalen Kortex (ist für dorsalen Strom zuständig, also die schnelle Verarbeitung), führte zu einer verlangsamten Objekterkennung, insb. bei verschwommenen Reizen

Theorien gehen davon aus, dass Gesichter ganzheitlich verarbeitet werden, also nicht anhand einzelner Cues, wie Form der Nase oder des Ohrs. Man berücksichtigt die ganheitliche Konstellation der Cues -> Gesicht ist mehr als die Summe einzelner Cues