Informasjon

Overflateoppfatning

Overflateoppfatning



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Jeg leter etter forskning som studerer:

  1. Hvor små og komprimerte må partikler av en overflate være for å oppfattes som en fast overflate for menneskelig berøring? F.eks. sand føles fortsatt kornet. Har det blitt forsket på hvor mye det varierer mellom forskjellige områder av kroppen?
  2. Samme spørsmål, men for hvor smertegrensen ligger - å gå på grus kan være smertefullt, mens det ikke er å gå på sand.

Noen tips til relevant materiale verdsatt!


1) Skiller mellom fast og granulert

Det er fordelingen av berøringsreseptorene i huden din som muliggjør skillet mellom faste og granulære gjenstander.

Evnen til å gjenkjenne to separate punkter påført huden samtidig fra et enkelt punkt kalles topunkts diskriminering. To -punkts diskriminering varierer med plassering på kroppsoverflaten. Det er omtrent 2 mm på fingertuppen og øker til over 40 mm på baksiden. (vcu.edu)

Bildekilde: Annals of Neurology, CC -lisens

2) Berøring vs smerte

Berøringsfølelsen aktiveres av berøringsreseptorer og smerter av smertereseptorer (nociceptorer). Generelt aktiveres smertereseptorer av større press enn berøringsreseptorer. Å gå på grus (skarpe kanter) bruker sannsynligvis større kraft på et bestemt område av huden din enn å gå på avrundede sandbiter, så det vil mer sannsynlig forårsake smerte.

Mekanoreceptive nociceptorer har en høy terskel for aktivering-de reagerer på mekanisk stimulering som er så intens at det kan skade vevet. (nobaproject.com)

Mer informasjon:

  • Hele kroppen kartlegging av romlig skarphet for smerte og berøring (Annals of Neurology, 2014)
  • Smertefølsomhet og taktil romlig skarphet endres hos friske musikere som hos pasienter med kronisk smerte (Frontiers in Human Science, 2015)

Strukturell biologi av celleoverflate -reseptor -ligand -interaksjoner

Ligand-sensing spesifisitet er avhengig av den diversifiserte arkitekturen til ektodomener av plantereseptorkinase (RK).

Ligand-indusert dimerisering er en kjernereseptoraktiveringsmekanisme for RK.

LRR-RK og RLP kan fungere som reguleringsmoduler for å definere aktive signalenheter.

Cystein Rich Peptides er brettede proteiner med nye reseptor-ligand-bindende strategier.

Strukturbiologiske tilnærminger er viktige verktøy for å gi ny innsikt i RKs signalmekanisme.

Planter har utviklet unike membranreseptorer som tolker innfødte og fremmede signaler for å koordinere planteliv og tilpasning. Denne store familien av reseptorproteiner har utviklet svært forskjellige ektodomene, og har fått kapasitet til å føle ligander av svært forskjellig kjemisk natur. En mekanistisk forståelse av hvordan disse signalsystemene fungerer, vil bidra til å forstå og avdekke viktige cellebiologiske spørsmål. Denne anmeldelsen tar sikte på å fokusere på de siste reseptor -ligand -interaksjonene og reguleringsmekanismen som har blitt strukturelt karakterisert, så vel som nye reseptorfold.


Abstrakt

Koblingen mellom objektoppfatning og nevral aktivitet i visuelle kortikale områder er et problem av grunnleggende betydning innen nevrovitenskap. Her viser vi at elektriske potensialer fra den ventrale temporale kortikale overflaten hos mennesker inneholder tilstrekkelig informasjon for spontan og nær øyeblikkelig identifisering av et subjekts perseptuelle tilstand. Elektrokortikografiske (ECoG) matriser ble plassert på den subtemporale kortikale overflaten til syv epilepsipasienter. Gråtonebilder av ansikter og hus ble vist raskt i tilfeldig rekkefølge. Vi utviklet en malprojeksjonstilnærming for å dekode den kontinuerlige ECoG -datastrømmen spontant, forutsi forekomst, timing og type visuell stimulans. I denne innstillingen evaluerte vi den uavhengige og felles bruken av to godt studerte trekk ved hjernesignaler, bredbåndsendringer i potensialets frekvensspektrum og nedbøyninger i råpotensialsporet (hendelsesrelatert potensielt ERP). Vår evne til å forutsi både tidspunktet for stimulansdebut og bildetype var best da vi brukte en kombinasjon av både bredbåndssvar og ERP, noe som tyder på at de fanger opp forskjellige og komplementære aspekter av motivets perseptuelle tilstand. Spesielt var vi i stand til å forutsi timingen og typen på 96% av alle stimuli, med mindre enn 5% falsk positiv rate og en


Forvirrende spørsmål

Selv med vår ganske komplette forståelse av persepsjonens biologi, gjenstår noen spennende spørsmål. Disse spørsmålene kan foreløpig ikke besvares strengt når det gjelder den fysiske sammensetningen av en organisme. Et av disse spørsmålene har å gjøre med konstantitet. Begrepet konstans refererer til det faktum at vår oppfatning av objekter har en tendens til å forbli den samme til tross for virkelige endringer som skjer i bildet deres på øyets netthinne.

Anta for eksempel at du går nedover en gate og ser på den høyeste bygningen på gaten. Når du nærmer deg bygningen, blir bildet på øyets netthinne større og større. Visse proporsjoner av bygningen endres også. Likevel tolker ikke hjernen din disse endringene som reelle endringer i selve bygningen. Det fortsetter å se bygningen med samme størrelse og form, uansett hvor nær eller hvor langt du er fra den.

Et annet oppfatningspuslespill innebærer oppfatning av bevegelse. Mysteriet ligger i hvordan oppfattet bevegelse ikke kan redegjøres for bevegelsen av et objekts bilde over netthinnen. Hvis det var slik, ville bevegelse av observatøren, eller til og med øyebevegelse, føre til oppfattet objektbevegelse. For eksempel, når du sykler, vil resten av verden bli oppfattet som bevegelige.

