Does brain-power make Enigma spin? (I. Leviant, 1996)

1. Does brain-power make Enigma spin?(I. Leviant, 1996) Referentin: Schott Sandra Seminar: Visuelle Wahrnehmung Dozent: Dipl. Psych. Kai Hamburger 14.06.2005

2. Gliederung • 1. Einführung • 2. Drei Kategorien visueller Effekte -shimmer -moire -traffic illusion • 3. Das Bild Enigma • 4. Schlußfolgerung

3. 1. Einführung • Enigma ist in einer kreativen Phase von Leviant entstanden (1981)

4. 1. Einführung

5. 1. Einführung • Bewegung der Ringe aufgrund kortikaler Aktivitäten, speziell im V5 (Zeki, 1993) • Bewegung Ergebnis von Veränderungen der Linse oder von kleinsten Bewegungen der Augen (Gregory, 1993) • Leviant wollte sich an Diskussion beteiligen

6. 2. Drei Kategorien visueller Effekte • Es gibt 3 Kategorien von visuellen Effekten: • shimmer • moire • traffic illusion

7. 2. Drei Kategorien visueller Effekte • shimmer: • Def.: starke visuelle Bewegung, die über Gitter wahrgenommen wird • Monocular shimmer (heftiges Auftreten, breitet sich über gesamtes Gitter aus) • Binocular shimmer (ruhiges und scharfsinniges Auftreten, begrenzt auf das Zentrum des Gitters) • Shimmer in Nachbildern (dauert nur einige Sekunden an, nachdem man an das Gitter adaptiert wurde und auf eine glatte Oberfläche schaut)

8. 2. Drei Kategorien visueller Effekte • moire: • moire-Effekte werden durch Saccaden erzeugt • Schneller Schatten, sprunghaft • Augen bewegen sich zwischen charakteristischen Fixationspunkten hin und her (Yarbus, 1967) • „phone-rings“ (Bild verursacht starke Augenbewegungen) • Weitere Theorie bezüglich der „phone-rings“: moire-Effekte aufgrund des Nystagmus

9. 2. Drei Kategorien visueller Effekte • The phone-rings (von I. Leviant)

10. 2. Drei Kategorien visueller Effekte

11. 2. Drei Kategorien visueller Effekte • traffic illusion: • Regel 1: schwarze Linien 1,5 x so breit wie weiße Linien • Regel 2: Streifen senkrecht zum Gitter • Regel 3: Streifen nach unten hin breiter (3,2 x so breit) • Regel 4: das grau-reflektierende der schwarzen und weißen Streifen soll in etwa dem Durchschnitt des grau-reflektierenden des gesamten Gitters entsprechen; Farbe an sich ist nicht vorhanden, ist nur eine Empfindung • Regel 5: mehrere Streifen effektiver als einzelne

12. 2. Drei Kategorien visueller Effekte • Forschung von San Francisco(„traffic illusion“) • Streifen im Bild können entweder gerade oder rund sein

13. 3. Das Bild Enigma

14. 3. Das Bild Enigma • Enigma: • Platte mit 18 cm Durchmesser in der Mitte des Bildes • 3 konzentrische Ringe rund um die Platte • Ringe unterschiedlich breit • Schwarze Streifen breiter als weiße Streifen

15. 3. Das Bild Enigma • Merkmale: • Enigma verursachte keine shimmer- und moire-Effekte • Aktivität in den Ringen nimmt Form von sich drehenden Kreisen an • Jeder Ring besitzt maximale Distanz proportional zu seinem Durchmesser • Wichtig: Ringe erscheinen im Nachbild in Komplementärfarbenaber: Ringe bewegen sich im Nachbild nicht

16. 3. Das Bild Enigma • Thorsten Wiesel: • Bewegung setzt nicht sofort ein (5 – 15 sec Verzögerung, sog. time-lag) • ruhende Synapsen werden reaktiviert • Bewegung wird beim 2. Mal sofort wahrgenommen • Synapsen bestehen fort • Gestreifte Areale zu beiden Seiten eines Ringes lösen intensive Aktivität der contour-signalling neurons im Kortex aus • 2. Aktivität der motion-signalling neurons im kortikalen Areal, welches für visuelle Infos zuständig ist (Areal R) • Diese Neuronen entstehen im Ring • Neuronen senden Signal „Bewegung“

17. 3. Das Bild Enigma • Folgendes wurde über Enigma festgestellt: • Starker Anstieg des cerebralen Blutflusses in der Region V5 (zuständig für Bewegung) bei Betrachtung von Enigma • Zellen im V5 Komplex (in der Umgebung von V5) reagieren ebenfalls auf Rotationsbewegung • ...

18. 3. Das Bild Enigma • Desweiteren: • Nachbildungen der schwarz-weißen Grenzen der Strahlen, die die Ringe begrenzen (im V1 zwischen den contour-signalling neurons) • Einige Dendriten dieser Neuronen (Dendriten 1. Art) breiten sich in Richtung V5 aus • Nachbildungen der 3 Ringe im V5 und in dessen Umgebung zwischen den motion-signalling neurons • Einige Dendriten dieser Neuronen (Dendriten 2. Art) breiten sich in Richtung V1 aus

19. 3. Das Bild Enigma • Während der time-lag (Zeitspanne, in der noch keine Bewegung wahrgenommen wird) kommt es zu einer exzitatorischen Verbindung zwischen den Dendriten 1. Art und den Dendriten 2. Art • Folge: Enigma bewegt sich

20. 4. Schlußfolgerung • Zeki hat dahingehend Recht behalten, dass die Bewegung der Ringe durch kortikale Aktivitäten zustande kommt • Das Bild wirft jedoch weitere Fragen auf, z. B. warum solche exitatorischen Verbindungen gebildet werden • Enigma ist und bleibt somit ein Rätsel!

21. Quelle • I. Leviant, Proc. R. Soc. London B, 1996, S. 263, 997 - 1001

22. Jetzt dürft ihr klatschen! • Vielen Dank fürs Zuhören!