Binokulare Rivalität

Quelle: Labor von Jonathan Flombaum, Johns Hopkins University

Warum haben die Menschen zwei nach vorn gerichtete Augen? Indem wir das Gehirn mit zwei leicht unterschiedliche Bilder wird es möglich, Sehstörungen zu begreifen, die weitaus schwieriger, durch ein einziges Auge zu verarbeiten sind. Das wichtigste davon ist das Problem der 3-d-Wahrnehmung, die Welt in drei Dimensionen, trotz retinalen Eingänge in nur zwei Dimensionen zu sehen.

Was passiert, wenn jedes Auge zwei völlig unterschiedliche Bilder erhält? Das passiert nicht in der Natur, um sicher zu sein, aber es kann im Labor in einer Aufspannung genannt binokulare Rivalität konstruiert werden.

Binokulare Rivalität ist ein gemeinsames Labor Paradigma für die Untersuchung der Art und Weise, dass das Gehirn Informationen aus beiden Augen und in den letzten Jahren, die Mechanismen, die für die Herstellung von bewussten Erfahrung integriert.

1. Ausrüstung

1. Binokulare Rivalität leicht zu produzieren, verwenden Sie rot-Cyan-Brille (Abbildung 1).
   
   Abbildung 1: Ein paar Gläser rot-Cyan-Rivalität. Die Gläser machen es möglich, zwei überlagerte Bilder zu präsentieren, so dass nur eine für jedes Auge ankommt. Die rote Linse filtert nur rotes Licht, bevor es Auge des Betrachters erreicht, und die Cyan-Objektiv wird nur blaues Licht herausfiltern. Dies bedeutet, dass eine blau getönte Bild es nicht für das Auge mit dem roten Objektiv schaffen und eine rote getönte Bild es nicht auf das Auge hinter die blaue Linse schaffen
2. Eine Stoppuhr wird auch notwendig sein.

2. Anregung

1. Eine einfache Demonstration mit Rivalität zu tun haben ist Unsinn Wörter etwas sinnvolles überlagert.
2. In PowerPoint ©, erstellen Sie eine Folie mit dem Wort "Hallo" in blau geschrieben und oben drauf schreiben "Cfbal" in rot geschrieben. Das Wort am besten 50 % transparent zu machen. Es wird so aussehen (Abbildung 2).

Abbildung 2: Probe-Impulse für eine Demonstration der binokularen Rivalität. Das Wort "Hello" ist in blau geschrieben, und in einem 50 % transparent rot, die Unsinn 'Cfbal' sind Briefe an der Spitze.

3. Durchführung des Experiments

1. Drucken Sie die Folie auf ein weißes Blatt Papier. Platz für einen Teilnehmer vor dem Papier und sie bitten, auf die Brille aufsetzen.
2. Die Stoppuhr Countdown 120 Sekunden einstellen.
3. Weisen Sie die Teilnehmer, die alle zehn Sekunden sie gebeten werden, zu berichten, was sie sehen, und sie Antworten sollten in eine von drei Arten, "Hallo", "Cfbal," oder "Mixed / unklar".
4. Die Zählung zu beginnen, und alle zehn Sekunden bitten die Teilnehmer, was sie sehen. Markieren Sie die Antworten.

Die Ergebnisse können durch Auftragen der raw-Daten grafisch dargestellt werden (Abbildung 3), das ist, was der Teilnehmer berichteten, dass Sie als Funktion der Zeit.

Abbildung 3. Teilnehmer berichten, was er sieht alle 10 Sekunden. Die meisten Berichte beinhalten die kohärente Wort "Hallo." Aber entscheidend ist, das Objekt der Teilnehmer wird häufig über Änderungen informiert und kann sich schnell ändern.

Eine Sache, die klar sein sollte ist, dass der Teilnehmer tendenziell nur jeweils eines der Worte bewusst sein. Diejenige, die sie zu jedem Zeitpunkt bewusst kann schnell und häufig aber ändern. Dies deutet darauf hin, dass das Gehirn erkennt, dass etwas nicht stimmt, und es versucht, ein stabiles Bild für dem Betrachter zu präsentieren – nur hier, das Gehirn kann nicht entscheiden, was richtig stabile Bild ist.

Aus diesen Rohdaten kann der Anteil der einzelnen Bericht dargestellt werden (Abbildung 4).

Abbildung 4. Prozentsatz der Berichterstattung jede Kategorie des visuellen Bildes. Die meisten Berichte beinhalten eindeutig das kohärente Wort "Hallo."

Betrachtet man die Ergebnisse wie diese sollte es machen deutlich, dass, obwohl die Teilnehmer Erfahrungen schnell und häufig das Wort "Hello" dominiert geändert. Diese und ähnliche Ergebnisse sind als Beweis, dass das Gehirn den Inhalt eines jeden Bildes wertet und bevorzugt zu Bewusstsein zu bringen, die Sinn machen, kennen und haben eine Bedeutung.

Binokulare Rivalität bildet die Grundlage für die meisten 3D-Filme und Spiele – obwohl in diesen Tagen, sie in der Regel verwenden Sie andere Arten von Filtern, nicht rot und Cyan. Die Logik ist das gleiche: Wenn zwei Bilder sich nur die richtigen Wege unterscheiden und präsentiert für jedes Auge getrennt, dann kann das Gehirn in 3D zu sehen, wenn die Oberfläche, es schaut, eigentlich ist ausgetrickst werden 2D, wie eine Kinoleinwand.

Schaut man sich dieses Bild (Abbildung 5) mit der Brille sollte es scheinen, 3D sein.

Abbildung 5. Ein Beispiel für ein 3D Stimulus, der binokularen Rivalität nutzt. In diesem Fall die beiden überlagerten Bilder sind identisch, aber etwas falsch. Dies nutzt die Tatsache, dass das Gehirn immer leichte Fehlstellung in den beiden Bildern, die Ankunft in den Augen, 3D Beziehungen zwischen Objekten in der Welt abzuleiten.

In den letzten Jahren hat binokulare Rivalität auch gewordenes der wichtigsten Paradigmen verwendet in Studien, die versuchen, die "neuronale korreliert of Consciousness," NCC kurz zu finden. Die Idee ist, dass einige Ereignisse im menschlichen Gehirn Informationen stellen müssen – und visuelle Information insbesondere — bewusst. Was sind sie? Binokulare Rivalität kann Forscher mit Neuroimaging Werkzeuge wissen, wann eine Person bewusste Erfahrung plötzlich verändert wird – wie die Teilnehmer an dieser Demonstration, ging von einem Wort zum anderen zu sehen. Forscher können dann versuchen, diese Änderungen in bewusste Erfahrung auf Veranstaltungen statt im Gehirn in diesen Momenten abbilden. Es ist beispielsweise bekannt für ziemlich einmal die verschiedenen Zustände der Wachheit – ob eine Person schlafen, entspannt oder Breite ist wach und sogar am Rand – jeder korreliert mit verschiedenen Hirnströme mittels Elektroenzephalogramm gemessen (Abbildung 6). Aktueller Forschung versucht zu ermitteln, ob Änderungen zwischen den Staaten der Wachheit mit Veränderung der bewussten Wahrnehmung, diagnostiziert mit dem Paradigma der binokularen Rivalität zu korrelieren.

Abbildung 6. Normale Erwachsene Gehirnwellen. Normalen Erwachsenen Gehirn-Wellen für Erwachsene mit geistiger Aktivität, wach und ruhen, schlafen, und in einen tiefen Schlaf wach.