Dybdesyn. Et av gåtene som har interessert forskere i århundrer er dybdesyn. Dybdeoppfatning refererer til det faktum at øynene våre ser verden i tre dimensjoner, slik den faktisk er lagt opp. Problemet er at bilder som kommer inn i øyet, rammer netthinnen, en i hovedsak flat overflate, på baksiden av øyet. Hvordan kan et flatt bilde på netthinnen bli lest av hjernen som et tredimensjonalt bilde?

Et viktig element i svaret på dette puslespillet ser ut til å være kikkert. Begrepet kikkertvisjon refererer til det faktum at mennesker og de fleste andre organismer oppdager visuelle signaler med to øyne. De to øynene, skilt litt fra hverandre, mottar to litt forskjellige bilder av miljøet. Ved metoder som fremdeles ikke er helt forstått, er hjernen i stand til å kombinere de to bildene for å produsere en kikkertversjon av et bilde, et tredimensjonalt syn på miljøet.


Psykologisk institutt, Harvard University, 33 Kirkland Street, Cambridge, MA 02138

ABSTRAKT Kikkertforskjell, differensiell vinkelseparasjon mellom par bildepunkter i de to øynene, er den godt anerkjente grunnlag for kikkertavstandsoppfatning. Uten å benekte ulikhet 's rolle i å oppfatte dybde, beskriver vi to perseptuelle fenomener, som indikerer at det er nødvendig med et bredere syn på kikkert. Først viser vi at ulikhet kan spille en kritisk rolle i todimensjonale oppfatning ved å bestemme om separate bildefragmenter skal grupperes som en del av en enkelt overflate eller segregeres som deler av separate overflater. For det andre viser vi at stereoskopisk visjon ikke er det begrenset til registrering og tolkning av kikkertforskjell men at den er avhengig av halvt okkluderte punkter, synlige for det ene øyet og ikke den andre, for å bestemme layout og gjennomsiktighet av overflater. Fordi disse halvt synlige punktene er kodet av nevroner som bærer opprinnelsesøye informasjon, foreslår vi at oppfatningen av disse overflateegenskapene avhenger av nevral aktivitet tilgjengelig i det visuelle kortikale området V1.

Konseptet med en separat og modulær koding av billedegenskaper på lavt nivå har dukket opp i løpet av de siste 20 og 30 årene i studier av den visuelle cortex. Nevroner i striate og ekstrastriate cortex reagerer differensielt på bestemte aspekter av det visuelle bildet. For eksempel indikerer mottakelige feltkartstudier i kortikalområde V1 at cellene er selektivt følsomme for orientering, romlig frekvens, bevegelsesretning, farge og stimuleringsøye. Den anatomiske avgrensningen av funksjon i V1 ser ut til å opprettholdes i sine anslag til høyere ekstratrierte kortikale områder. Kortisk område V2 mottar afferenter fra V1 på en svært organisert måte, slik at dets underavdelinger mottar innganger fra forskjellige celleklasser i kortikal V1 (1,2).

Psykofysiske undersøkelser hos menneskelige observatører ga parallelle bevis for eksistensen av slike orienterings- og romfrekvente enheter i den menneskelige cortex. For eksempel reduserer langvarig eksponering for stimuli av spesifikk orientering og romlig frekvens følsomheten for de samme attributtene på en måte som er i samsvar med forestillingen om tilpasningsdyktige eller utmattelige kortikale nevroner i det menneskelige synssystemet. I tillegg reduserte eksponeringen for bevegelige stimuli den påfølgende følsomheten for bevegelsesmønstre i samme retning (3,4).

Disse funnene, tilsammen, antyder at det hos mennesker så vel som hos aper er spesifikke sett med analysatorer eller kanaler, hver avstemt etter bestemte aspekter av bildet. Både fysiologer (5) og psykologer (6) har tenkt at tidlig syn som består av retinotopiske kart, som deler bildet til forskjellige dimensjoner.

Et av de viktigste argumentene for en modularitet eller arbeidsdeling i den tidlige behandlingen av bildet har vært eksistensen av kikkertstereopsis. Oppfinnelsen av random dot stereogram av Julesz forsterket ytterligere oppfatningen om at dybdeoppfattelse kan forekomme uten kjent struktur i det monokulære bildet, at kikkertforskjell alene er tilstrekkelig til å formidle opplevd dybde. Kort tid etter oppfinnelsen av random dot stereogrammet, Barlow et al. (7) rapporterte at cellene i den striate cortex av katten var ulikheter innstilt hver celle har en spesifikk kikkert mottagelig feltseparasjon som gir den muligheten til å reagere selektivt på virkelige mål på bestemte avstander. Eksistensen av disse cellene ga en slående og uavhengig bekreftelse på kikkertforskjellen alene kunne formidle opplevd dybde. Forutsatt at det visuelle systemet kunne overvåke konvergensen av øynene med nøyaktighet og presisjon, kan egenskapene til forskjellige selektive nevroner for forskjell sørge for metrisk koding av oppfattet avstand.

Så stor har kraften til disse viktige funnene på kikkertforskjell vært at den har fått spesiell status i forståelsen av dybdeoppfatning, og overskygger andre velkjente signaler som lineært perspektiv, interposisjon, T-veikryss, etc. Oversett er også andre funksjoner for dybde koding, de som ikke åpenbart er relatert til opplevd dybde som sådan.

I denne artikkelen legger vi vekt på to undervurderte aspekter ved stereoskopisk dybdeoppfatning. Først foreslår vi at den kan spille en kritisk rolle ikke bare i oppfatningen av dybde, men også i å levere den nødvendige perseptuelle organisasjonen for enkel identifisering av todimensjonale (2D) former. For det andre foreslår vi et mer utvidet konsept med kikkertvisjon utover det som tilbys av kikkertforskjell, og argumenterer for en rolle som halvsyne punkter, som alltid er tilstede i vanlige scener. Vi rapporterer at slike halvsynlige punkter kan ha avgjørende betydning for å formidle oppfatningen av åpenhet.

