ABSZTRAKT GYŰJTEMENY

 

NYOLCADIK MAGYAR LÁTÁS SZIMPOZIUM

 

2001 szeptember 8

 

 

 

RETINA

 

A fény- és [cGMP]-változások hatása a glutaminsav felszabadulására izolált patkány retinából

Barabás Péter

MTA Kémiai Kutatóközpont Kémiai Intézet Neurokémiai Osztály, Budapest

 

Fény elnyelesének hatására, a retina fotoreceptor sejtjeiben egy már sok részletében is ismert folyamat, a fototranszdukciós kaszkád aktiválódásákor csökken a cGMP szint és a fotoreceptor sejtek hiperpolarizálódnak. Általánosan elfogadott, hogy a hiperpolarizáció hatására a retina legfőbb serkentő neurotranszmitterének, a glutaminsavnak szintén csökken a felszabadulása, azonban ezt eddig még nem sikerült emlős retinában kimutatni. Ezen kívül feltételezhető még az is, hogy a cGMP koncentráció csökkentése önmagában fényhez hasonló hatást válthat ki. Ezért patkányból izolált retinában megvizsgáltuk, hogyan befolyásolja a fény és a cGMP koncentráció csökkentése a Glu felszabadulását.

A [14C]Glu-val előinkubált retinát, egy erre a célra speciálisan kialakított kistérfogatú kamrába helyeztük és meghatároztuk a folyamatos szuperfúzióval nyert mintákban a [14C] mennyiségének változását fény valamint a PDE enzimgátló, Zaprinast és a cGMP-t szintetizáló guanilát cikláz enzimgátló, LY83583 hatására. Vékonyréteg kromatográfiával ellenőriztük a minták autentikus [14C]Glu tartalmát. A sejtek túlélését propidium jodidos festéssel határoztuk meg.

Növekvő intenzitású fényinger hatására növekvő mértékű Glu-felszabadulás csökkenést észleltünk, amelyet a Zaprinast blokkolt vagy antagonizált. Az LY83583 hatására tranziens Glu felszabadulás csökkenés következett be. A fényinger sorozatokban jelentkező stimulus/válasz arány csökkenése, valamint az erős fényingerekkel kiváltható folyamatos Glu felszabadulás csökkenés különböző fényadaptációs mechanizmusokra utalnak. Eddigi eredményeink bizonyítják, hogy a fototranszdukciós kaszkád széles körben elfogadott mechanizmusa az emlős retina esetében is feltehetőleg alkalmazható, egyben megalapozzák a fényadaptáció jelenségeinek további tanulmányozását in vitro.

 

 

 

Egyes glutamat-receptor koto feherjek eloszlasa patkany retinaban

Gabriel Robert

Pécsi Tudományegyetem, Altalános Allattani es Neurobiologiai Tanszék

 

Kiserleteink soran a GRIP (glutamate receptor interacting peptide) es az ABP (AMPA-receptor binding protein) immuncitokemiai lokalizaciojat vizsgaltuk patkany retinaban kettos immunfluoreszcens technikaval. A preparatumokat konfokalis lezermikroszkopban elemeztuk. Megallapitottuk, hogy a horizontalis sejtek, az AII-es amakrin sejtek valamint a dopaminerg amakrin sejtek mindket proteint tartalmazzak. A kolinerg amakrin sejtekben egyik fent emlitett protein sem volt jelen. A ket feherje kolokalizaciojat a tiramid modszer segitsegevel tanulmanyoztuk. Azok szamos sejtben kolokalizaltak egymassal, csakugy, mint a GluR2 alegyseggel. Eredmenyeink alapjan valosznusitheto, hogy a legtobb GluR2-t is inkorporalo glutamat receptort tartalmazo sejtben a vizsgalt proteinek reszt vesznek a receptor komplexek stabilizalasaban es azok bizonyos elemeinek transzportjaban.

 

Tirozin-hidroxiláz aktivításukban eltérõ BALB/cJ és CXBI egértörzsek fényadaptációs folyamatainak vizsgálata

Szikra T., Gabriel R., Slezia A, Juhasz G. Vadasz Cs

Neurobiologiai Kutatocsoport ELTE

 

