4_Objectherkenning Flashcards

(53 cards)

1
Q

Deel
Deel

A

herkennen
ruimtelijke aspecten WN
“objectherkenning één functie”

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

verdeling, complex proces!

A

verschillende aspecten van visuele waarneming worden door verschillende delen vd hersenen verwerkt
bv vorm kleur locatie beweging
<-> integratie
specialisatie + herintegratie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

objectherkenning

A

functioneel + structureel verschillend

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

makaakapen

A

1/3 tot helft corticale verb. voor visuele, bij ons iets minder

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

figuur

A

allemaal versch verbindingen, enorm complex

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

structurele verschillen

A

microscoop
weefsel, onderverdeling => versch functie:
-cytoarchitectonisch
-blobs, boebeltjes V1 en V2 niet

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

V1, zie tekening kleurtjes

A

primaire visuele cortex
nog niet echt functioneel heterogeen
nog niet functioneel gespecialiseerd
wat verder verwerken maar ..

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

V2

A

secundaire visuele cortex
nog niet echt functioneel heterogeen
nog niet functioneel gespecialiseerd

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

V3

A

vorm
V3 paars
V3A roze erboven
beginnen vorminfo uithalen
kan eigl link leggen locatie parietale en occipitale
bep vormaspecten reageren, maar gaan later nog zien

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

V4

A

kleur
inferieur, de temporaal, grens occipit temporeel
gaat kleur uit beeld halen
neuronen gespecialiseerd in kleur
zijn groene neuronen die zitten wachten tot groen in hun receptief veld komen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

V5/MT

A

beweging(neuronen die reageren op snelheid, richting beweging,…)
MT verwijst nr motion
lateraal gelegen
ontrekt beweging
dit zijn dus de eerste stappen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

functionele verschillen

A

bv statische kleurvlakken + bewegende zwart)wit vlakken tonen aan proefpersoon scanner
beelvormingstechn illustreren
bv V1 en V2 gemeensch activeren
V3 bv al meer differentiatie enz

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

2 visuele verwerkingsbanen

A

waren eerste stappen al specialisatie
dit wat eenvoudiger
2 grote clusters
zie ook afgebeeld op hersenen: ze leggen ventrale versus dorsale weg af
zie tekening!

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

ventraal

A

OCCIPITO-TEMPORAAL
van occipit nr helemaal vooraan temp
V4

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

dorsaal

A

occipito-pariëtaal
gelijk vertrekpunt, maar nr parietaal
V5/MT
check of V3 ook hierin zit ofniet

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Mishkin & Ungerleider

A

eerste theorie rond versch bijdragen banen aan verwerking
makaakaapjes
ofwel v ofwel dors baan beschadigen
kijken gevolg 2 taken: positiediscriminatie vs objectdiscriminatie
DUBBELE DISSOCIATIE
schade dorsale stroom: positie lukte niet meer, ander wel perfect
ventrale schade: vormen niet meer, wel ene object dichter bij ander, spatiale configuratie
=> ventrale = wat baan
waar baan, bezig met waar los van welk object het is
welk aspect van de stimulus is bepalend? Ruimtelijk - D
Identiteit - V

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Milner & Goodale

A

theorie was toch niet helemaal correct
over deze toenemende evidentie
patiënten met schade
optische ataxie na dorsaal
ventraal letsel: ORIËNTATIE
perceptuele taak/oriëntatie matching/cogn verw X
actiecontrole/visuomotorische vlekkeloos
PERCEPTIE VERSUS ACTIE
wat doet met info is belangr. als gaat om herkennen, !!! cogn oordeel over binnenk info = ventraal !!!
iets mee doen = dorsaal !!!
zie slide!

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

zie cursus pagina 128: visuele verwerking dorsale visuele stroom en inferieur temporale cortex ???

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Evidentie fMRI

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Studie 1

A

relatie prime & doelstimulus werd gemanipuleerd
1. geen verandering
2. oriëntatie-verandering
3. identiteitsverandering
4. verandering beide vlakken
logica: neurale adaptatie (als stimuluskenm van prime nr target verplaatst)
Herhaaldelijke aanbieding -> afzwakking activatie - BOLD-SIGNAAL ZAKT, zal tweede keer minder zwak zijn
herhaling: habituatie
verandering: deshabituatie

oriëntatie - dorsale stroom - pariëtale cortex - bold-signaal even sterk - adaptatie ifv oriëntatie
iets me boldsignalen dat ik niet snap(cursus p. 66)
identiteitsverandering - ventrale stroom - temp cortex - adaptatie ifv identiteit

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Studie 2

A

bij grijpen was meeste activatie
anterieur deel intrapariëtale sulcus - dorsale stroom
aanraken veel minder visuomotorische verwerking

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Evidentie van neurologisch intacte proefpersonen

A

Mullet Leyer illusie
bij grijpen zal men geen last hebben van illusie
visuomotorische handeling (dorsale stroom) = geen verschil tussen lijnen
niet gevoelig/onderhevig aan illusies
dorsale stroom houdt zich niet bezig met illusies
er is een gevoeligheids vr illusie bij PERCEPTIE, maar NIET bij actie!