Rollen til Stereopsis i 2D Vision

Vurder oppfatningen og identifiseringen av bokstaver. Bokstaver er 2D -former, og man kan med rimelighet anta at kodingen av den tredje dimensjonen ville være irrelevant. Stereopsis kan være nødvendig for å kode den tredje dimensjonen, men hvorfor skulle det være nødvendig å kode 2D -skjemaer?

Vi argumenterer for at vi ikke meningsfullt kan tenke på 2D-syn bortsett fra forholdet til tredimensjonalt syn. Mest åpenbart er kartleggingen av 2D -bildet på netthinnen når vi ser slike overflater fra forskjellige synspunkter og vinkler. Bilder av selv de enkleste 2D -formene blir forkortet og skjevt. For det andre, og temaet som behandles, er problemet som okklusjon utgjør. Fordi vi lever i en verden bestående av ugjennomsiktige objekter som ligger på forskjellige avstander, er 2D -overflater i verden ofte bare delvis synlige. Alle visuelle systemer har måttet møte dette grunnleggende faktum om okklusjon, selv når det gjelder 2D -syn.

Når det gjelder menneskesyn, bør du vurdere oppgaven med å se et enkelt 2D -skjema, si bokstaven & ldquoC & rdquo når den er alene (fig. en) og tilstoppet av et rektangel (fig. 1 b). Hvis vi betrakter de bokstavelig synlige grensekonturene som tilsvarer bokstavene i figur 1 c, er det åpenbart at det ikke lenger er i form av en C.

Publiseringskostnadene for denne artikkelen ble delvis dekket av sidebetaling. Denne artikkelen må derfor merkes herved & ldquo -reklame & rdquo i samsvar med 18 U.S.C. & sekt1734 utelukkende for å indikere dette faktum.

Forkortelser: 2D, todimensjonal.

FIG. 1. Illustrasjon av lukket brev, (en) Bokstaven C, ikke inkludert. (b) Den samme bokstaven C, tilstoppet av et lite rektangel. (c) De samme synlige bokstavfragmentene som i b, men nå forblir fragmentene atskilt. I stedet for å se enkeltbokstaven, ser vi to mindre U-formede deler, den ene opp ned.

I stedet er den delt i to stykker, hver med formen på bokstaven U, den ene høyre siden opp, den andre invertert. Likevel har vi svært få problemer med å gjenkjenne de separerte fragmentene i figur 1 b som bokstaven C, til tross for endringen i bildet. På en eller annen måte har vårt visuelle system ignorert grensen mellom bokstaven og rektanglet og anser C som å fortsette bak rektangelet. Vi ser det ikke som to separate bokstaver (som i figur 1 c).

Dette enkelteksemplet antyder at en tredimensjonal tolkning kan være nødvendig selv før 2D-informasjon kan evalueres fullt ut. To problemer synes mest åpenbare. For det første er det nødvendig å skille mellom de sanne grensene for 2D -overflater og de vilkårlige eller falske grensene som skyldes okklusjon. For det andre trenger det visuelle systemet en metode for å avgjøre om separate bildelapper skal settes sammen eller om de skal betraktes som deler av forskjellige overflater.

La oss først vurdere det falske grenseproblemet i forhold til eksemplet. Vi kan intuitivt se at grensen mellom C og rektangelet er vilkårlig ut fra et synspunkt på å vurdere bildelappene som tilsvarer bokstaven C. Det eksisterer hovedsakelig som en konsekvens av egenskapene og posisjonen til det okkluderende rektangelet. Grensen mellom rektanglet og C tilhører ikke & rdquo til C, men til rektangelet. Bestemmelsen av grense eierskap er et nødvendig mellomtrinn i byggingen av en overflaterepresentasjon. Hvordan skal grense eierskap bestemmes? Vi antar at det er diktert av den overflateflaten som er sett foran. Dette betyr at områder som tilsvarer de U-formede fragmentene ikke har en kant hvor de møter rektangelet. Når det gjelder å representere disse bildelappene som overflater, er disse fragmentene lokalt ubegrensede.

Vi må også vurdere det andre problemet som okklusjon utgjør. Hvordan kan det visuelle systemet bestemme hvilke fragmenter som er en del av den samme overflaten og hvilke som er på separate overflater? Bør de to U-formede stykkene knyttes sammen eller bør de betraktes som separate? Vi har antatt andre steder at når slike ubegrensede områder vender mot hverandre, kan de være en del av en enkelt overflate, som er fullført bak en okklusjon. At stereoskopisk dybde spiller en avgjørende rolle for å diktere både grenseierskap og overflateforbindelse, kan forstås ved å fusjonere de stereoskopiske bildene vist i figur 2. [Fusjon kan oppnås med eller uten optiske hjelpemidler. For instruksjonsveiledning, se Nakayama et al., (8).] Her ser vi at når det lille rektanglet blir sett på som bak, forblir de to U-formede fragmentene som perceptuelt atskilt. De lenker ikke sammen for å danne en enkelt forlenget overflate. Når rektangelet blir sett på som bak, er det imidlertid en stor kvalitativ forskjell. Nå går de to fragmentene lett sammen, slik at vi kan se bokstaven C.

