Ugrás a tartalomhoz

Általános pszichológia 1-3. – 1. Észlelés és figyelem

Csépe Valéria, Győri Miklós, Ragó Anett

Osiris Kiadó

A biológiai mozgás észlelése

A biológiai mozgás észlelése

A látáskutatás talán legérdekesebb kérdései közé tartozik az összetett, mozgásban lévő formák optimális reprezentációjának megválasztása. Ilyen összetett forma például egy mozgó élőlény. A vágtázó antilop testének minden porcikája mozgásban van a szemlélőhöz képest, de tulajdonképpen az állat saját főtengelyéhez (tehát a gerinchez) képest is. Az ízületek többirányú mozgást megengednek, s a test körvonalai is folyamatosan változhatnak az izommunka során. Elég azonban néhány rövid pillanatnyi „mintát” vennünk e mozgásból, s villámgyorsan felismerjük, hogy a sok mozgó „alkatrész” egyetlen mozgó állathoz tartozik. Esetleg a fajt is azonosítani tudjuk, bár az állat olyan távol van, hogy a fej részleteit s az állat egyéb jellegzetességeit nem is látjuk. Egy lesben álló gepárd pedig könnyedén fel tudja mérni, hogy a préda utoléréséhez mekkora sebességgel kell meglódulnia.

Milyen, az alakészleléssel foglalkozó fejezetben tárgyalt reprezentációfajta szolgálhat alapul a komplex forma mozgásmintázatának biológiailag valószínűleg igencsak releváns felismeréséhez? A legtöbb gyakran emlegetett alakreprezentációs mód alkalmatlannak tűnik. Ilyenek például a kontúr, azaz egy téri kiterjedéssel rendelkező dolog határoló vonala; afelszín, azaz a dolog külső felszínének koordinátái s jellegzetességei (szín, textúra); a részek alapján való hierarchikus reprezentáció, melyben a test különböző elhelyezkedésű s méretű darabjai külön egységként vannak kódolva. Egyik reprezentációtípus sem képes megbirkózni a feladattal, mert túl sok információt hordoznak a térről, s mert önmagukban nem tudják megvalósítani azt az optimalizációt, amire itt szükség van: a téri és idői adatok folyamatos kivonatolását és egyeztetését.

Az egyszerű mozgásérzékelő detektoroknak a retinán, illetve az elsődleges látókéregben történő azonosítása után, az 1970-es években felmerült az a kérdés, hogy vajon az élőlények mozgásának érzékeléséhez elegendőek-e ezek az egyszerű, igazából csak egy-egy mozgásirányra érzékeny detektorok. Gunnar Johansson pszichológus úgy vélte, hogy a biológiai mozgás érzékeléséhez olyan specializálódott mechanizmusra van szükség, amely többet kell annál tudjon, mint a puszta irányérzékelés. Johansson az ízületeken elhelyezett fénylő pontok mozgását filmezte, s a 10-12 pont mozgásából álló filmet vetítette alanyainak (7.10. ábra). A pontok, amint mozogni kezdtek, mindenki számára felismerhetővé tették a mozgás eredetét, tehát hogy például egy sétáló ember mozgásából származnak. A megfigyelő a néhány pont mozgását követve meg tudja állapítani a cselekvő nemét, életkorát, az aktivitás típusát. Johansson számára ez a biológiai mozgás érzékelésének létét igazolta (Johansson 1973). A pontokról érdemes annyit tudni, hogy Johansson igen ügyesen választotta meg őket, s a test legtöbb információt hordozó helyein (az ízületeken) helyezte el őket. Ezzel nemcsak a fontos információt nyerte ki, de egyben megszabadult a redundáns információt hordozó téri részletektől – lehetővé téve ezáltal a téri-idői felbontóképesség optimalizálását. Később az az elképzelés is felmerült, hogy már az elsődleges látókéreg irányszelektív neuronjai is részt vehetnek ebben a fajta kivonatolásban (Ko- vács-Julesz 1994). Az ilyen neuronok feladata az lenne, hogy már csak egy, a Johans- son-féle pontoknak megfelelő alakleírást küldjenek a biológiai mozgás azonosítására specializálódott, a halántéklebenyi árokban (sulcus temporális superior) elhelyezkedő területnek (lásd a szövegdobozt; Vaina et al. 2001). A http://www.biomotionlab.ca/Demos/ BMLwalker.html internetoldalon nagyszerű kísérleteket lehet végezni a biológiai mozgással kapcsolatban.