A dopamin számos retinális funkció modulálásában résztvesz, mint például a horizontális, amakrin sejtek, csapok és pálcikák réskapcsolatainak és a pigmenthám mûködésének szabályozása; más neurotranszmitterek ürülésének befolyásolása. A dopamin legtöbb hatása extraszinaptikus, tehát hatását generálisan fejti ki feltehetõen az összes retinális sejten. A retina megvilágítása a dopamin szintézisét serkenti és az extracelluláris koncentrációját növeli. Hatásai révén többek között elõsegíti a retina fényadaptációját, a fenyadaptált válaszok kialakulását mind az egyes sejtek, mind az egész retina szintjén. Mint minden monoaminnak, a dopamin szintézisének is a sebességmeghatározó enzime a tirozin hidroxiláz (TH), amelynek aktivítását a fény szerin foszforiláció útján szabályozza. A szintézisút a dopa-dekarbixiláz szelektív blokkolásával (NSD-1015) megállítható. A dopamin központi idegrendszeri funkcióinak vizsgálatára számos TH aktivításukban eltérõ egértörzset tenyésztettek ki, amelyek retinális mûködését azonban nem vizsgálták. Jelen munkánkban két egértörzs, a magas TH aktivítással rendelkezõ BALB/cJ, és az alacsonyabb TH aktivítást mutató CXBI törzsek dopaminhoz kapcsolt retinális funkcióit vizsgáltuk sötét és fényadaptált állapotban, a következõ módszerekkel: 1, szabadon mozgó állatok elektroretinogramjai alapján elkészítettük a két törzs  fényadaptációs görbéjét; 2, fényadaptációs görbét vettünk fel NSD-1015 jelenlétében is; 3, elektrokémiai detektálással meghatároztuk az L-Dopa koncentrációját sötét és fényadaptált körülmények között; 4, immunhisztokémiai festéssel megvizsgáltuk a két törsz retinájának szerkezetét, különös tekintettel a dopaminerg amakrin sejtekre és azok immunreaktivítására; 5, Western-blot technikával meghatároztuk a két törszben a TH enzim mennyiségét. Kisérleti eredményeink azt mutatják, hogy ép retinális szerkezet mellet viszonylag kis mértékû TH aktivítás különbség is jelentõs funkcionális eltéréseket okozhat a fényadaptációs folyamatokban a többi retinális elektrofiziológiai paraméter érintetlensége mellett.

 

 

 

Reserpin-szenzitiv retinalis neuronok intracellularis analizise teknos retinaban

Rabl Katalin

Pécsi Tudományegyetem, Altalános Allattani es Neurobiologiai Tanszék

 

Reserpin (monoamin-depletor) retinalis sejtekre kifejtett akut hatasat vizsgaltuk  teknosben (Pseudemys scripta elegans). Kiserleteinkben szuperfuzalt, fenyadaptalt eyecup-preparatumbol intracellularis elvezetessel kisertuk figyelemmel a retinalis neuronok fenyvalaszainak 10 microM reserpin-adast koveto valtozasat. Szamos sejtet Neurobiotinnal toltottunk morfologiai azonositas celjabol.  A kulonbozo sejteken eltero droghatast tapasztaltunk. Az amakrin- es ganglionsejtekbol torteno elvezetesek tobbnyire nem mutattak membranpotencial-valtozast, valamint a fenyvalaszok csokkentek vagy megszuntek. Mas esetekben a sejtvalasz ON-komponense es az interstimulus spike-k eltuntek, vagy az ON-tranziens komponens ON-fenntartott valaszmintazatta alakult, mikozben a membranpotencial a kontrollnal mert erteken maradt. Kombinalt hatasok, mint a fenyvalasz-amplitudo csokkenese es ezzel egyutt a membran depolarizacioja, elsosorban a horizontalis sejtekre jellemzo.  Eredmenyeink szerint a reserpin elsodlegesen a szerotonin extracellularis koncentraciojanak emelesevel idezhet elo akut hatast, mivel a fenyadaptalt retinaban a dopamin nem jatszhat fontos szerepet a reserpinhatas kivaltasaban. Feltetelezeseink szerint a drog a szerotonin-receptort tartalmazo neuronokon keresztul fejti ki hatasat. Jelenleg ezen receptorok  pontos elofordulasa nem ismert. Kiserleteink alapjan bizonyitast nyert, hogy a reserpin akut alkalmazasa nem csak a belso, hanem a kulso retinalis sejtek fenyvalaszainak valtozasat is okozza. Tovabba, amely sejtek csak valaszmintazatuk megvaltozasaval reagaltak, tartalmaznak szerotonin-receptorokat, mig azon neuronoknal, melyeknel a membranpotencial is valtozott, a szerotonin-receptor jelenlete nem valoszinusitheto, ezen esetben inkabb preszinaptikus hatast feltetelezunk.

 

300 ms hosszu feldolgozott kepcsomagok hagyjak el a retinat mikroszakkadonkent: a vizualis kepfeldolgozas uj elve

Juhasz G. Salfay, O, Plahalmi, J. Galambos, R.