Objectherkenning = functie van ventrale stroom

23
Q

4.2 Kernprobleem

24
Q

2.1
Visuele input = ondergedetermineerd
2D -> 3D

A

retina is 2D maar wereld rondom ons is driedimensionaal
ontbreekt iets wat we wel waarnemen
3D wordt geprojecteerd op 2D en hersenen moeten terug omzetten nr 3D

25
2.2 Perceptuele constantie
perceptuele constantie: herkenning ondanks variatie in - positie - oriëntatie - grootte - kleur => visuele informatie is zeer variabel, toch geeft het aanleiding tot stabiel percept hebben gevoel nr constante wereld te kijken, maar op retina vaak anders, toch merken niks van bv. zien niet veranderen als in schaduw persoon beweegt maar blijft zelfde persoon vr ons
26
2.3 Geen 1-1 mapping van object naar beeld
verschillende objecten geven aanleiding tot zelfde retinaal beeld afb: puntje is het beeld op de retina maar kan van allerlei objecten (onderaan tekening) komen visuele input is ondergedetermineerd want we weten niet welk object aanleiding geeft tot dit beeld
27
2.4 Visuele waarneming is (re)constructie
blinde vlek in ons beeld & wordt opgevuld door hersenen niet van bewust dat per sec 3 keer oogbeweging maken retina: berekeningen, abstractie, alles blijft gelijk blindheid door saccades 1 fixatie duurt 200 ms, saccade duurt 10-20 ms tuss 2 saccades zijn functioneel blind (blinde vlek) <-> niemand merkt komt dan geen info in visuele cortex, deel van visueel veld komt niet op retina maar toch niemand last van
28
2.5 Kanisza driehoek
zien witte driehoek maar is er niet, visuele systeem construeert nog geen eenduidig antw op hoe visueel syst werkt (!!!), maar ku wel aantal principes achterhalen die inzicht geven inhoe visueel syst georganiseerd => dus heel belangrijk: ondergedetermineerd & visueel syst moet gn reconstrueren (2D -> 3D)
29
4.3 Basisbevindingen
30
1 Bevindingen: single-cell recording
31
1.1 Gevoeligheid voor spec stimulusattributen
1. Gevoeligheid voor specifieke stimulusattributen V1/V2: oriëntatie (van lijnsegmenten) V3: vormaspecten V4: kleur MT/V5: beweging *kan ook helpen bij objectherkenning omdat helpt fig van achtergrond onderscheiden IT (inferieur temporale cortex): complexe vormen (onafhankelijk van oriëntatie, positie, grootte) naarmate meer anterieur => toenemende complexiteit => afnemende gevoeligheid voor variatie in visuele input verder in temporele cortex: vooral vormgevoeligheid complexere selectiviteit vr vormen hoe verder, hoe meer complexiteit!! minder complexe vormen zitten meer posterieur!!! let op !! IT-cellen bepaald receptief veld waarvoor gevoelig, bv. heel spec complexe vormen, type cel dat reageert op heel spec soort object, afnemende (???) gevoeligheid vr variatie, minder afhankelijkheid
32
1.2 Receptieve veld bepaalt onafhankelijkheid van positie en grootte
Receptieve veld van een neuron: - Gebied van visuele ruimte (retina) waarvoor cel gevoelig is - grootte neemt toe bij verdere niveau’s van visuele verwerking (temporele cortex !!!!), (neuron gaat stimulus makkelijker herkennen, op eender welke plaats binnen het veld) => posterieur klein stukje maar anterieur veld neemt toe!! vr grootte en kleur analoog klein receptief veld: identificatie sterk afhankelijk van positie en grootte , de plaats is van groot belang, neuron reageert enkel als stimulus op bep plaats zit de vogel moet op de juiste tak zitten !!! groot receptief veld: laat identificatie toe, onafgezien van positie en grootte (cfr. objectherkenning), gn vogel makkelijker herkennen ZIE TEKENING
33
1.3 Kleurgevoeligheid
- Groot deel van cellen in ventrale stroom zijn kleurgevoelig (= belangr aspect vr vormherkenning) - Helpt bij figuur-achtergrond segregatie: vlakken met gelijke kleur behoren vaak tot zelfde object en verschillen van achtergrond figuren vd achtegrond onderscheiden
34
2. Bevindingen: fMRI
er zijn versch delen in hersenen die instaan vr verwerken van bepaald type objecten die vr het organisme relevant en belangr zijn
35
2.1 Lateraal occipitaal complex
