光路

在本章中，我们将推进信息处理，并将重点解释 光路.

由于 视网膜，视觉刺激被编码成电刺激并离开眼睛，传递到“视觉通路”、外侧膝状核和大脑，在大脑中，信息被重新编码并分布在皮层和纹状体的不同区域。 让我们看看发生了什么。

光路

到目前为止，我们已经看到 视网膜发生了什么，现在产生的信号通过视路到达丘脑外侧膝状核（LNG），从那里出来的纤维将主要到达枕叶的横纹皮层。

我们可以说 90% 的纤维来自 视神经 (NO) 到达外侧膝状体核，而另外 10% 进入负责调节眼球运动的上丘。 外侧膝状体不仅接收来自视神经的纤维，还接收来自其他结构的纤维，例如皮质、脑干或丘脑的其他区域。

最近发现的一个重要事实是，对于从视网膜到达的每 10 个刺激，只有 6 个刺激离开皮层，这意味着外侧膝状体核起到了过滤器的作用。 外侧膝状体核从双眼接收纤维也是一个不同的事实，它是一个双侧器官，分为 1,4 层，每层对应于一只眼睛，交替，因此一只眼睛将纤维发送到第 6 和 2 层和另一个到第 3、5 和 XNUMX 层。 

在外侧膝状体核的各层中，保留了视网膜主题图，因此外侧膝状体核的每个点对应于视网膜上的一个特定点，反过来，外侧膝状体核中的一个相邻点将对应一个相邻点在视网膜上。

到达外侧膝状体核的细胞类型

有三种类型的细胞从视网膜到达外侧膝状体核：

• P细胞，对持续刺激作出反应的细小细胞通路，在第 3,4,5、6、XNUMX 和 XNUMX 层有突触。
• M细胞，大细胞通路，在第 1 层和第 2 层以突发和突触响应。
• K细胞 或 koniocellular，其功能仍不清楚。

Schiller 在 1990 年首先确定了这些纤维的功能，确定了 magno 通路对运动敏感，而 parvo 通路对颜色和细节检测敏感，作为独立通道发挥作用。

视觉通路和皮层

来自外侧膝状体核的信号将有关视觉场景特征的信息传递到皮层，范围从光强度的简单变化到复杂的模式，例如面部或移动刺激。 所有这些信息都通过不同的通道到达，其中大多数是独立的，因此皮层的第一个功能是整合所有信息，直到它有一个代表视觉场景的“整体”。

皮层中的神经元类型

在皮层中，我们发现了三种类型的神经元：

• Simples。
• 复杂的。
• 超级复杂。

简单单元是中心外围类型，但它们的几何形状不再是圆形而是矩形。 基本上确定了三种不同的类型，一些具有 ON 中心，两侧是 OFF 外围，另一些具有相反的情况，以及当它落在正区域和负区域之间的边界时响应明暗边缘的第三组。

当刺激落在兴奋区并且越充满其表面而不侵入相邻的抑制区时，将获得积极的反应，因此，理想的刺激是正好位于兴奋区的光带。激发区+（a）。

同样，在图 (b) 中，我们得到最大响应，暗带的大小和方向调整到中心区域。

在图 (c) 中，最佳响应对应于暗光的边缘，具有对应于该细胞的精确方向，因此用漫射光刺激不会在所描述的任何简单细胞中引起任何类型的反应。

皮层的简单神经元

简单细胞与来自视网膜和外侧膝状体核细胞的传入神经一起工作，具有圆形中心和外围，如图所示，这种类型的几个相邻细胞的集合会将信息发送到一个简单细胞。 他们的 c 重叠amp受体可以解释上述简单细胞类型 (a) 的行为。

皮层的复杂细胞

复合细胞占横纹皮层细胞的 3/4，其 camp受体也具有矩形几何形状，并且像简单细胞一样，对方向非常敏感，尽管只要兴奋性刺激落在它们的 c 范围内，它们就会做出同样的反应。amp或受体，尽管当刺激沿 c 移动时获得最大响应amp或接收器。