7.10. ábra. A biológiai mozgás észlelésének tanulmányozásához használt inger, a pontemberke. Az inger elkészítéséhez először apró fényforrásokat helyeznek el az ízületeken, majd a sötét ruhában, sötétben mozgó emberről filmfelvétel készül. A film az alsó képhez hasonló kockákból fog állni, melyeket látórendszerünk kitünően tud integrálni, s pusztán a pontok mozgását alapul véve meg tudjuk mondani, hogy ki mozgott (ember vagy valamilyen állat), milyen cselekvést végzett (séta, tánc stb.), s még az emberi cselekvő nemére is képesek vagyunk következtetni. Úgy tünik, hogy ehhez sok tanulásra van azonban szükségünk, mert a gyerekek nem ennyire hatékonyak, s az is jellemző, hogy ha a filmet fejjel lefelé fordítva szemléljük, elveszítjük csodás felismerőképességünket (ez a mechanizmus tanult voltára utal; lásd még . edu/~ikovacs/SandP/kutya_e/example1.html)

ÖSSZEFOGLALÁS

  1. A mozgásészlelés megértésében a legjelentősebb feltevést eddig Werner Reichardt tette, aki az egyszerű mozgásirány-érzékeny detektor idői késleltetésen alapuló modelljét megalkotta. A V1 irányszelektív idegsejtjei azonban önmagukban nem képesek megoldani a mozgásészlelés sokoldalú feladatait, s első lépésben ezen lokális detektorok mérési eredményeinek integrálására van szükség. Az MT terület neuronjai már képesek erre az integrációra, aminek eredményeként a látómezőben nemcsak apró, összevissza bolyongó vonaldarabkák, hanem koherens felszínek, tárgyak látszanak mozogni.

  2. A mozgásészlelés bonyolultságára hívja fel a figyelmet az a pár egyszerű kísérlet, melyekkel a szemmozgásoknak az érzékletbe való beszámítását illusztráltuk.

  3. Az evolúciósan legrelevánsabb s egyben legösszetettebb mozgásfajta, a biológiai mozgás érzékelése még nem teljesen feltárt, de valószínűleg olyan agyterületek együttműködésén alapul, melyek eredetileg külön elemzik a mozgást és a formát.

KULCSFOGALMAK

ablakprobléma, agykérgi mozgásvakság, biológiai mozgás érzékelése, irányszelektív idegsejtek, járulékos kisülések elmélete, látszólagos mozgás, mozgási utóhatás, populációs kód, Reichardt-detektorok

ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK

  1. Min alapul a Reichardt-detektorok mozgásirányra való érzékenysége?

  2. Hogyan magyarázzák a V1 mozgásdetektorai a mozgási utóhatás jelenségét?

  3. Mely agyterület sérülése nyomán lép fel mozgásvakság?

  4. A látszólagos vagy a valódi mozgás hátterében áll a Reichardt-detektor?

  5. Hogyan függhet össze a mozgásvakság és az ablakprobléma?

  6. Miért nem elég egyetlen irányérzékeny sejt a mozgásirány megállapításához?

  7. Honnan tudja agyunk, hogy a retinán jelentkező mozgás saját mozgásból vagy egy tárgy mozgásából származik-e?

  8. Mely agyterületek vesznek részt a biológiai mozgás kódolásában?

AJÁNLOTT OLVASMÁNYOK

Sekuler, R. – Blake, R. 2000. Észlelés. Osiris, Budapest.

Julesz Béla 2000. Dialógusok az észlelésről Typotex Kiadó, Budapest.