En lignende situasjon kan sees for mer komplekse perseptuelle oppgaver som gjenkjenning av ansikter. Det antas ofte at det må være en intern mal for ansiktet lagret i visuelt minne, og at dette sammenlignes med ansiktsbildet. Vår bekymring for okklusjon tvinger oss til å vurdere et enda mer elementært problem. Hvilke deler av et bilde skal det visuelle systemet bruke for gjenkjennelsesprosessen, og hvilke deler bør ignoreres? Legg merke til tegneserieflaten vist på fig. 3, som ser delvis synlig ut, sett gjennom en blenderåpning. Hvis man bare tar i betraktning de ytre grensene for ansiktsområdet, kan disse rimeligvis tilpasse seg konturen merket x, noe som indikerer et smalt ansikt. Vi foreslår at gjenkjenningssystemet må rabattere denne kanten fordi den tilhører okklusjonen foran. Før anerkjennelse inntreffer, må det således være et tidligere skille mellom kantene som tilhører det som bør gjenkjennes og alt annet.

Dette er illustrert i stereogrammet presentert som figur 4, hvor vi presenterer identisk informasjon i høyre og venstre øye. Den eneste forskjellen er et lite horisontalt skifte av ansiktsfragmentene i hvert monokulære bilde slik at når de smeltes, blir fragmentene sett på som enten foran eller bak på de mellomliggende strimlene. Når du ser på de to stereoskopiske skjermbildene (ansikt foran og ansikt bak), er det en dramatisk forskjell i klarheten i hele ansiktet. Når ansiktsstrimlene blir sett foran, står hver stripe alene og isolert mot bakgrunnen. Ansiktsfragmentene er synlige, men de henger ikke sammen. Det er veldig annerledes når ansiktsfragmentene blir sett

FIG. 2. 2D -mønster av bokstaven C, tilstoppet av et lite rektangel. Som i figur 1 b, bokstaven C er synlig selv om den er delt i to deler, hver U-formet. Når det blir sett på som et stereogram, blir rektangelet imidlertid sett på baksiden, og de to U-formede fragmentene blir sett på som separate. De fullfører ikke for å danne en større bokstav C. [I dette og alle påfølgende stereogrammer i denne artikkelen får leseren beskjed om å krysse sikringen (X) til venstre og midtre bilder eller å krysse av (U) for å smelte midten og høyre bilder. For å se konfigurasjonen på omvendt måte, gjør du bare omvendt.]


Last ned og skriv ut denne artikkelen for personlig vitenskapelig, forskning og pedagogisk bruk.

Kjøp en enkelt utgave av Vitenskap for bare $ 15 USD.

Vitenskap

Bind 343, utgave 6174
28. februar 2014

Artikkelverktøy

Logg på for å legge til et varsel for denne artikkelen.

Av Tongda Xu, Ning Dai, Jisheng Chen, Shingo Nagawa, Min Cao, Hongjiang Li, Zimin Zhou, Xu Chen, Riet De Rycke, Hana Rakusová, Wuyi Wang, Alan M. Jones, Jiří Friml, Sara E. Patterson, Anthony B . Bleecker, Zhenbiao Yang

Vitenskap 28. februar 2014: 1025-1028

En alternativ signalvei for plantehormonet auxin går direkte inn fra celleoverflaten.


Tilgang til dokument

  • APA
  • Standard
  • Harvard
  • Vancouver
  • Forfatter
  • BIBTEX
  • RIS

I: Nature, Vol. 447, nr. 7141, 10.05.2007, s. 158-159.

Forskningsoutput: Bidrag til tidsskrift ›Kort undersøkelse› fagfellevurdering

T2 - En glans på overflateegenskaper

N2 - Mennesker oppfatter egenskapene til en overflate ved å tolke visuell input. Ved estimering av glans og letthet ser det ut til at nevral diskriminering av enkel bildestatistikk spiller en stor rolle.

AB - Mennesker oppfatter egenskapene til en overflate ved å tolke visuell input. Ved estimering av glans og letthet ser det ut til at nevral diskriminering av enkel bildestatistikk spiller en stor rolle.


Effekten av hudoverflatetopografi og hudfargingsspor på oppfatningen av mannlig ansiktsalder, helse og attraktivitet

Korrespondanse: Bernhard Fink, Institute of Psychology, University of Goettingen, Kellnerweg 6, 37077 Goettingen, Tyskland. Tlf .: +49 551 39934 faks: +49 551 39 9637 e-post: [email protected] Søk etter flere artikler av denne forfatteren

The Procter & Gamble Company, Greater London Innovation Center, Rusham Park, Whitehall Lane, Egham, KT15 2HT UK

Emmy Noether Research Group, Fakultet for biologi og psykologi, Universitetet i Goettingen, Kellnerweg 6, 37077 Goettingen, Tyskland

Emmy Noether Research Group, Fakultet for biologi og psykologi, Universitetet i Goettingen, Kellnerweg 6, 37077 Goettingen, Tyskland

Institute of Psychology, University of Goettingen, Kellnerweg 6, 37077 Goettingen, Tyskland

Emmy Noether Research Group, Fakultet for biologi og psykologi, Universitetet i Goettingen, Kellnerweg 6, 37077 Goettingen, Tyskland

Korrespondanse: Bernhard Fink, Institute of Psychology, University of Goettingen, Kellnerweg 6, 37077 Goettingen, Tyskland. Tlf .: +49 551 39934 faks: +49 551 39 9637 e-post: [email protected] Søk etter flere artikler av denne forfatteren

The Procter & Gamble Company, Greater London Innovation Center, Rusham Park, Whitehall Lane, Egham, KT15 2HT UK

Emmy Noether Research Group, Fakultet for biologi og psykologi, Universitetet i Goettingen, Kellnerweg 6, 37077 Goettingen, Tyskland

Emmy Noether Research Group, Fakultet for biologi og psykologi, Universitetet i Goettingen, Kellnerweg 6, 37077 Goettingen, Tyskland

Abstrakt

Objektiv

Tidligere studier som undersøkte effekten av hudoverflatetopografi og fargestikkord på oppfatningen av kvinnelige ansikter rapporterte en differensialvekting for oppfatningen av hudtopografi og fargejevnhet, hvor topografi var et sterkere visuelt tegn for oppfatningen av alder, mens hudfargejevnhet var et sterkere visuelt signal for oppfatningen av helse. Vi utvider disse funnene i en studie av effekten av hudoverflatetopografi og fargejevnhetstegn på oppfatningene av ansiktsalder, helse og attraktivitet hos menn.