Neurobiologiai Kutatocsoport ELTE

 

            Az  utóbbi 3 év során a vizuális rendszer fiziológiájával foglakozó tankönyvekbol egyszeruen eltünt két fontos percepciós probléma bemutatása melyek az egysejt regisztrálási technikákkal nyert tudásunkba nem férnek bele. Ezek az olvasás problémája és a stabilizált kép okozta reverzibilis vakság. Mindkét jelenség alapjában véve a mikroszakkadikus szemmozgásokkal függ össze melyek minden 200-300 ms-ban egy új „ON” választ produkálnak. Talán a legmegdöbbentobb jelenség a látórendszerben, hogy ha a képek feldolgozása nem tartalmaz 300 ms-onként egy „ON” választ, akkor a látótér másodpercek alatt feketévé válik. Úgy gondoltuk, hogy a reverzibilis vakság jelenségének vizsgálata fontos, rendszerelvi részeit tárhatja fel a retina muködésének és ezért kidolgoztunk egy állatkisérleti modellt amiben a fényforrás egy koponyára erositett LED dioda és az elvezető elektródok a szemgolyú felszinén és a chiasma opticumban vannak. A háttér fényt azaz az adaptációs szintet egy másik LED dióda szolgáltatta.Ennek következtében szabadon mozgó állatokon egyszerre mérhetjük a retina két kimenetét, a retinogrammot és a n. opticus által küldott választ. különbözo háttérfényben és ingerparaméterek esetében.

            A kisérletek legfontosabb eredménye az volt, hogy mig a retinogram szinte lineárisan követte az inger fényenergiájának változását és a háttérfény szintjét, addig a chiasma opticumban mérheto n. opticus válasz szinte változatlan maradt és hossza megegyezett a  mikroszakkadikus szemmozgások frekvenciájával. Eredményink alapján megkiséreltünk megfogalmazni egy dinamikus látási modellt amiben a retina 300 ms-ként egy teljes retinát leképezo analizist végezne a kép elmozdulását követő „ON” válaszhoz csatolva. Igy értheto lenne a reverzibilis vakság miért jön létre az „ON” válaszok hiányakor és az is, hogy a retina képfeldolgozó szerepe sokkal nagyobb mértéku mint ahogy korábban gondoltuk. A Hubel és Wiesel által javasolt látási alapmechanizmusok részét képzik szerintünk a retina képfeldolgozó aparátusának de önmagában az elemi jelenségekkel foglalkozó kisérletek nem képesek megoldani a látás alapvetoen fontos percepciós jelenségeinek több kérdését. Pereparátumunk hozzásegithet a látás rendszerelvi vizsgálatának és a sejtaktivitási kisérletekbol származó adatok jobb megértését célzó kisérletek folytatásához.

 

 

 

ANATOMIA

 

A retinalis rostok vegzodesi tipusai a madar tectumaban, es ezek funkcionalis jelentosege

Tombol, Alpar,Sebesteny

SOTE, Budapest

 

 

Az opticus rostok vegzodese a nucleus BOR-ban

Zayats, Tombol

SOTE, Budapest

 

 

 

A kergi nagy kosarsejtek axoneloszlasa orientacio specifikus fejlodesre utal

Kovács Krisztina, Ferecskó Alex, Buzás Péter, Ulf T. Eysel, Kisvárday Zoltán

Institut für Physiologie, Abteilung für Neurophysiologie, Ruhr-Universität Bochum

A GABAergias 3-4. retegi nagy es közepes meretø kosarsejtek egyik jellemzo anatomiai tulajdonsaga, hogy az axon a sejttest agyfelszÍnhez közelebbi polusabol ered es utana röviddel (50-100 µm) 2-4 erosen mielinizalt, fo axonagra bomlik. A fo axonagak közel parhuzamosan futva az agyfelszÍnnel gazdagon elagaznak es oldaliranyban a sejttestol 1-2 mm-re legyezoszerøen kiterjednek. Korabbi vizsgalatainban a kosarsejtek teljes axonfajanak (axon terminalisok) eloszlasat  hasonlÍtottuk össze orientacio terkepekkel es megallapÍtottuk, hogy oldaliranyban, a sejttestol valo tavolsag függvenyeben mikent valtozik a beidegzett területek orientacio preferenciaja. A jelen tanulmanyban nem az egesz axonfat együtt, hanem az egyes fo agakat (n=24, 4sejtben) külön-külön analizaltuk kvantitativ modszerekkel. Kivancsiak voltunk arra, hogy ugyannak a sejtnek a fo axonagai egymashoz es a teljes axonfahoz hasonlo funkcionalis topografiat mutatnak-e. Összesen negy 2/3 retegi kosarsejtet vizsgaltunk. Orientacioeloszlas alapjan ket csoportba soroltuk oket. Az egyik csoportban (n=2) a fo axonagak mindegyike (n=13) monomodalis orientaco eloszlast mutatott mÍg a masik csoportban a sejtek (n=2) axonagai (n=11) bimodalis orientacio eloszlasóak voltak. A sejten belüli axonagak eloszlasi csócshelye(i) nagyjabol megegyeztek. Eredmenyink arra utalnak, hogy az egyedfejlodes soran az oldaliranyó gatlo kapcsolatok kialakÍtasaban hasonlo „attraktorok“ hatnak a terben egyaltalan nem atfedo axonagakra.

