Bewegungswahrnehmung – die Illusion der Realität

Zusammenfassung

Die geradlinige Bewegung eines Beobachters im Raum führt zu einer Expansion des projizierten Netzhautbildes. Bei Betrachtung der so genannten Pinna-Illusion entsteht zusätzlich zu der radialen Expansionsbewegung eine scheinbare Rotation. Das Zustandekommen dieser Scheinbewegung liefert wichtige Hinweise auf die der Bewegungswahrnehmung zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen. Basierend auf experimentellen Daten und Berechnungsmodellen postulieren wir, dass die Rückkopplung kortikaler Erregung von höheren auf frühere Areale (hier MST auf MT) kardinale Bewegungsrichtungen (Expansion und Rotation) trennt. Diese Untersuchungen und ihre Ergebnisse können auch Grundlage für die Analyse und Interpretation der Befunde von Patienten sein, bei denen beispielsweise die räumliche Orientierungsfähigkeit beeinträchtigt ist.

Summary

The retinal image of an observer in translatory motion undergoes continuous smooth expansion. Watching the circular stimulus pattern in the Pinna illusion the radially expanding pattern is augmented by an apparent rotation of the visual items in the stimulus patterns. The appearance of this illusory motion is postulated to shed light on the neural cortical mechanisms involved in motion perception. Experimental findings as well as our results of computational modelling suggest that cortical activity representing cardinal motion directions (radial and circular) are segregated apart by means of feedback from higher to lower stages, namely from area MST to MT. The results of these investigations may serve as a basis for future analysis and interpretation of patient data where spatial orientation capabilities were impaired.

Schlüsselwörter

Bewegungswahrnehmung - Bewegungsillusion - Pinna-Illusion - MT-Areal - MSTd - kortikales Feedback

Keywords

Motion perception - motion illusion - Pinna illusion - MT area - MSTd - cortical feedback

• Literatur

• 1 Anderson RA. Neural mechanisms of visual motion perception in primates. Neuron 1997; 18: 865-72.
• 2 Bayerl PAJ, Neumann H. Recurrent processing in the dorsal pathway underlies the robust integration and segregation of motion patterns. Proceedings of the Vision Scienes Society, 2 nd Annual Meeting, Sarasota (FL/USA) 10-15 May, 2002; Abstract; 663 226-7.
• 3 Exner S. Entwurf zu einer physiologischen Erklärung der psychischen Erscheinungen (1894). Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften, Band 285. Frankfurt/Main: Verlag Harri Deutsch. 1999
• 4 Hupé JM, James AC, Girad P, Lomber SG, Payne BR, Bullier J. Feedback connections act on the early part of the responses in monkey visual cortex. J Neurophysiol 2001; 85: 134-45.
• 5 Morgan M. Square up the circle. The Guardian. 2002 24. Jan. http://www.guardian.co.uk/Archive/Article/0,4273,4341518,00.html)
• 6 Pinna B, Brelstaff GJ. A new visual illusion of relative motion. Vision Res 2000; 40: 2091-6.
• 7 Tootell RBH, Silverman MS, Switges E, DeValois RL. Deoxyglucose analysis of retinotopic organization in primate striate cortex. Science 1982; 218: 902-4.
• 8 Vaina LM, Rushton SK. What neurological patients tell us about the use of optical flow?. In: International Review of Neurobiology, Vol. 44 – Neuronal Processing of Optic Flow. Lappe M. (ed.). London: Academic Press; 1999: 293-313.
• 9 Virsu V, Hari R. Cortical magnification, scale invariance and visual ecology. Vision Research 1996; 36: 2971-7.