Metoder

Ansiktsbilder av seks menn (i alderen 40 til 70 år), valgt for co-uttrykk for linjer/rynker og misfarging, ble manipulert digitalt for å skape åtte stimuli, nemlig separat fjerning av disse to trekkene (a) på pannen, (b ) i periorbitalområdet, (c) på kinnene og (d) over hele ansiktet. Omnibus (innen-ansikt) parvise kombinasjoner, inkludert det originale (umodifiserte) ansiktet, ble presentert for totalt 240 mannlige og kvinnelige dommere, som valgte ansiktet de anså som yngre, sunnere og mer attraktive.

Resultater

Betydelige effekter ble oppdaget for valg av ansiktsbilde, som svar på manipulering av hudfunksjoner. Den kombinerte fjerningen av hudoverflatetopografi resulterte i yngre aldersoppfatning sammenlignet med den som ble sett ved fjerning av hudfargestikk, mens det motsatte mønsteret ble funnet for helsepreferanser. Ingen forskjell ble oppdaget for oppfatningen av attraktivitet. Disse perseptuelle effektene ble sett spesielt på pannen og kinnene. Å fjerne hudtopografiske signaler (men ikke misfarging) i periorbitalområdet resulterte i høyere preferanser for alle tre attributtene.

Konklusjon

Hudoverflatetopografi og fargestoffer påvirker oppfatningen av alder, helse og attraktivitet i menns ansikter. Den kombinerte fjerningen av disse funksjonene på pannen, kinnene og i periorbitalområdet resulterer i de mest positive vurderingene.

Gjenoppta

Objekt

Des études précédentes menées sur les effets de la topographie de la surface et de la couleur de la peau en tant qu'indicateurs de la perception des visages féminins on révélé un impact différent pour ces deux caractéristiques. La topographie était un indicateur visuel plus important pour la perception de l’âge, tandis que l'uniformité de la couleur de la peau était un indicateur visuel plus important pour la perception de l’état de santé. Nous avons complété ces conclusies par une étude sur les effets de la topographie de la surface et l'uniformité de la couleur de la peau en tant qu'indicateurs de la perception de l'âge, de l'état de santé et de la beauté de visages maskuliner.

Méthodes

Les images du visage de six hommes (âgés de 40 à 70 ans), sélectionnées pour l'expression simultanée des rides/ridules et de la décoloration, ont été modifiées par ordinateur pour créer huit stimuli, c.-à-d., Retrait de ces deux caractéristiques séparément (a) sur le front, (b) sur la région périorbitaire, (c) sur les joues et (d) sur tout le visage. Toutes les associations par paire possibles (sur le visage), y includes le visage d'origine (non modifié), ont été présentées à un total de 240 juges hommes et femmes, qui ont choisi le visage qu'ils considéraient le plus jeune, en meilleure santé, et le plus beau.

Resultater

Des effets significatifs ont été mis en évidence pour le choix de l'image du visage, en réponse à la modification des caractéristiques de la peau. Le retrait cumulé de la topographie de la surface du visage s'est traduit par une perception de l'âge inférieure à celle observée avec le retrait des indicurs de la coloration du visage, tandis qu'on a remarqué la tendance inverse au level de l 'état de santé. Aucune différence n'a été remarquée au niveau la perception de la beauté. Ces effets sur la perception ont été particulièrement observés sur le front and les joues. Le retrait des indicurs de la topographie de la peau (mais pas la décoloration) sur la région périorbitaire s'est traduit par des préférences supérieures pour les trois caractéristiques.

Konklusjon

Les indicurs de la topographie de la surface et de la coloration de la peau ont un impact sur la perception de l’âge, de l’état de santé et de la beauté des visages maskulins. Le retrait cumulé de ces caractéristiques sur le front, les joues et la région périorbitaire s'est traduit par les évaluations les plus positives.


Binokulær visuell overflateoppfatning

Kikkertforskjell, den differensielle vinkelseparasjonen mellom par bildepunkter i de to øynene, er det velkjente grunnlaget for kikkertavstandsoppfatning. Uten å benekte ulikhetens rolle i å oppfatte dybde, beskriver vi to perseptuelle fenomener, som indikerer at et bredere syn på kikkertvisjon er berettiget. For det første viser vi at ulikhet kan spille en kritisk rolle i todimensjonal oppfatning ved å avgjøre om separate bildefragmenter skal grupperes som en del av en enkelt overflate eller segregeres som deler av separate overflater. For det andre viser vi at stereoskopisk syn ikke er begrenset til registrering og tolkning av kikkertforskjell, men at det er avhengig av halvt okkluderte punkter, synlige for det ene øyet og ikke det andre, for å bestemme layout og gjennomsiktighet av overflater. Fordi disse halvsyne punktene er kodet av nevroner som bærer informasjon om opprinnelse, foreslår vi at oppfatningen av disse overflateegenskapene avhenger av nevral aktivitet tilgjengelig i det visuelle kortikale området V1.


Innhold

Enkelte fiskearter tilbringer en betydelig del av livet nær vannoverflaten for å mate, vanligvis på insekter som sliter på overflaten. Arter som oppdager overflatebølger bruker dem vanligvis til å lokalisere slike byttedyr. Når jaktstillingen antas (som kan være nøytral holdning), holdes et spesifikt mekanosensitivt organ i kontakt med overflaten av vannet for at mekanoreceptorer kan motta overflatebølger. Dyret vil vente en liten tid (vanligvis & lt1s) før det starter et svar mot byttet, hvis overflatebølgene som oppfattes faller innenfor det foretrukne stimulusområdet. Svar mot byttedyr følger vanligvis mønsterretningen mot byttedyr, svømming mot byttedyr og deretter fangst av byttedyr. Denne evnen blir noen ganger referert til som en følelse av "fjernt berøring." [1]

Flere arter har vist seg å bruke overflatebølgedeteksjon for fangst av byttedyr. Blant disse er mange arter av ferskvannsfisk, særlig gruppene hatchetfish (Gasteropelecidae), ferskvanns sommerfuglfisk (Pantodontidae), halfbeaks (Hemiramphidae) og killifish (Aplocheilidae) (liste fra [1]). For sin konsekvent fremragende ytelse ved oppgaven, er toppminen/killfish (begge begrepene brukes i litteraturen) en av hovedmodellene for undersøkelse. Disse artene har en tendens til å leve i små ferskvannsmasser, i tillegg til bekker og sump.