与简单单元格相同的方式，复杂单元格接收来自几个简单单元格的输入，重叠它们的 camp相邻的受体，具有相同的方向，将获得与描述的复杂细胞类似的反应。

当根据方向发生选择性刺激时，这些细胞会发射，但它也必须对运动方向具有选择性。

在图中，当方向向右时有响应，向左则为空，尽管激励条对应于其移动的复杂单元格的方向。

解释这种情况的一种可能机制是假设在简单细胞和复杂细胞之间存在中间细胞。 在前面的方案中表达了这种关系，因此最终结果将是当刺激从左向右移动时没有复杂细胞的放电。

皮质超复杂细胞

第三种皮层细胞是超复杂的，具有 campos 接受性更大，对刺激的运动及其大小更敏感。

被称为“最终抑制”的细胞类型很突出，其中移动的刺激必须在其位置或长度上调整到 c 的大小。amp或细胞的受体，如果超过它，将产生较弱或无效的抑制反应：

这假设与 camp或受体兴奋有camp或横向抑制，如上图所示，其中可以看到三个普通的复杂细胞将信息（传入）发送到最终抑制的超复杂细胞。

使用这种组合物，可能会发生以下情况：在 (a) 中，响应最大，因为刺激被调整到 c 的兴奋区amp或接收器。 在 (b) 中，响应很差，因为激励棒侵入了 camp或抑制性侧向受体，在 (c) 中，由于出现两种刺激，一种是最佳的，类似于在 (a) 中出现的一种，另一种在抑制区，但不对应于这种超复杂细胞的方向因此，它既不产生刺激也不产生抑制。

这种情况有助于解释对角或弯曲图形的感知，其中弯曲区域在 c 上的延伸amp抑制性副作用不会削弱产生的反应。

皮层中视觉信息的处理

我们看到皮层细胞如何以条形形式对刺激作出反应，具有特定的方向和运动，但识别过程需要更多的东西，包括确定视觉场景中物体的细节。

为此，皮层以对比度频率对场景进行分解，可以通过扫描分析场景的每个元素，其中逐点确定其对比度。 当我们观察一个有很多细节的物体时，频带很窄，每个对应一个点，我们说 高频，而当我们观察一个空旷的空间或一个非常规则的物体时，构成它的点非常相似，它产生的对比带是 amp利亚斯，厚，然后我们谈谈 低频. 已经看到的是，皮层中有细胞适应不同的频率，高、中或低，建立特定的感知通道，相关但独立。

视觉和空间频率

空间频率 对应于对象的大小或这些的细节，越高，它传输的信息越详细。 这允许通过分析频带大小的检测来确定视力程度，为此我们使用视角的概念，即物体相对于观察者眼睛的角度，如图所示如图，当人远离观察者的眼睛时（b），视角减小。

安古洛视觉

视角取决于物体的大小及其与观察者的距离。 视角表示物体在视网膜上的大小。 作为一般规则，我们以每度周期数表示空间频率的大小，它们对应于由视网膜上的条带确定的角度，对应于每个对比条带的度数，因此一个周期的角度相当于一个一个度的带大小和具有该带大小的格子，我们会说它的值是每度一个周期。

为了使用频率格，我们可以使用不同的数学系统来表示它们。 最常用的系统是 傅里叶分析，它根据每个波段的对比度强度分配一个值，能够根据我们想要的波段频率分解每个对象，如图所示。

我们看到图像中对应于高频的小细节是如何被欣赏的，而如果我们只使用低频，细节就会消失并且图像更粗糙。

空间频率分析仪

皮层有专门分析特定空间频率的细胞。 他们被称为 空间频率分析仪 并构成独立的信息渠道。 通过心理物理学研究，已经确定存在三个主要通道，即与视角相对应的低频（0.1 c/g）通道（视力)，大约 0.1，中频通道 (0.3-0.5 c/g)，对应于 0.3 的视力角和高频通道 (0.7-1 c/g)，对应于从 0.8 到 1 的视觉 分析感知水平，这 对比敏感度 在低、中、高的每一个频段中，我们都可以生成一条曲线，我们称之为对比敏感度函数，如图所示。

视觉通路中视觉信息的中央处理

最近的研究表明，方向检测并不像 Hubel 和 Wiesel 假设的那么准确。 Lamme 2000 展示了 V1 中的神经元是如何对上下文敏感的。

带 c 的神经元amp或垂直线的受体，当垂直刺激被其他类似的刺激，垂直线包围时，它们的反应更好，而如果周围的刺激是随机方向的线，则神经元的反应强度较低，这就是所谓的，上下文调制，它基于刺激显着性的概念。

这种情况只能通过以下假设来解释：V1 中的信息必须链接到一个不限于该区域的细胞的过程，信号必须从 V1 传出，并且可能返回到 V1 以完成该过程，在任何情况下，V1 输出的信号都流向了我们称为纹状体外脑的区域。

第一篇揭示纹外通路存在的文章由 Leslie Ungerleider 和 Mortimer Mixhkin 于 1982 年发表。在其中，作者表明有两个处理流，一个用于“what”，一个用于“where”。背侧通路分别为前者通向颞叶，后者通向顶叶。

什么和在哪里的途径

这些关于什么和在哪里的途径与 来自视网膜的神经元。 这样：

• 什么的路径，对物体的细节有选择性，从视网膜和外侧膝状体核的细小细胞通路开始。
• 哪里的路径，与物体的位置有关，随着运动，将从视网膜枕骨细胞和外侧膝状体核开始。

