第八講：Perceiving Motion

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目錄 1 運動知覺 1.1 運動知覺之課本的圖 1.2 運動知覺可給意義 1.3 不幸病歴 2 hidden bird 2.1 物體辨識與物體運動 2.2 視線方向與物體辦識 3 real motion 3.1 Apparent motion 3.2 Troxler's effec 3.3 Apparent motion 3.4 其他運動相關的錯覺 3.5 Induced motion 3.6 似動運動之應用 3.7 運動後效 3.8 真實與似動運動腦內表現 3.9 想像以下情境 3.10 optic array 4 何時感受「運動」？ 4.1 接受器層次的運動偵測 4.2 網膜運動偵測假想圖 4.3 身體動作、眼動、像動 4.4 CD theory 4.5 有空試試之材料 4.6 有空試試的情境 4.7 下課就可以玩的 5 Real-motion neuron 5.1 Newsome et al. (1989) 5.2 Newsome VS Hubel and Wiesel 5.3 microstimulation in MT 5.4 Aperture problem 1 5.5 Aperture problem 2 5.6 解決aperture problem相關腦區 5.7 解決aperture problem的關鍵 5.8 aperture problem實驗 6 Motion and human body 6.1 Biological Motion 6.2 Biological Motion特徵 6.3 Biological motion腦內位置 6.4 Grossman and Blake實驗材料 6.5 測試STS 6.6 Grossman et al. (2005)材料 6.7 Implied motion 6.8 Reed and Vinson (1996) 6.9 Implied motion 腦內表現 6.10 Apparent motion

運動知覺

• 自己之外在動

• 自己也在動

運動知覺之課本的圖

• 就是前兩張
• 參照第176頁 figure 8.1

運動知覺可給意義

• Heider and Simmel (1944)
• 只是大三角形、小三角形及圖形在移動的動畫（兩分半鐘），但可以講出故事
• 參照第176頁 figure 8.2

不幸病歴

• Figure 8.2 (p.179)
• Ms. L.M.
  • damage in posterior portions of brain
  • Akinetopsia

• cannot see movement
  • 故事（口述）+ 影片

hidden bird

• 參照第177頁 figure 8.3
• 網站

物體辨識與物體運動

• 每一瞬間看到不同，累積一段後才有穩定的辨識
• 參照第178頁 figure 8.4

視線方向與物體辦識

• Figure 8.4 (P.180)
• 另一例
  • 動畫

real motion

• 真實運動

Apparent motion

• illusory motion
• phi phenomenon

• phi實驗動畫

Troxler's effec

• 另外一種運動錯覺
  • 網頁連結

• 一個值的深思的問題
  • 我們能不能分辨真實與錯覺運動？
  • 錯覺？

Apparent motion

• Gestalt Psychology 啟始的地方
• 參照第179頁 figure 8.5

其他運動相關的錯覺

• Filling-in illusion
  • 模糊的邊界會擴散

• Motion-induced blindness
  • 高亮度的刺激因週遭運動而消失

• Wagon-wheel effect
  • 車輪會反轉（？）影片一 影片二

Induced motion

• 動者通常是小的東西
  • 風大的夜晚，雲動很快，看久了覺月亮在走
  • 測試網站
  • 如果在三張圖中可以看到不同程度（或是看不到）induced motion，請回饋給作者
    • 網頁最下面有郵件位置
• 另一種induced motion (attention induce)
  • 看影片TseVideo1.mov
  • 注意白或黑層紅點閃現的位置會不同
    • 原始網址

似動運動之應用

• 參照第179頁 figure 8.5
  • LED廣告
  • 跑馬燈
  • 電視動畫
  • ....

運動後效

• motion aftereffects MAE
• waterfall illusion
  • figure 8.6 (a), (b)
  • 運動後效產生圖形
    • 注視圖中心至少20秒
    • 馬上去看靜止且有東西的地方

真實與似動運動腦內表現

• 參照第180頁 figure 8.7
• 前頁圖說明：
  • 控制情境中兩個光點同時呈現，真實運動情境中一個光點來回運動，似動情境中兩個光點先後呈現。圖中藍色表示控制組激發的腦區，紅色表示由真實運動所激發的腦區，而黃色表示由似動運動所激發的腦區。結果可發現，真實運動和似動運動激發的區域有很大的重疊。