Krusningene som fisk som fôrer overflaten, er mer teknisk kjent som kapillærbølger. Kapillærbølger genereres ved bevegelse av et objekt på overflaten av vannet eller fra en objekts korte kontakt med overflaten fra enten medium (luft eller vann). Bølger stråler utover i konsentriske sirkler fra kilden, og bølgeformen til hvert bølgetog endres i veldig spesifikke og forutsigbare bølger, som diktert av overflatespenning og tyngdekraft. [2] Vannoverflaten har en dempende effekt som forårsaker et unormalt spredningsmønster der bølger avtar i amplitude, hastighet og frekvens med avstand fra kilden. [1] . [2]

En stor del av forskningen på overflatebølgedeteksjon har blitt gjort i overflademating topminnow/killfish Aplocheilus lineatus. Schwartz (1965) demonstrerte at denne arten har en eksepsjonelt velutviklet evne til å oppdage overflatebølger, og den er lett plassert og opplært i laboratorier. [4] Pantadon bucholzi (en sommerfuglfisk på overflaten) brukes sjeldnere, men er veldig lik i sin anatomi og oppførsel. Resten av denne artikkelen vil fokusere på forskning gjort med En lineatus.

Eksperimentell metodikk Rediger

(Se arbeidet til Bleckmann, Schwartz, Müller, etc., 1965-nåtid).

Det eksperimentelle oppsettet for testing En lineatus ' evner er veldig standardiserte. Motivfisk blir ofte blindet slik at visuelle tegn ikke kan brukes. Stimuli leveres til overflaten av vannet i en testtank via en av to metoder (eksperimentatorer bruker ofte begge deler): for det første settes en høyttaler opp mot vannoverflaten, mens en plastskive dekker fronten av høyttalerkeglen med et lite hull i midten, slik at luft kan skyves gjennom hullet for å stimulere vannoverflaten i et mønster kontrollert av en firkantbølge generator. Alternativt dyppes en liten stang med noen millimeter i diameter kort et par centimeter i vannet. Enten oppsett kan flyttes rundt i tanken for å levere stimuli på forskjellige steder. Høyttaleroppsettet gir fordelen av at stimuli kan kontrolleres nøyaktig for å etterligne naturlige stimuli eller for å teste visse bølgeegenskaper.

Bølgeegenskaper måles optisk. Dette gjøres ved å skinne en laser (ofte helium-neon) ved vannoverflaten. Refleksjoner og forvrengninger av laserstrålen blir plukket opp av en fotodiode.

Fishes bevegelser blir videofilmet med et høyhastighetskamera ovenfra testtanken, slik at den nøyaktige timingen og arten av reaksjonene deres på stimuli kan gjennomgås.

Behavior of A lineatus Edit

Aplocheilus lineatus antar en jaktstilling ved vannoverflaten der den holder toppen av hodet innenfor 200 mikrometer fra vannoverflaten. [1] Ved oppfatning av passende bølgestimuli snur fisk først mot stimulansen. [4] Denne første svingen gjøres innen 150ms etter at bølgetoget ankom fisken. [1] Fisk svømmer deretter til bølgens kilde. Det er spesifikke parametere for bølgestimuli som skal oppfattes som gjenspeiler typen bølger som byttedyr produserer. Fisk er minst følsom for lave frekvenser, med en minimumsterskel på 10 Hz og har toppfølsomhet ved 75–150 Hz, den høyeste frekvensen de kan oppdage er 250 Hz. [5] These waves have small amplitudes (on a micrometer-scale), and fish can detect waves with minimum peak-to-peak displacement of 1 μm at 10 Hz and 0.0007μm in their most sensitive range of 75–100 Hz. Fish are also sensitive to waves generated within 7–30 cm of the fish's location, though they can occur at any point within that radius. Because the water surface acts as a low pass filter, this radius is different for different wave frequencies: 70 Hz waves with 100μm peak-to-peak distance are subthreshold at 37 cm, and 140 Hz waves are subthreshold at 19 cm. [6] Fish are able to tell apart concurrent waves of different frequencies when the frequencies are different by at least 15%, though at certain frequencies this difference can be as low as 8%. [7]

The wave-detection system of A lineatus and other surface feeding fish is tuned to match the waves that signal prey in their environment. A lineatus feeds on aquatic, semi-aquatic and terrestrial insects, often insects that have just touched the surface of the water or have fallen in and are struggling at the surface. [7] [8] Abiotic sources give off capillary waves of frequency 8–14 Hz, while biotic sources give off much higher frequencies, anywhere from 12–45 Hz and above. [9] This correlates well with A lineatus' peak sensitivity at higher frequencies.

Wave stimuli are classified into two types: the first is click stimuli (short bursts of amplitude less than 100μm which contain many frequencies between 5 Hz and 190 Hz and are of short duration, as when an insect just touches the water rather than moves continuously at the surface). [6] The other is continuous wave stimuli, which will contain many frequencies and in the wild are generated by fallen prey struggling at the water surface. [7]

It has been pointed out that A lineatus and other surface feeding fish are able to locate prey even if the waveform is only in click form (just touching the surface once, as when surfacing for air or when a mosquito larva is hatching), [10] which takes less time to complete than the fish will take to swim over. [2] [10] This indicates that the fish are simply performing a form of sensory taxis, that they are getting all the information they need to locate the prey in the initial stimulus reception and are retaining the location while orienting and swimming. Fish also can begin orienting and swimming after receiving only the first few waves in a wavetrain or click stimulus.