 

Kutatasainkat tamogatta a Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB 509/TP6)

 

 

 

Orientacio specifikus kortiko-kortikalis inputok eloszlasa a piramis sejtek dendritfajan

Ferecskó Alex, Kovács Krisztina, Buzás Péter, Ulf T. Eysel, Kisvárday Zoltán

Institut für Physiologie, Abteilung für Neurophysiologie, Ruhr-Universität Bochum, Universitätsstrasse 150, 44801 Bochum, Germany

 

Az agykergi idegsejtek szinaptikus bemeneteinek nagy resze a dendritfan végzodik, ahol megkezdodik a szinapszisokon atkerülo informacio feldolgozasa. Ennek a feldolgozasnak egyik fontos aspektusa lehet, hogy a dendritfara kerülo inputok nem veletlenszerøen, hanem valamilyen topográfiat követve helyezkednek el. Hipotezisünk szerint egy ilyen topografia megfelelhet maganak a funkcionalis tartalomnak, pl. a latokeregben az azonos orientaciot kodolo inputoknak. Ennek tesztelesere a macska latokeregben orientacio terkepeket vettünk fel az „optical imaging“ modszerrel es mikropipettaval több helyen biocitint injektaltunk extracellularisan ugyanebbe a keregterületbe. Hisztologiat követoen a megfestodött piramis sejtek dendrit es axon fajat 3 dimenzioban rekonstrualtuk es azokat reszletesen atvizsgaltuk jelölt axo-dendritikus es axo-szomatikus kapcsolatokra, amelyeket visszakövettünk az eredesi helyükre, egy masik kergi idegsejt sejttestjehez vagy valamelyik biocitin beadasi helyhez. Az orientacio terkep es az anatomiai rekonstrukciok pontos illesztese felvilagosÍtast adott a jelölt sejtek es a rajtuk vegzodo, szinten jelölt kontaktusok eredesi helyenek orientacio preferenciajarol. Eddig 4 piramis sejtrol van eredmenyünk, 2 a harmadik es 2 az ötödik retegben helyezkedett el. Összesen 23 kontaktus eredetet talaltuk meg, ebbol 2 autapszis volt, 9 kontaktus sejttesthez es 12 kontaktus beadasi területre volt visszavezetheto. A rekonstrualt piramis sejtek es a bemenetek között atlagosan 20.5 fok orientacio különbseget talaltunk (0-73.4 fok). A celsejt sejttestjetol a dendritfan talalhato kontaktusig mert tavolsag es a köztük levo orientacio különbseg mertekeben nagyon gyenge korrelacio mutatkozott (Pearson r=0.23), habar a bazalis (r=-0.61) es apikalis (r=-0.15) dendritek különböztek egymastol. Elozetes eredmenyeink szerint az oldaliranyó kapcsolatok orientaciotartalmuk alapjan közel random szerøen vegzodnek a celsejtek felületen.

 

Kutatasainkat tamogatta a Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB 509/TP6)

 

 

 

FIZIOLOGIA

 

 

Irányérzékeny complex sejtek látómezejének temporális struktúrája a macska V2-es látóterületében

Vajda Ildiko

Department of Physiology, Neuro-ethology,University Utrecht

 

Az ún. reverse-korrelaciós technika a kilencvenes évekre már standard spike-analizáló technikává nõtte ki magát. Ezen analízissel a sejtek látómezejének nemcsak térbeli, de idõbeli fejlõdését is lehet követni. Míg a legtöbb reverse korrelációs kutatás a látómezõk térbeli kontrasztérzékenységérõl számol be (Jones & Palmer, 1987; De Angelis et al., 1993, 1995), addig kevesen kutatták a sejtek más lényeges tulajdonságait, mint például az orientációs szelektivitásukat (Ringach et al., 1997), színérzékenységüket (Cottaris & DeValois, 1998), vagy mozgásérzékenységüket (Paolini, 1997). Mi ez utóbbi tulajdonságot tanulmányoztuk a macska V2-es complex sejtjeiben. A sejteket az ún. Random Pixel Array (RPA) stimulussal ingereltük és reverse korrelációs analízíssel a mozgásérzékenységük idõbeli fejlõdését jelenítettük meg. Ennek lefolyása a sejtpopulációban, kisebb eltérésektõl eltekintve, homogénnek tekinthetõ. Az inger rõvid élettartama miatt (és a kísérlet belátható idõn belüli lebonyolítása érdekében) ez a technika csak azon sejtekre alkalmazható, melyeknek a mozgó RPA–ra való válasza igen magas spikefrekvanciájú.

