第四講：Cortical Organization

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目錄

Cortical Organization

Seeing as an active process

  • 我們看東西是被動的嗎？
    • 錯覺輪廓 illusory contour

Image:04illusory contour.png

  • 差在那裡？
    • 邊界傾斜

Image:04Seeing as an active process2.png

  • 雙可圖形
    • Rubin's vase

Image:04Seeing as an active process 3.png

  • 視覺解釋及記憶

Image:04Seeing as an active process 4.png

  • 前面四張圖的結論
    • 我們所見不是只有光學影像本身我們用眼睛及再加....來看本章主題就是........是什麼？

腦內空間組織

  • 參照第76頁 封面
  • 參照第78頁 figure 4.1

Maps in Striate Cortex

  • 大腦皮質部
    • Columnar structure
    • 功能上（似乎解剖上亦是）在皮質區有一類型的組織稱為柱狀組織（columnar structure）
    • 同柱狀中之細胞功能類似
    • 不同柱狀間功能有差異
  • 研究方法
    • single cell recording （早期）
    • brain imaging （近期）

Hubel and Wiesel (1965)實驗結果

Image:04Maps in Striate Cortex.png

  • 參照第78頁 figure 4.2

Brain Imaging

  • PET ( positron emission )
    • 正子電腦斷層掃描
  • fMRI ( functional magnetic resonance imaging )
    • 功能性磁振造影
  • 方法
    • subtraction technique
    • 減法！

Brain scanning

    • 參照第79頁 figure 4.2
  • subtraction technique

Image:04subtraction technique.png

  • Retinotopic maps and Cortical magnification factor by brain imaging
  • 參照第79頁 figure 4.3

Cortical magnification 示意圖

  • 參照第0頁 figure 4.5

Topographic map in cortex

Image:04Topographic map in cortex.png

cortical magnification 實驗

Image:042-deoxyglucose.png

Columnar Structure

  • Hubel and Wiesel 所整理
    • location column
    • orientation column
    • ocular dominance column
  • Hypercolumn
  • location column之同一location例
  • 參照第80頁 figure 4.6
  • orientation column之一例
  • 參照第81頁 figure 4.7
  • orientation column 當電極斜插時
  • 參照第81頁 figure 4.8

Orientation columns in a Location column

  • 參照第81頁 figure 4.9

ocular dominance column（單眼優勢）

Image:04ocular dominance column.png

  • Hubel and Wiesel 之Hypercolumn

Image:04Hypercolumn.png

  • color
    • blobs cell 泡泡細胞

Image:04blobs cell.png

Columns and hypercolumns

  • Hypercolumn by De Valois and De Valois

Image:04Hypercolumn by De Valois and De Valois.png

Representation in V1

  • Representation
    • 假想在各層次之資訊表達的方式
    • 亦可視為「計算過程」
      • 希望把資訊由硬體（大腦）獨立出來，即可由不同的硬體（如電腦）表現同質的東西
  • 實際表現
    • 大腦神經興𡚒情況
  • Representation示意圖

Image:04Representation.png

Scenes in V1

  • 參照第82頁 figure 4.10
  • 參照第82頁 figure 4.11
  • 參照第82頁 figure 4.12

Streams

  • Neural Pathway
    • 大腦中資訊流向
    • What, Where and How
  • Dorsal pathway
    • Where and How
  • Ventral pathway
    • What
  • Brain Ablation
  • 參照第83頁 figure 4.13

Visual pathway

  • 參照第84頁 figure 4.14

Dorsal 與Ventral怎麼分？

  • 參照第84頁 figure 4.15

Neuropsychology

  • 神經心理學
    • 不是生理心理學
  • Dissociation
    • p. 85 table 4.1
    • single / double dissociation
    • 單一人／多個人
  • 參照第85頁 table 4.1
  • D.F.的例子
  • 參照第85頁 figure 4.16
  • rod and frame illusion 可以應用在正常人上的多種管道現象

Image:04rod and frame.png

  • 另一個正常人實驗
  • 參照第86頁 figure 4.17

Modularity

  • 在striate cortex之後尤其在IT (inferotemporal cortex)
    • 有針對複雜刺激反應的區域
    • 如
      • FFA (fusiform face area)臉
      • PPA (parahippocampal place area)空間配置
      • EBA (extrastriate body area)去除臉的身體
  • 且這些地方異常會出問題
    • prosopagnosia 面孔失認

Tanaka (1991)的研究

  • 參照第87頁 figure 4.18

IT與FFA的位置

Image:04IT&FFA.png

FFA 在fMRI 的表現

Image:04FFA in fMRI.png

也是在IT

Image:04in IT.png

  • Face, body, places

Image:04Face, body, places.png

  • 更進一步腦內反應

Image:04brain respond.png

Vision與 Memory

Image:04vision & memory.png

  • Neuron in MTL

Image:04Neuron in MTL.png

神經如何特化

  • Neural Specialization
    • neural selectivity by Evolution
      • theory of natural selection
    • neural shaped by Experience
      • Gauthier et. al. (1999)
      • “Greeble

Greebles 的辨識之腦中表現在訓練前後

Image:04Greebles.png

high order vision

  • vision is constructive（視覺是建構的）

Image:04vision is constructive.png

  • context dependent 情境相依

Image:04context dependent.png

  • integration of local features（整合局部特徵）

Image:04integration of local features.png

  • 這是手指嗎？

Image:04finger.png

取自"http://wiki.kmu.edu.tw/index.php/%E7%AC%AC%E5%9B%9B%E8%AC%9B%EF%BC%9ACortical_Organization"