Directional orientation Edit

When stimuli are presented within a detectable range, orientations toward the stimulus by A lineatus are extremely precise: the response is almost perfect with angles up to 150° in either direction from forwards, and precision falls off but not much when waves come from the rear of the fish. [3]

There is some disagreement in the field about how A lineatus determines the direction of a stimulus. A common suggestion is that an animal performs a ray tracing calculation, similar to what human oceanographers use to locate ocean storms without a satellite. [2] Theoretically, an animal could compare the arrival times of a wavetrain at two neuromasts, effectively measuring the curvature of the wavefront (the farther away the fish is from the source, the less arc angle will be measured in the distance between the neuromasts). [2] However, there is no evidence of a neural circuit that performs this calculation, and other researchers suggest that the distance between any pair of surface wave neuromasts is too small (A lineatus's head is only 1 cm wide) for the calculation to be made accurately, and then at distances from the stimulus less than 7 cm. [11] The accuracy predicted by a time-difference mechanism (using triangulation of the wave source based on curvature of wave front) doesn't match actual accuracy. [7] Additionally it has been shown that if all neuromasts are removed except for one, direction detection still occurs to some degree, [12]

An alternative theory is that individual neuromasts have a preferred direction, that is they are most sensitive to waves coming from a particular direction. A comparison of activation levels of different neuromasts is a relatively easy neural calculation to perform.

When neuromasts are removed unilaterally, fish still turn towards the side the stimulus came from though overestimate the angle by an average of 21° towards the side with intact neuromasts. [3] In this situation, fish often make two turns, first towards the side with intact neuromasts and then back towards the other. [3]

Each neuromast has a preferred direction. This was shown in 1970 through ablation of all but one neuromast: fish then usually turned towards one range of directions regardless of where the stimulus came from. [13] The direction sensitivity, as revealed via electrophysiology, shows a cosine function describing receptor firing intensity: accuracy depends on receptor orientation and arrangement and intensity-difference threshold. [7]

In 2011 it was shown that there are certain fleshy ridges around each neuromast that direct water flow. When these ridges were removed, the receptive field for each neuromast was much wider than that with intact ridges this was shown with electrophysiology. [1] The same experiment also showed that adding ridges to neuromasts that did not previously have ridges also altered the receptive fields for those neuromasts. [1] This suggests that local water flow is important in direction detection.

Distance detection Edit

A lineatus and other surface wave detecting fish have a limited range in which they can detect surface waves. The ratio of source distance/swim distance ranges between 0.84 and 1.20, and the means range from 0.98 to 1.07. [7] This translates to an accuracy of 85% or higher when stimuli are 6–19 cm from the fish, decreasing to 76% at 14 cm. [3] As the wave source gets farther from a fish, the fish's ability to accurately determine distance decreases until it can no longer detect the waves. [6]

A lineatus uses the shape of the waveform to determine distance by analyzing how much the waveform has changed since it was generated this amount of change is extremely predictable and regular. The surface waveform has high frequencies near source, and lower frequencies farther away due to the dampening effect of the water surface the amount of decrease diminishes with distance. [11] A lineatus' possible use of the wavefront's curvature can be excluded since fish are still able to judge the distance of a wave's source with only a single functioning neuromast when all others have been ablated. [3] [11] When presented with single-frequency or upward frequency-modulated waves, fish underestimate the distance of the wave source this suggests the normal downward FM of capillary waves, which arises almost immediately in wave dispersion, is necessary for A lineatus to judge distance. [7] This was confirmed in 1982 by presenting fish with waves with an artificially generated waveform so that at 7 cm the wave had the downward FM sweep of a wave 15 cm away, and fish responded to these by swimming 15 cm. [11]

The neuro-anatomical basis for this ability has not yet been identified.

Anatomy Edit

A lineatus and similar surface feeding fish (e.g. Pantadon bucholzi) use a slightly modified lateral line organ called a neuromast to detect surface waves. A lineatus has 18 neuromasts (specialized vibration-sensitive lateral line organs) on the dorsal surface of the head of A lineatus. These are organized into three groups by longitudinal position, and each group is bilaterally symmetric. The groups are, caudal to rostral: nasal/infraorbital (I), supraorbital (II), and supratemporal/post-orbital (III). [4] [7] [8]

Each neuromast is a cluster of hair-cell bundles arranged in a line and numbering in the 10s to 100s. Each bundle of hair cells is covered in a gelatinous capulla which the capillary waves actually make contact with and in doing so cause afferent neurons to fire. [14] Neuromasts are similar in structure to canal organs in the lateral line canal system: they are housed in sacs of connective tissue between the skull and skin, and are connected to the water and water surface via canals and canal pores. [7] Recent work has also revealed small ridges of tissue around each neuromast which direct water flow around it. [1]

The neuroanatomy beyond the receptor level for surface wave-detecting neuromasts has been minimally investigated. In this regard what research has been done shows considerable variation between species in A lineatus, these neuromasts are considered the supraorbital line, and are innervated by ramus opthalmicus superficialis. [15] This tract results in collateral fibers that innervate the rostral boundary of the medial octavolateralis nucleus, the area in all teleosts where lateral line organs innervate. [16] These afferents also go to the valvula cerebelli. [17]