 

 

Akusztikus és vizuális ingerek térbeli kódolása a macska polymodális asszociációs agykérgében

Eördegh Gabriella, Nagy Attila

Szegedi Tudományegyetem, Általános Orvosi Kar, Élettani Intézet

 

A macskaagy sulcus ectosylvius anterior mentén elhelyezkedő kéregterületének egysejt válaszait vizsgáltuk extracelluláris elvezetéssel. Az area sejtjei képesek arra, hogy különböző modalitású ingerekre (vizuális, auditoros, szomatoszenzoros) válaszoljanak. A kísérleteket felnőtt, altatott, immobilizált macskákon végeztük. Hangingerként az interaurális sík előtti 180º-os periméteren 15º-onként elhelyezett 12 hangszóró, míg fényingerként hasonló elosztásban levő 2-2 egymástól 7,5º-ra levő LED diódán gyors egymásután felvillanó fény (apparent movement) szolgált. A stimulusokat pszeudo-random sorban külön-külön illetve együttesen jelentettük meg. A vizsgált neuronok többsége képes arra, hogy a látótér, illetve az igénybe vett auditoros tér bármely pontjáról jövő ingerekre válaszoljon. Azt tapasztaltuk, hogy a sejtek válaszérzékenysége a stimulusok  szenzoros térben való lokalizációjától függ. A bimodális (vizuális és auditoros ingerre is válaszoló) sejtek több mint felénél a két vizsgált modalitás közötti interakció figyelhető meg. A kölcsönhatás az esetek nagyobb részében facilitáció volt,  néhány esetben azonban gátlást tapasztaltunk. Eredményeinkből arra a következtetésre jutottunk, hogy a vizsgált neuronok képesek arra, hogy tüzelési intenzitásukkal információt szolgáltassanak az ingerforrás helyéről. A bimodális ingerprezentáció  - a kölcsönhatások eredményeként - az esetek döntő többségében pontosabb térbeli kódolást eredményez, mint az unimodális. Eredményeink felhívják a figyelmet arra, hogy a multiszenzoros információfeldolgozás az  emlősállatok magatartásában fontos szerepet tölt be

 

 

 

Az inferotemporális kéregben elhelyezkedo idegsejtek tüzelési frekvenciája és a vizuális stimulus jellegzetessége közötti összefüggés

Ráduly Levente, Köteles Károly, Boda Krisztina, Chadaide Zoltán, Tompa Tamás, Benedek György

SZTE, ÁOK Élettani Intézet es a Domus Hungarica Scientiarium et Artium alapítvány

 

Vizsgálatainkban éber makákó majmok inferotemporális (IT) kérgében elhelyezkedo idegsejtek különbözo stimulusokra adott válaszait extracelluláris elvezetéssel regisztráltuk. A stimulusként húsz, véletlenszeru sorrendben bemutatott színes képet használtunk, ezekbol kilenc „egyszeru” mértani ábra és tizenegy „összetett”, valós tárgyakat ábrázoló kép volt.

A két kísérleti állatból származó, összesen 145 sejt képekre adott átlag nettó tüzelési frekvenciáját rögzítettük és vizsgáltuk.

Az adatokat Cluster analízis technikával dolgozva fel, úgy a Ward mint a K-means módszer alkalmazása esetén, a megadott távolságszámítási definíciótól függetlenül, az egyszeru és az összetett ábrákat preferáló sejtek szignifikánsan két külön csoportba kerültek.

Egy másik statisztikai megközelítéssel, Anova módszerrel, kiválasztottunk 62, valamely stimulusra szelektíven válaszoló sejtet. T–teszt illetve Kolmogorov–Smirnov próba alkalmazása esetén azt találtuk, hogy 48% illetve 61,7%-a a sejteknek vagy csak egyszeru ábrákra vagy csak az összetett képekre reagált szignifikánsan.

Eredményeink azt sugallják, hogy a majmok inferotemporális kérgében, az összetett és az egyszeru ábrák információinak feldolgozása különbözo mechanizmusok révén történhet.

 

 

 

Illuzórikus kontúr percepció rhesus majomban

Chadaide Zoltán, Tompa Tamás, Kovács Gyula*, Köteles Károly, Benedek György

SZTE Élettani Intézet, Szeged és *Richter Rt.

