Neuronale Grundlagen der Gestaltwahrnehmung

Andreas K. Engel & Wolf Singer Abb.7

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 1

Neuronale Grundlagen der Gestaltwahrnehmung

Andreas K. Engel & Wolf Singer

GliederungNeuronale Grundlagen der Gestaltwahrnehmung

• Einführung• Perzeptive Integration • Physiologische Ebene• Erklärungsmodell• Experimente • Ergebnisse• Fragen• Video• Literatur- u. Abbildungsverzeichnis

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 2

Einführung Abb.8

• Gehirn steht vor der Aufgabe Sinnesdaten in kohärente Wahrnehmungseindrücke zu integrieren.

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 3

EinführungIntegration von Wahrnehmungseindrücken

• Wie wird die Integration innerhalb einzelner Sinnessysteme geleistet?

• Wie werden Objekte als kohärente Einheiten im Gehirn repräsentiert?

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 4

EinführungIntegration von Wahrnehmungseindrücken

• Wie können sensorische Informationen mit motorischer Aktivität verknüpft und koordiniert werden?

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 5

Perzeptive Integration

• Visuelles System analysiert Vielzahl von Merkmalen (Farbe, Form, Oberflächenstruktur..)

• Welche dieser Merkmale gehören zusammen?

• Objekt als Einheit identifizieren, Relationen zwischen analysierten Merkmalen bestimmen.

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 6

Diese Merkmalsbindung ermöglicht die Abgrenzung zusammengehörender

Bildbereiche.

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 7

• Wie funktioniert dies auf physiologischer Ebene?

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 8

Abb. 9

Physiologische EbeneAntwort von Neuronen

Repräsentation einzelner Merkmale, keiner komplexen Merkmalskonstellationen.

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 9

Physiologische Ebene

• Merkmalsanalyse erfolgt lokal

• Information über komplexe Objekte wird im Gehirn arbeitsteilig durch viele Neurone analysiert

• Für Merkmalsanalyse zuständigen Neurone sind über ausgedehnte Hirnareale verteilt.

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 10

Wichtigste visuelle Hirnrindenareale

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 11

Objekte sind durch die Aktivität von ausgedehnten und weit verteilten Neuronenverbänden (Assemblies) repräsentiert.

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 12

Assembly-Modell

• Wie kommt es dazu, dass räumlich verteilte Neurone zu Assemblies zusammengefasst werden?

Durch die Synchronisation ihrer Nervenimpulse = Die Bindung von Objektmerkmalen erfolgt durch eine zeitliche Korrelation der Impulse.Eine unterschiedliche Synchronisation der einzelnen Nervenverbände ermöglicht deren Unterscheidung.

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 13

Erklärungsmodell IntegrationsmechanismusChristoph von der Malsburg

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 14

Beleg durch Experimente

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 15

Beleg durch Experimente

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 16

Intersensorische und sensomotorische Integration

• Aus Sicht des Assembly-Modells lässt sich vorhersagen, dass zeitliche Bindungsmechanismen in anderen Sinnessystemen ebenfalls nachweisbar sein müssten.

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 17

• Eine Synchronisation sollte auch zwischen verschiedenen sensorischen Systemen , sowie zwischen sensorischen und motorischen Zentren im Gehirn auftreten.

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 18

Belege

• In einer Reihe von Versuchen verschiedener Tierarten konnte neuronale Synchronisation im Riech- und Hörsystem nachgewiesen werden.

• Christo Pantev konnte ebenfalls in der menschl. Hörrinde mittels EEG und MEG Synchronisationsphänomene nachweisen.

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 19

Belege

• Für eine zeitliche Bindung zwischen verschiedenen Sinnesmodalitäten gibt es keine experimentellen Belege.

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 20

Versuch: Sensomotorische Integration (Pieter Roelfsema)

Katzen wurden trainiert einen visuellen Reiz mit einer gezielten motorischen Reaktion zu beantworten. Neuronale Aktivität wurde hierbei gleichzeitig in verschiedenen visuellen Arealen und im motorischen Kortex gemessen. Zugleich wurde der parietale Kortex untersucht, der den Signalfluss von den visuellen zu den motorischen Arealen vermittelt.

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 21

Ergebnis

• Neuronale Synchronisation konnte im gesamten sensomotorischen Verarbeitungsweg beobachtet werden.

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 22

Fragen

• Wie werden Objekte als kohärente Einheiten im Gehirn repräsentiert?

• Kann man das Assembly-Modell auf andere Sinnessysteme übertragen?

Video

• www.youtube.com/watch?v=a91eiu_eer4

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 24

Literaturverzeichnis• Rock, Irvin & Palmer, Stephen: Das Vermächtnis der Gestaltpsychologie in: Spektrum der

Wissenschaft, Februar 1991

• Engel, Andreas K. & Singer, Wolf: Neuronale Grundlagen der Gestaltwahrnehmung in: Spektrum der Wissenschaft, Dossier: Kopf oder Computer, 1998

• Goldstein, E. B. (2008): Wahrnehmungspsychologie: Der Grundkurs (7. Auflage).Heidelberg: Spektrum.

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 25

Abbildungsverzeichnis• Abb. 1:• Abb. 2:http://tbn3.google.com/images?q=tbn:fxtjRjO_g-mtCM:http://allpsych.com/biographies/images/

wertheimer.gif• Abb. 3:http://www.myers-online.de/myers/zeitleiste/images/oKoehler.jpg• Abb. 4:http://www.britannica.com/EBchecked/topic-art/320995/12410/Kurt-Koffka-1928• Abb. 5: http://www.3dplaner.com/data/web/nab/wahrnehmung.html• Abb. 6. http://www.streuverluste.de/aktuell/2008-05-12/gespraechsfuehrung-beurteilungsfehler-

personalgesprachen.html• Abb. 7:http://neuroscience.nih.gov/Research.asp?People_ID=1191 Neuron• Abb. 8:http://www.geomantie.net/article/read/5390.html• Abb. 9: http://www.medizin.uni-koeln.de/kliniken/kinder/neuro/documents/neuroendo/foil06.html• Abb.10: http://www.dinah-seiser.de/images/gemaelde/Wahrnehmung.html• Nicht nummerierte Abbildungen sind aus den Referatstexten. Siehe Literaturverzeichnis: Nr. 1 und 2.

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 26

Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit!

Abb. 10

11.04.23 Visuelle Wahrnehmung 27