In one of the few electrophysiology studies performed on A lineatus, it was found that of all the primary afferents from neuromasts that they recorded, half phase-locked to wave stimuli. [8] These neurons had weaker ongoing activity than non-phase-locked neurons. With waves of decreasing amplitude, phase-locking also decreased. Phase-locking was best in the 40–70 Hz range or in the 80–100 Hz range. Within a neuromast different afferents phase-locked best to waves of different frequencies and amplitudes, and they found no correlation between a unit's dynamic amplitude range and its ability to phase lock. Analysis of data revealed that wave amplitude of waves was encoded in the degree of phase-locking and in the afferent's firing rate. Since this was the extent of the feature representation found, it was concluded that further analysis of waves must happen at higher levels in the nervous system. [8]

The African clawed frog (Xenopus laevis) responds to surface waves. It is able to locate wave directions at least to within ± 5° [18] and they can localize and distinguish between two different water waves coming simultaneously from two insects in different directions. [19] Xenopus has approximately 200 lateral-line organs located along the sides of its body, and also around its eyes, head and neck. It is claimed these are used to navigate and detect prey either striking the water or struggling [20] but the role of these organs in surface wave detection is not entirely clear Xenopus with all of their lateral line organs destroyed are still able to respond to surface waves in an oriented fashion. Compared to animals with an intact system they respond somewhat less accurately to anterior stimuli and much less accurately to stimuli from behind. [18] Areas of the Xenopus brain responding to surface waves have been identified. [21]

It has been speculated that both Xenopus and the European grassfrog use their seismic sensory capabilities to locate conspecifics in breeding ponds. [22]

Dolomedes spiders hunt by waiting at the edge of a pool or stream. They hold on to the shore with their back legs while the rest of their body lies on the water, with legs stretched out. When they detect the ripples from prey, they run across the surface to subdue it using their foremost legs, which are tipped with small claws like other spiders they then inject venom with their hollow jaws to kill and digest the prey. They mainly eat insects, but some larger species are able to catch small fish. [23] [24]

Females of the water spider Argyroneta aquatica build underwater "diving bell" webs which they fill with air and use for digesting prey, molting, mating and raising offspring. They live almost entirely within the bells, darting out to catch prey animals that touch the bell or the threads that anchor it. [25]


Referanser

Land, E. H. & McCann, J. J. Lightness and retinex theory. J. Opt. Soc. Er. 61, 1–11 (1971)

Gilchrist, A. et al. An anchoring theory of lightness perception. Psych. Rev. 106, 795–834 (1999)

Brainard, D. H. Color constancy in the nearly natural image. 2. Achromatic loci. J. Opt. Soc. Er. EN 15, 307–325 (1998)

Dana, K. J. et al. Reflectance and texture of real-world surfaces. ACM Trans. Kurve. 18, 1–34 (1999)

Todd, J. T., Norman, J. F. & Mingolla, E. Lightness constancy in the presence of specular highlights. Psych. Sci. 15, 33–39 (2004)

Pont, S. C. & Koenderink, J. J. Bidirectional texture contrast function. Int. J. Comp. Vis. 62, 17–34 (2005)

Robilotto, R. & Zaidi, Q. Lightness identification of patterned three-dimensional, real objects. J. Vis. 6, 18–36 (2006)

Nishida, S. & Shinya, M. Use of image-based information in judgments of surface-reflectance properties. J. Opt. Soc. Er. EN 15, 2951–2965 (1998)

Fleming, R. W., Dror, R. O. & Adelson, E. H. Real-world illumination and the perception of surface reflectance properties. J. Vis. 3, 347–368 (2003)

Dror, R. O., Willsky, A. S. & Adelson, E. H. Statistical characterization of real-world illumination. J. Vis. 4, 821–837 (2004)

Fleming, R. W. & Bülthoff, H. H. Low-level image cues in the perception of translucent materials. ACM Trans. Appl. Percept. 2, 346–382 (2005)

Levoy, M. et al. The Digital Michelangelo Project. 〈http://graphics.stanford.edu/projects/mich〉 (2004)

Nicodemus, F. Directional reflectance and emissivity of an opaque surface. Appl. Opt. 4, 767–773 (1965)

MacGillivray, H. L. Skewness and asymmetry: measures and orderings. Ann. Stat. 14, 994–1011 (1986)

Heeger, D. J. Modeling simple-cell direction selectivity with normalized, half-squared, linear operators. J. Neurophysiol. 70, 1885–1898 (1993)

Schiller, P. H., Finlay, B. L. & Volman, S. F. Quantitative studies of single-cell properties in monkey striate cortex. I. Spatiotemporal organization of receptive fields. J. Neurophysiol. 39, 1288–1319 (1976)

Baizer, J. S., Robinson, D. L. & Dow, B. M. Visual responses of area 18 neurons in awake, behaving monkey. J. Neurophysiol. 40, 1024–1037 (1977)

Shipp, S. & Zeki, S. The functional organization of area V2, I: specialization across stripes and layers. Vis. Neurosci. 19, 187–210 (2002)

Kagan, I., Gur, M. & Snodderly, D. M. Spatial organization of receptive fields of V1 neurons of alert monkeys: comparison with responses to gratings. J. Neurophysiol. 88, 2257–2274 (2002)

Mata, M. L. & Ringach, D. L. Spatial overlap of ON and OFF subregions and its relation to response modulation ratio in macaque primary visual cortex. J. Neurophysiol. 93, 919–928 (2005)

Malik, J. & Perona, P. Preattentive texture discrimination with early vision mechanisms. J. Opt. Soc. Er. EN 5, 923–932 (1990)

Chubb, C., Landy, M. S. & Econopouly, J. A visual mechanism tuned to black. Vision Res. 44, 3223–3232 (2004)

Olshausen, B. A. & Field, D. J. Emergence of simple-cell receptive field properties by learning a sparse code for natural images. Natur 381, 607–609 (1996)

Simoncelli, E. P. & Olshausen, B. A. Natural image statistics and neural representation. Annu. Rev. Neurosci. 24, 1193–1216 (2001)

Kingdom, F. A. A., Hayes, A. & Field, D. J. Sensitivity to contrast histogram differences in synthetic wavelet-textures. Vision Res. 41, 585–598 (2001)