想像以下情境

• 一、被觀察者在空間中移動，而觀察者本身不動，觀察者可知覺到被觀察者移動 (圖8.8a)。
• 二、被觀察者在空間中移動，觀察者的視線跟著被觀察者；此時被觀察者在網膜上的影像是不變的，但觀察者仍可知覺到被觀察者移動(圖8.8b)。
• 三、觀察者本身在空間中移動，空間中所有物體的影像在觀察者的網膜上是移動的，但觀察者知覺到的是一個靜止的空間(圖8.8c)。

optic array

• global optic flow vs local disturbance in optic array
• 參照第181頁 figure 8.8

何時感受「運動」？

接受器層次的運動偵測

• 以最簡單側抑制來說明
• 參照第182頁 figure 8.9

網膜運動偵測假想圖

• 事實上往右下方運動的線段，也會激發一個對於正右方運動敏感的視覺細胞。解決這個問題的方式就是整合許多細胞的反應以得全貌，medial temporal cortex

身體動作、眼動、像動

• Corollary Discharge Theory
• IDS image displacement signal
• MS motor signal
• CDS corollary discharge signal
• 參照第183頁 figure 8.10

CD theory

• (a)與(b)，當網膜影像位置改變，發出IDS。比較器發出影像移動的資訊。(c)MS（動眼訊號）讓眼睛移動，使得網膜影像位置也改變，發出IDS。但MS同時發出CDS，使比較器不會發出影像移動的資訊。
• 參照第184頁 figure 8.11

有空試試之材料

• 參照第184頁 figure 8.12

有空試試的情境

• 參照第184頁 figure 8.13

下課就可以玩的

• 參照第185頁 figure 8.14

Real-motion neuron

• 參照第185頁 figure 8.15
• 前圖說明
  • 細胞在眼睛不動、物體運動時反應(圖8.23a)，但當眼睛轉動而物體不動時卻不反應(圖8.23b)。由於這兩物種情況在網膜上的投影是相同的，因此此類細胞應該也考量了眼球運動的訊息，並針對真實運動的物體反應

Newsome et al. (1989)

• 參照第186頁 figure 8.16

Newsome VS Hubel and Wiesel

• 參照第187頁 figure 8.17

microstimulation in MT

• 參照第188頁 figure 8.18

Aperture problem 1

• 參照第188頁 figure 8.19
• 參照第189頁 figure 8.20

Aperture problem 2

• 參照第189頁 figure 8.21

解決aperture problem相關腦區

解決aperture problem的關鍵

• 端點
• 參照第190頁 figure 8.22

aperture problem實驗

• Josh McDermott and Edward H. Adelson Dept. of Brain and Cognitive Sciences, MIT
  • home
  • fig. 1 one square
  • fig. 13 BASIC DIAMOND
  • fig. 15 CLOSURE AND COMPLETION
  • fig. 18 BORDER OWNERSHIP

Motion and human body

• 可能與不可能
  • (b)在極短ISI
  • (c)較長ISI
• 參照第191頁 figure 8.23

Biological Motion

• 發現者 Gunnar Johansson University of Uppsala Sweden 1973
• 測試網站
• 參照第191頁 figure 8.24

Biological Motion特徵

• point-light motion小燈運動
• biological motion 優在
  • occurs automatically自動發生
  • < 200msec.
  • even color is changed顏色改變也發生
  • young infants 初生嬰兒也會
• 看影片
  • Light-point display
  • biological motion by Ramachandran

Biological motion腦內位置

• Grossman and Blake (2001)
  • 利用Biological and scrambled motion
  • STS (Superior temporal sulcus)
  • FFA (Fusiform face area)
    • biological motion 較優
  • EBA （Extrastiate body area)
    • 兩者沒差

Grossman and Blake實驗材料

影片 biological motion and scrambled light

• 參照第192頁 figure 8.25

測試STS

• 利用TMS (Transcranial Magnetic Stimulation)
  • 跨顱磁刺激儀
  • Grossman et al.(2005)
• 參照第192頁 figure 8.26

Grossman et al. (2005)材料

• (a) biological motion
• (b) scrambled motion
• (c) biological motion + noise 加了線條
• (d) biological motion + noise 實際影像
• 參照第193頁 figure 8.27

Implied motion

• Hokusai (北齋)

• 動感！！
• 參照第193頁 figure 8.28
• Freyd (1983)
  • 受試者會記得見過圖的「下一刻」的樣子

• • representational momentum

• Freyd (1983)
  • 判斷一樣不一樣，(b)最難
• 參照第194頁 figure 8.29

Reed and Vinson (1996)

• representational momentum

Implied motion 腦內表現

• fMRI 記錄 in MT
• 參照第194頁 figure 8.30

Apparent motion

• 
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