 

Az illuzórikus kontúrok (IK) határ nélkül érzékelt alakzatok, ahol az alak és a háttér között nincs fizikai (szín, luminancia, mintázat, mozgás, stb.) különbség. A látórendszerben való feldolgozásukról a legkülönbözöbb módszerekkel gyüjtöttek információt. Ezen kísérletek alanyai leginkább emberek voltak, de sok egysejt elektrofiziológiai tanulmány használt rhesus majmokat. A rhesus majmokról azonban nem tudjuk, hogy az illuzórikus kontúrokat hozzánk hasonlóan egész, összefüggö alakként érzékelik-e.

Ezen kérdést eldöntendö, egy vizuális diszkriminációs feladatban teszteltük a majom IK-kal meghatározott alak felismerési képességet (two alternative forced choice task).  A tanulás során húsz alak diszkriminációját tanítottuk meg, mely alakzatok egy részét csak vonalas rajzként (VR) vagy sziluettként (SZIL) tanulta meg az állat. Az alakzatok egy másik részét mindkét formában tanítottuk. A szemmozgást a scleral search coil technikával követtük. Vízdeprivációt alkalmaztunk, az állatot minden sikeres válasz esetén gyümölcslével jutalmaztunk. Mind az illuzórikus kontúrok, mind a VR-ok és a SZIL-ek a klasszikus Kanizsa háromszögböl ismert pacmaneken, mint háttéren jelentek meg, ekként biztosítva egyfajta szalienciát az IK stimulusoknak. Kontrollként elforgatott pacmaneket alkalmaztunk. A tesztfázis során az új stimulusok esetében mind a jó, mind a rossz válaszokat jutalmaztuk a tanulást elkerülendö.

Eredményeink szerint a rhesus majmok az új, azelött nem látott IK-ra a véletlen 50%-nál szignifikánsan jobb teljesítményt (74%) mutattak ellentétben a kontrollokkal, melyek esetében a teljesítmény nem tért el a véletlentöl. A IK-ra kapott teljesítmények az eredeti, tanult ábrákhoz képest (98%) azonban gyengébbek voltak.

Eredményeink elöször igazolják, hogy a rhesus majmok képesek illuzórikus kontúrokkal definiált alakzatok diszkriminálására, vagyis a pacmanekkel meghatározott alakokat hozzánk hasonlóan, összefüggöen érzékelik.

 

 

 

HUMAN KISERLETEK ES MODELLJEIK I: MUKODES

 

 

Tranziensek a retinán: a Hermann-grid-illúzió szokásos magyarázatának kritikája

Geier János

ELTE, Kísérleti és Általános Pszichológiai Tanszék

 

A közismert, közel 150 éves Hermann-grid azonos periódusban ismétlodo, függoleges és vízszintes vonalakból álló rácsozat, fekete alapon fehér, vagy fehér alapon fekete vonalakkal. Ezt szemlélve, a rácsvonalak keresztezodési pontjaiban illúzórikus foltokat látunk. E jelenség szokásos magyarázata a szakirodalom - és immár a tankönyvek szerint is - a retina on-off ill. off-on jellegu receptív mezoinek létezésében keresendo. Eszerint, ha egy ilyen, mondjuk középen on, körülötte off érzékenységu, körszimmetrikus receptív mezot egy keresztezodésbe helyezzük, a fellépo gátlások és serkentések hatására más jelet kapunk, mint a vonal egy közbülso pontjánál, vagy a háttérnél.

Számomra e magyarázat mindig is eroltetettnek és elnagyoltnak tunt, mivel egy sor kérdésre nem ad választ. Például gondolatban is belátható (és számítógéppel is modellezheto), hogy ha folytonosan mozgatunk egy ilyen on-off mezot a keresztezodési tartomány környékén, különbözo irányokban, akkor az így modellezett illúzórikus folt - ellentétben a valódi illúzióval - nem lesz körszimmetrikus, ehelyett az sokkal inkább a francia kártya "káró" alakzatához fog hasonlítani.

A Herman-grid egy újabb variánsa a Schrauf által feltalált, 1997-ban[1] publikált Scintillating Grid Illusion (SGI). A fekete alapra rajzolt szürke rácsozat keresztezodési tartományaiba kis fehér körlemezekéket helyezett, aminek következtében egy meglepo jelenség állt elo: a fehér körök helyén dinamikusan villódzó fekete foltok jelennek meg. Ez a jelenség meglátásom szerint végképp ledönti a Hermann-gridre vonatkozó fent említett, elnagyolt magyarázatot: annak alapján ugyanis a fehér foltok intenzitásának alkalmas megválasztásával ki kellene tudni kompenzálni az illúzórikus foltokat - ehelyett azok villódzni kezdenek.