selectief voor objecten onafhankelijk van visuele verschijningsvorm vorminfo, verwerking ervan onafh van manier van aanbieden BOLD stijgt bij vorminformatie tov noise controle stimuli waar niks van te zien OFM: object from motion (aantal punten bewegen gesynchroniseerd en hierdoor zien we een vorm) MTN: motion to noise (bewegende ruis) OFM: object from motion (obv contrast zie je vorm) OFL: object from luminance N: Noise (alleen zwart-wit puntjes) selectief voor objecten onafhankelijk van visuele verschijningsvorm
36
2.2 Fusiform face area
selectief vr gezichten faces > objects intact faces > scrambled faces in fusiforme cortex -> in inferieur temporele cortex enkel bij intacte gezichten activatie
37
2.3 Parahippocampal place area
selectief voor plaatsen visueel verwerken ruimtes in ventrale stroom, naast hippocampus!! zie link plaatsen waar ooit bedreiging, waar voedsel te vinden snelle communicatie, hoeven geen gekende plaatsen te zijn sterkste activatie bij intacte scènes i: intact s: Scrambled F: face H: house O: object S: scene
38
2.4 Extrastriate body area
selectief voor lichaamsdelen herkennen gebarentaal, expressies... buiten striate cortex verwerken lichaamsdelen visuele syst is zich gn ontw in zaken die biologisch belangr zijn OP: object part FP: face part BP: body part WO: whole object
39
3. Bevindingen: patiëntenonderzoek
kijken welke problemen als x ventrale baan heel vroeg: primaire visuele cortex (cfr. retinotopische effecten) als kleurengebied beschadigd: hierdoor ku problemen optreden VB'en visuele stoornissen: -Hemianopsie -Quadrantonopsie (hoort bij hemianopsie ?) -Achromatopsie: geen kleur meer ku zie (is niet zelfde al kleurenblindheid: zij zien wel nog kleuren) -Akinetopsie: (V5 gebied) geen beweging meer ku ZIEN (zien wereld als aaneenschakeling van momentopnames, zeer zeldzaam Visuele agnosie: verstoorde objectherkenning - geen deficiet in de elementaire visuele verwerking zoals gezichtsscherpte, kleur, helderheid -enkel te maken met de vorm die ze niet ku herkennen - geen geheugen- of kennisprobleem - modaliteitsspecifiek !!!! weten bv dat fles is maar ku niet benoemen Taxonomie: 1. Apperceptieve agnosie 2. Associatieve agnosie
40
3.1 Apperceptieve agnosie
meest ernstig, begin vd verwerkingsbaan problemen wnr terug geïntegreerd bv moeilijk wnr beetje contouren weggehaald Kenmerken: - eenvoudige discriminaties van helderheid en kleur blijven mogelijk; gezichtsscherpte is normaal - probleem bij het integreren van elementen van beeld tot een geheel - geen vormen kunnen onderscheiden (afhankelijk van ernst) - onmogelijk om objecten na te tekenen Problemen bij herkennen van gefragmenteerde contouren Problemen bij herkennen van objecten vanuit ongewone hoek soms is er nog enige herkenning mogelijk via de dorsale route - structuur afleiden uit beweging (structure from motion) - contour van object met handbeweging traceren (wat zijn vormverwerkingscapaciteiten van dorsale route?) prestatie soms beter wnr object beweegt neuropathologie: - diffuse schade aan occipitale gebieden (occip-temp baan)
41
3.2 Associatieve agnosie
verder in de ventrale stroom/baan x BILATERALE occipitemporale gebieden meer op einde visuele verwerkingsproces Kenmerken: - groeperen en integreren van informatie is nog mogelijk: patiënt kan objecten nog natekenen - MAAR x uit geheugen tekenen x koppeling kennis geheugen - MAAAR manier waarop ze matchen en kopiëren wijkt wel af vd normaliteit, ze doen nl. punt voor punt -> nog onduidelijk of toch mss problemen op perceptueel niveau - matchen van objecten is intact ! vormen van percepten = intact maar linken met info in geheugen = beschadigd Getekend naarkopij Getekend uit geheugen
42
4. Algemene theorieën (basistheorieën rond objectherkenning)
43
1. Computationele theorie van Marr (basistheorieën van objectherkenning)
UITGANGSPUNT 3 niveau’s van theorievorming - computationeel ≈ probleemanalyse waaruit bestaat probleem/taak? welke info ku we daarvoor gebruiken? dit niveau = vooral van belang welke beperkingen kunnen gebruikt worden? - algoritmisch kenmerken van input en output representaties? en hoe we van ene nr andere ku overgaan welke algoritmes om input in output om te zetten? - implementatie hoe zijn representaties en algoritmes geïmplementeerd in hersenen? hier neurale kruisbestuiving versch niveaus
44
1.1 3 niveaus van theorievorming
