vizuální systém je organizován paralelně, hierarchicky a modulárně. Distribuované zpracování vizuální informace je myšlenka vést k zajímavý „závazné“ problém: je-li atributy objektu, například červené auto jízdu po silnici, jsou zpracovávány v odlišných cest, oblastí nebo modulů, tak jak funguje vizuální systém vázat tyto vlastnosti — barvy, tvaru a pohybu — důsledně a přesně do jednoho jednotný vjem (Obrázek 1A)? Diskutuje se o tom , zda je závazný problém skutečně problémem, ale existuje několik přesvědčivých jevů, které podporují jeho existenci. Mnoho z těchto prokázat, že, když je vizuální systém je zdaněny, může misbind funkce objektu; například, můžeme misperceive pozici auta, když misattributing její zarudnutí na jiný objekt ve scéně.
(A) mozek zpracovává vizuální atributy objektů (barva, pohyb, tvar) v různých drahách nebo oblastech, a to je obecně věřil, že tam musí být proto neurální mechanismy, které ‚bind‘ tyto informace generovat koherentní percepční zkušenosti. Bez vazby bychom častěji špatně vnímali vlastnosti objektů, zejména v dynamických a nepřehledných scénách. (B)dvojité spojení barvy / pohybové podněty používané Seymourem et al. . Obě podmínky měly identické vlastnosti (dvě barvy a dva směry pohybu). Jediný rozdíl mezi podmínkami bylo spojení barvy s pohybem směrem (například, červené tečky otáčet ve směru hodinových ručiček na levé straně, ale otáčí proti směru hodinových ručiček na pravé straně). (C–E) tři z mnoha vizuálních iluzí, které odhalují „omyl“ a byly by mocnými nástroji k rozšíření kombinace technik používaných Seymour et al. . (C) asynchronie barevného pohybu. Oscilační vzor (horní panel), které mění barvu v synchronii s směr změny (vertikální šipky vlevo) se zdá, že asynchronní — změna barvy se objeví vést obrácení pohybu (vertikální šipky vpravo). D) iluzorní spojení. V krátkých displejích může být barva nebo tvar objektu nesprávně vnímána jako součást jiného objektu. (E) rozklad barev. Statický žlutý blesk je super-uložený na pohybující se zelené liště. Zelený pruh se objeví posunutý dopředu v poloze a fyzicky žlutý záblesk se objeví červeně, což ukazuje na nesprávnou barvu a polohu. Řada dalších vizuálních iluzí odhaluje nesprávné vazby barvy, pohybu, polohy, textury a tvaru .
nová studie Seymour et al. , nedávno hlášeno v Current Biology, nás přibližuje k odhalení nervových mechanismů zodpovědných za úspěšnou percepční vazbu vizuálních rysů. Studie kombinované román vizuální podnět s posledním vývojem v analýze funkční magnetické rezonance (fMRI) údaje, které ukazují, že vlastnosti vzoru, jako je barva a pohyb směru, jsou společně zastoupeny (vázané) a to i v nejranějších fázích kortikální vizuální zpracování.
Seymour et al. prezentovány sady červené nebo zelené tečky, které se otáčejí ve směru hodinových ručiček nebo proti směru hodinových ručiček, celkem čtyři podmínky. V chytré manipulace, dvě z těchto podmínek byly překrývá, vytváří dvojité spojení stimulu, ve kterém se oba červené a zelené barvy, a to jak ve směru hodinových ručiček a proti směru hodinových ručiček pohybu směry, byly současně přítomny (Obrázek 1A). Byly tam dva dvojité spojovací podněty, z nichž oba obsahovaly stejné informace o funkcích (červená, zelená, ve směru hodinových ručiček a proti směru hodinových ručiček). Jediný rozdíl mezi dvěma manželskými spojení podněty byly párování barev a pohybu: v jedné, červená byla spárována s směru hodinových ručiček a zelená byla spárována s proti směru hodinových ručiček pohybu; v druhé, červená byla spárována s pohybem proti směru hodinových ručiček a zelená byla spárována s pohybem ve směru hodinových ručiček.
klíčové zjištění v novinách je, že i když všechny čtyři funkce (dvě barvy, dva směry pohybu) byly přítomny v obou dvojité spojení podněty, klasifikace algoritmus byl schopen rozlišovat mezi dvěma podmínkami použití informací z fMRI BOLD odezvu v lidské mozkové kůře. Pokud byly neurální odpovědi, které jsou základem fMRI BOLD odpovědi, generovány jednotlivými rysy (barva a pohyb nezávisle), měla by být reakce na dva podněty s dvojitou spojkou ekvivalentní. Překvapivě tomu tak však nebylo; výsledky ukazují, že konjunkce funkcí jsou zastoupeny již v V1. V no-myslel jsem, že kontrolní analýzy, autoři byli schopni vyloučit případné výrazné rozdíly, pozornost asymetriím, svítivost artefakty v jejich barevné podněty, a další potenciální zmate.