Módszer: Eloadásomban e kérdéskört járom körül a Hermann-Schrauf-grid számítógéppel generált különbözo változatainak bemutatásával. Több paramétert változtathatóra készítettem, ezáltal vizsgálható azok hatása az illúzióra. Változtathatók: a rács periódusa, a rácsvonalak vastagsága, random periódusú rács, méhsejt alakú rács (120 fokos találkozás), a rácsvonalak megszakítása. Minden változatnál a keresztezodési tartományokban elhelyezheto a Schrauf féle körlemezke, ill. elveheto.

Eredmények: (i) mind a megszakított rácsvonalak, mind a méhsejt alakú rácsozat esetén megszunik az illúzió, (ii) azoknál és csak azoknál a rácsmintáknál áll elo a Hermann illúzió, amelyeknél elhelyezve a körlemezkéket, a Schrauf illúzió is eloáll.

Következtetés: (a) a jelenség létrejöttéhez szükséges a folytonos és közel meroleges vonalak sokasága. (b) mind az (i) mind a (ii) eredmény cáfolja a Hermann illúzió szokásos magyarázatának helyességét: itt valami egészen más, és nem önmagában az on-off jellegu receptormezok létezése.okozza a jelenséget. A retinán létrejövo "tranziens belengésrol" lehet itt szó, aminek vizsgálata a jövo feladata.

 

 

 

Automatikus változás-detekció a látásban

Czigler István

MTA Pszichológiai Kutatóintézet

 

Az észlelo rendszer egyik alapveto funkciója a változások detekciója. A hallás esetében, foleg az eltérési negativitás (MMN) eseményhez kötött agyi potenciál összetevo vizsgálatának köszönhetoen jól ismertek annak  a szenzoros emlékezeti rendszernek a jellemzoi, melynek muködésén az automatikus változás-detekció lehetosége alapul. Elméleti megfontolásokon és kísérleti adatok értelmezésén alapul az a hosszú vita, hogy a látás esetében van-e hasonló rendszer. Saját régebbi és újabb, valamint irodalmi adatok alapján összefoglaljuk e kérdéskört, kiemelve a vizuális sajátság-integráció vizsgálatában mutatkozó lehetoségeket.

 

 

A vizuális mozgáspercepció figyelmi modulációjának mechanizmusai

 

 

Vidnyánszky Zoltán

Rutgers University

 

 

 

A figyelem befolyásolja a vizuális mozgásinformáció feldolgozását. Az eddigi kutatások elsosorban a figyelem serkento hatására öszpontosítottak Vizsgálataink célja a figyelem serkento és gátló mechanizmusainak szétvállasztása és a figyelmi gátlás jellemzése.

Eddigi eredményeink összefoglalva:Ha transzparens, kétvektoros mozgás egyik komponensére irányítjuk figyelmünket a másik, figyelmen kivüli komponens erosen gátlódik.

·                    A gátlás abban az esetben is kimutatható, amikor a figyelem tárgyát képezo mozgó felszínen csak random mozgó elemek találhatóak, azaz nincs egy bizonyos irányú egységes felszínmozgás.

·                    A figyelmi gátlás nem mozgásirany szelektív és mértéke független a koherens mozgásjel erosségétol a figyelem tárgyát képezo mozgó felszínen.

 

 

 

 

 

 

Szimmetria percepció és holografikus reprezentáció

Csathó Árpád

Pécsi Tudományegyetem, Magatartástudományi Intézet

 

A humán vizuális rendszer szenzitívebb a szimmetriára, mint a repetícióra. Ez a különbség, amint azt a bemutatásra kerülõ két kísérlet eredményei is igazolják, erõteljesen függ a látott stimulus részelemeinek nagyságától, illetve számától. Így, míg a mintázatok elemszámának csökkentése jelentõsen javítja a repetíció felismerését, a szimmetria detekció változatlan marad. Azonban, ha a kísérleti stimulus egy perceptuálisan kiemelkedõ részmintázatot is tartalmaz - pl. a részelemek számának és méretének manipulációja csak a stimulusok egy kisebb területére terjed ki - a két regularitás felismerése eltérõen változik: nõ a repetíció illetve csökken a szimmetria detekció hatékonysága. Ezeknek a perceptuális különbségeknek a magyarázatára jó elméleti keretet nyújt az újabban kidolgozott holografikus teória.     