comp alg implem visuele input - 0-1 punten, van punten nr objecten komen ondergedetermineerde info binnen (2D -> 3D) gezichtspuntafh --> gezichtspuntonafh ! beperkte capaciteit hersenen gn op punten (1 = gedetecteerd) algoritmes toepassen om geleidelijk nr 3 dimensies te gn (lijnen nog zonder diepte) !!! zie 2 tekeningen slides belangr !!! object : moet nog gematcht worden met object in geheugen -- begin artificiële intelligentie beperkingen gebruiken om die stappen te zetten representaties - processen bv kleur als cue kijken: welke lijnen horen bij elkaar struct en beweging: punten op zelfde manier bew horen bij elkaar binoculaire dispariteit: cue van 2D nr 3D gn verschillen worden gebruikt om diepte te reconstrueren textuur: diepte-cue occlusie: kan ook helpen om diepte te achterhalen (bv. één been is niet te zien, zal achter een ander object staan) moeten die vlakken gn groeperen (cfr. berekenen elongatie-as) om te knn matchen en tot gezichtspuntonafh volumes
45
1.2 Interpretatie van agnosieën in de theorie van Marr
! patiënten met agnosie zullen nog dingen herkennen wnr elongatie-as bewaard ! eventueel abstract beschr ku wereld gezichtspuntonafh beschr vormen vgl'en met objecten in geheugen en zo kom je tot objectherkenning wnr georiënteerde vlakken bij elkaar ku gebracht in een object, tot 3D schets Appercept agnosie: ernstig: (cfr. geen vormherkenning) geen primaire schets mild: geen 3D onafh representatie -> moeite bij elkaar brengen vd lijnstukken Associatieve agnosie: geen toegang tot objectmodellen zij zu veel verder geraken; ku de lijnen wel samenbrengen tot een object maar ku niet vergelijken met een object in hun geheugen
46
5. Gezichtsherkenning: een speciaal geval?
47
1 Evidentie uit single-cell recording
- Cellen in inferotemporale cortex (IT) die specifiek reageren op: - gezichten in algemeen - delen van gezichten: oog, mond - configuratie van kenmerken - oriëntatie - specifieke gezichten ~ grootmoederceltheorie: activatie van specifieke cel is herkenning tegenargumenten: - specificiteit is niet alles of niets - probleem van aantonen van specificiteit ... VB grootmoederneuronen hyperspecificiteit neuronen bestaat wel degelijk maar specialisatie is niet alles of niets wie weet reageert ook op iets anders vb Jennifer Aniston Halle Berry patiënt
48
1.1 Sparse coding VS population coding
wat zijn de mogelijkheden van die hyperspecificiteit? Sparse: 1 neuron vr 1 object herkenning gebaseerd op 1 neuron voordeel: onderscheiding appel van appelsien maar kan GEEN GELIJKENISSEN onderscheiden want zijn 2 totaal andere neuronen die reageren Population: zowel gelijkenissen als verschillen zien bv. versch visuele neuronen coderen samen voor 1 object bv. 5 reageert zowel vr appel als appelsien
49
2 Prosopagnosie: kenmerken
Kenmerken: - beschadigd vermogen om specifieke gezichten te herkennen - vermogen om andere objecten te herkennen is intact - gezicht wordt als gezicht gezien, maar geen differentiatie tussen verschillende gezichten - geen geheugenprobleem !!! - gereduceerd omkeringseffect (gaat even goed gaan als gezichten omgekeerd staan - configuratie door elkaar) Neuropathologie: - schade aan RECHTER FUSIFORM gebied => eigen partner niet herkennen visueel
50
3 Evidentie uit ERP metingen
signalen uit FFA (links en rechts) opvangen elektroden op hersenen linker en rechter inferieur temporale gebieden links en rechts ander patroon: LINKS - wel gezichten onderscheiden - geen omkeringseffect - reageert enkel op (omgekeerde) gezichten, niet op (omgekeerde) auto's RECHTS - normale en omgekeerde gezichten worden onderscheiden Duidelijk verschil in N200 tussen gezichten en andere stimuli in rechterhemisfeer + omkeringseffect bij gezichten Verschil gezichten en auto’s, maar geen omkeringseffect rechts sterke amplitude N200 voor gezichten, minder voor omgekeerde gezichten, helemaal geen reactie op auto's
51
4 Evidentie uit fMRI: Fusiform Face Area
aangeboren
52
4.1 FFA: gezichtsherkenning of visuele expertise?
onderzoekers denken nog andere mogelijke uitleg: spec gezicht herkennen is eig vorm van visuele expertise gezichten = vr iedereen categorie van visuele expertise auto's = zou kunnen autokenners gebruiken FFA vogelkenners = rechter FFA actief
53
Zie laatste slides... precies niet in SV