Seymour et al.experimenty jsou vzrušující z několika důvodů. Za prvé, jak bylo uvedeno výše, odhalují, že spojky barevného pohybu jsou zastoupeny již v V1. Za druhé, to je jeden z prvních, a možná nejsilnější demonstrace spojení kódování pomocí kombinace state-of-the-art fMRI analýzy a psychophysically dobře kontrolované vizuální podněty, které (poprvé) se lišily jako vázané spojky, ale byly totožné z hlediska jednotlivých funkcí. Konečně, kombinace metod zde otevírá nové dveře ve fyziologické studie vizuální funkce vázání pomocí fMRI, že budoucí studie mohou snadno využívat.
Tím, že demonstruje spojení, kódování funkcí, jsme o krok blíže k určení neurální mechanismus funkce závazné, ale mnoho otázek zůstává. Ačkoli mechanismus vazby funkcí by mohl fungovat již v V1, existují přesvědčivé důkazy, že tomu tak není. Předchozí jednotkové a anatomické studie podporují převládající představu, že barevné a pohybové dráhy jsou odděleny ve V1 . Klinické studie také podporovat distribuované a modulární zpracování barev a pohybu, že odhalil dvojí disociace mezi vnímáním těchto dvou funkcí (odlišné extrastriate léze může způsobit ztrátu vnímání barev bez ztráty vnímání pohybu, a naopak ). A většina existujících psychologických a fyziologických modelů vazby se spoléhá na mechanismy vyšší úrovně (, ale porovnat).
Seymour et al. správně uznávají, že jejich výsledky jednoznačně neprokazují, že vazba funkcí nastává ve V1. Ve skutečnosti je dobře prokázáno, že odezva fMRI ve V1 může odrážet zpětnou vazbu (například prostorovou pozornost ). Reprezentace konjunkcí funkcí ve V1, pak, není v rozporu s možností, že vazba funkcí vyžaduje pozornost : odpovědi V1 by mohly odrážet zpětnou vazbu z fronto-parietální sítě pozornosti. To proto zůstává nejasné, zda kódování funkce spojky v V1 odráží zpětnou vazbu z již vázán informace, odráží zpětnou vazbu nevázaného informace, že V1 pak aktivně váže, nebo je zcela nesouvisející s percepční závazná.
abychom plně vyřešili výše uvedené nejistoty, musíme rozšířit chytrou techniku Seymour et al. testovat podmínky, ve kterých jsou vlastnosti vnímavě zavázány, a zkoumat, zda je společné kódování funkcí brány, nebo je v korelaci s, samotná percepční vazba. Bylo prokázáno několik příkladů percepční chybné vazby pro řadu různých funkcí, včetně barvy, polohy, pohybu, tvaru a textury. Například synchronní změny barvy a pohybu vzoru jsou vnímány jako asynchronní (obrázek 1C); barva jednou krátce viděn objekt v davu může být misperceived jako patřící do jiného objektu (iluzorní spojky, Obrázek 1D) ; statické žlutý blesk položený na pohybující se zelený objekt se objeví zaostávají za zelený objekt a zobrazí se červená (Obrázek 1E); a objekt může dokonce objeví se unášet v jednom směru, zatímco se objeví posunul na pozici v opačném směru . K těmto a mnoha dalším příkladům vnímání (například) dochází, když se přiblíží nebo překročí Časové a/nebo prostorové limity vizuálního zpracování (nebo pozornosti).
využití těchto druhů iluzí je nezbytné nejméně ze tří důvodů. Za prvé, mechanismus vazby rysů nemusí být přijat pro jednoznačné vizuální podněty. Budoucí experimenty, navazující na práci Seymoura et al. , bude muset prokázat, že mechanismus vazby je skutečně přijat; bez testování percepční „chybné vazby“ je obtížné zjistit, zda je mechanismus normálně odpovědný za percepční vazbu aktivní. Druhý, společné kódování funkcí by mohlo odrážet fyzický nebo percepční společný výskyt těchto funkcí. Fyzicky vázán funkce nemusí vždy vést k vjemově vázán, takže bez studium vizuálních iluzí, jako ty výše uvedené, nemůžeme být jisti, zda nebo kdy conjoint kódování funkcí je nutně spojena s vnímáním. Za třetí, reprezentace společných funkcí v rané vizuální kůře by mohla být výsledkem zpětné vazby. Zaměstnávají vizuální iluze misbinding bude disambiguate, zda V1 odráží výstup z vázání proces prostřednictvím zpětné vazby (a v takovém případě by selektivně kód funkce spojky, které jsou vnímány jako vázaný).
kombinace elegantního experimentálního designu a sofistikované fMRI analýzy Seymour et al. připravuje půdu pro tyto budoucí experimenty a tím nás přibližuje více než kdy jindy k přímému řešení závazného problému.