 

 

 

HUMAN KISERLETEK ES MODELLJEI II: FEJLODES

 

 

Dorzális vizuális rendszer és a fejlodési dyslexia

Karádi Kázmér

PTE, ÁOK, Magatartástudományi Intézet

 

A fejlodési dyslexia kutatásában ma két tábor verseng egymással. A nyelvi tábor értelmezése szerint a fejlodési dyslexia kialakulásáért a nyelvi-fonológiai rendszer a felelos. A vizuális tábor inkább a dyslexia magnocelluláris elméletére koncentrál. Ezen elmélet szerint a fejlodési dyslexia kialakulásában fontos szerepet játszik a corpus geniculatum lateraléból kiinduló nagysejtes (magnocelluláris-dorzális) rendszer. Jelen eloadásban összefoglalom a két tábor fobb eredményeit és nézeteit, majd saját és mások kutatási eredményei alapján bemutatok egy alternatív elméletet, mely egyesítheti a két tábort.

 

 

 

A hatter kep strukturaltsaganak hatasa egyszeru vizualis alakjellemzok statisztikus tanulasara

Fiser Jozsef

Center for Visual Science, University of Rochester

 

Elozo munkankban bemutattuk, hogy human megfigyelok csupan passziv figyeles altal automatikusan erzekennye valnak komplex kepekben reprezentalt visualis elemek alacsonyabb es magasabbrendu statisztikai osszefuggeseire. Ez a tulajdonsag a valoszinu alapja minden uj vizualis detektor kifejlodesenek a cortexben. Azonban, az ilyen statisztikus tanulason alapulo uj vizualis detektor fejlodes elmeletekkel szemben egy regi ellenerv, hogy tobbek kozott a hatter valtozasai miatt a valo vilagban egy adott vizualis jellemvonasrol beerkezo kepek rendkivul valtozatosak, es ez kizarja minden statisztikus elveken alapulo fejlodes lehetoseget.  A jelen kiserletekben egy statisztikailag kontrollalt vizualis minivilag keretein belul azt vizsgaljuk, hogy milyen hatassal vannak a hatter statisztikai tulajdonsagai ket elementaris jellemzo osszekapcsolodasabol keletkezo uj komplex jellemzo-detektorok kifejlodesere.  Azt talaltuk, hogy ellentetben a statisztikailag vart eredmennyel, a hatter nagyobb strukturaltsaga segiti a jobb tanulast, mig a nem strukturalt hatter gatolja.  Ezen eredmenyek azt sugalljak, hogy ugyan uj detektorok fejlodese a cortexben statisztikai alapokon tortenik, de nem minden statisztikai informacio kerul egyforman feldolgozasra, hanem elozoleg regisztralt strukturak befolyasoljak hogy a beerkezo kepnek mely statisztikai aspektusai tudnak uj detektorok kifejlodeseben resztvenni.

 

 

 

Tudja-e a látórendszer is a fizikát?

Kovács Ilona,

Rutgers University, New Jersey

 

Lehetséges, hogy egy 5 éves gyerek perceptuális rendszere még nem tudja azt, amit a gyerek maga már természetesen jól tud: két dolog nem lehet egyszerre ugyanazon a helyen. Lehetséges, hogy az emberi egyedfejlödésben a fizika forditott utat jár be? Elöször a magasabb szintü, de persze lassú kognitiv rendszerek sajátitják el az alaptörvényeket, s a perceptuális rendszerbe csak ezután épül be a fizika? Miért elönyös egyáltalán, ha az autonóm perceptuális rendszerbe beépülnek a fizika törvényei? Lassan kibontakozó perceptuális képességek példáin keresztül közelitjük meg ezeket a kérdéseket.

 

 

 

Ockham borotvájával „simított” homunculus modell

Lõrincz András

Informacio Rendszerek Tanszek, ELTE, TTK

 

A neocortex funkcionális modelljét írjuk le. A modell készítése során az Ockham borotva elvet

követve csak egy feltevést teszünk: véleményünk szerint a homunculus paradoxon feloldható

auto-asszociátorokkal - a rekurrens generatív hálók egy típusával. Az autoasszociációs feltevés

miatt információ-maximalizációs elvekkel kell foglalkoznunk. A szenzoros információ tanulási

feladatából megfontolások adódnak az újdonság-felismerési feladatra, azaz arra a helyzetre, amikor azt kell felismernünk, hogy az aktuális információval eddig még sohasem találkoztunk. A megfontolások alapján konnekcionista architektúrát származtatunk. Számítások segítségével

megmutatjuk, hogy az architektúra összekapcsolja a kognitív priming funkciót az elektrofiziológiai ismétlési elnyomás (repetition suppression) jelenségével.

 

 

 

 



[1] Jelenlegi ismereteim szerint ő foglalkozott elsőként ezzel: Schrauf et al.1997, Vision Research, 37, 1033-1038.