这两条路线虽然功能不同，但并非完全独立，但有大量证据表明两条路线之间存在密切合作。

我们如何捡起一个物体？

最近的研究集中在 where 路线上，并指出除了物体的位置之外，这条路线应该被称为“如何”路线，因为它会针对我们如何进行某些动作或动作，例如采摘起来，抓住，一件事。 很明显，在动作任务中，涉及到对象，但现在有了位置的动机，即有目的的行动过程（与对象的物理交互）。

影响视路的脑损伤

对脑损伤患者的研究表明，感知和行动的工作方式不同，它们遵循不同的途径。 这 腹侧途径 将是什么，而 背侧路线 它将是行动的方式或路径，因为它决定了一个人执行活动的方式。

我们在光路中看到的方式和内容的识别在哪里

“如何”之道 它与运动检测密切相关，该功能在 内侧颞区 （Tm）的。

形式的检测，典型的什么路径, 表示 在颞下区 （IT）。

视觉中的颞下区域

在颞下区域，发现了以特定方式对刺激作出反应的神经元和对更复杂的刺激作出反应的细胞，例如苹果或房子，甚至发现了面部的特定细胞。

在这种情况下，当呈现一个人形时，这些细胞对每张脸都有特定的反应，而如果头部被遮盖，当呈现人形的其余部分时，它们不再有反应。 fMRI 研究将面部的这些特定细胞定位在 TI 的一个称为梭形面部区域 (FFA) 的区域中。 

大脑如何解释通过光路到达的图像

视觉感知不仅仅是一个检测点和边缘的过程，我们已经说过，它是一个主动的过程，通常是为了行动而设计的，这意味着一系列的内涵。

一个重要的方面是我们所说的“感官密码”，这对应于大脑处理物体图像的方式，以及它如何构成心理表征。

感官密码

感觉代码是包含在代表我们感知的神经元放电模式中的信息。 

在构成感觉代码的神经元中，我们发现了大小不变的神经元、位置不变的神经元和视觉不变的神经元，也就是说，即使我们感知到的物体的某些方面发生了变化，它们也会继续激发神经元。 这对于您的识别至关重要。

如果我们看到一辆正在接近我们的汽车，当它接近时，它在视网膜上的尺寸更大，所以如果没有这些尺寸不变的细胞，即视网膜上的尺寸发生变化，大脑可以将其解释为它是另一个物体，而现在我们被告知这是同一辆车接近我们。 事实上，不同的神经元之间存在协作， 有些检测到我们正在看到什么样的物体 并且，通过与不变量的联系， 他们告诉我们这个对象保持不变，即使它的外观、大小或位置发生变化。

特定的神经元和视觉通路

研究人员问自己的一个问题是，特定的神经元，例如那些检测面部的神经元，是否是我们从出生时就有的，也就是说，是否具有遗传性质作为进化的结果，或者它们是否是每个人经历的结果？一。 答案并不完全是决定性的，尽管有证据表明我们生来就有一定的识别面孔的潜力，但这种能力似乎可以在一生中得到提高。

视觉注意：视觉和神经选择性

假设每次刺激到达视网膜时，该刺激都会在中心水平上被感知，我们目前知道这是错误的。

并非每次刺激到达视网膜时都会对其进行处理，直到它变得有意识为止，事实上，在许多情况下，这个最后阶段不会发生。 很多信息到达眼睛，但我们只知道在某些情况下我们看到了什么。 这种现象与注意力密切相关。

魔术师和魔术师非常了解这个事实。

注意力不集中导致失明

当我们注意某件事时，虽然一个定义明确的视觉刺激呈现在我们面前，但在大多数情况下，尽管我们的视觉系统已经捕捉到了它，但我们并没有意识到已经看到它，它是什么叫做 注意力不集中导致失明.

注意眨眼

在这一行中，我们有所谓的 注意眨眼 当一系列刺激（例如带有字母的纸板）出现时，就会显示出来，每 100 毫秒变化一次。 如果在字母之间我们引入两个不同的纸板，带有数字，第一个数字会很好记住，而第二个则不会，只要在出现第一个数字后的 1 秒间隔内出现。

这种现象是因为注意力过程有一个最短的时间来改变或脱离，正如它在技术上所说的那样，在此期间我们无法记住，就像我们眨眼时，那一刻我们看不到，因此得名，注意眨眼。

有了我们在这四章中看到的所有信息，我们现在可以更好地理解 我们如何看待 视觉场景的对象，我们的感知系统用来区分对象与其所在的背景或与其引起的阴影的机制。 我们将讨论更实际的问题。