Merkezi İşlem

 

Duyusal Yollar

MSS'nin belirli bölgeleri, duyusal girdileri ve periferik sinirlerin motor çıktılarını kullanarak farklı somatik süreçleri koordine eder. Basit bir vaka, bir dorsal duyusal nöron aksonu ile ventral boynuzdaki bir motor nöron arasındaki sinapsın neden olduğu bir reflekstir. Çevresel duyusal bilgileri daha yüksek süreçlerle bütünleştirmek için daha karmaşık düzenlemeler mümkündür. MSS'nin somatik süreçlerde rol oynayan önemli bölgeleri omurilik beyin sapı, diensefalon, serebral korteks ve subkortikal yapılar olarak ayrılabilir.

Omurilik ve Beyin Sapı

Periferik duyuları beyne taşıyan bir duyusal yol, yükselen yol olarak adlandırılır. Çeşitli duyusal modalitelerin her biri MSS boyunca belirli yolları takip eder. Dokunsal ve diğer somatosensoriyel uyaranlar tüm vücutta deri, kaslar, tendonlar ve eklemlerdeki reseptörleri aktive eder. Bununla birlikte, somatosensoriyel yollar, reseptör nöronların konumu temelinde iki ayrı sisteme ayrılır. Bununla birlikte, somatosensoriyel yollar, reseptör nöronların konumu temelinde iki ayrı sisteme ayrılır.

Dorsal kolon sistemi (bazen dorsal kolon-medial lemniskus olarak da adlandırılır) ve spinotalamik yol, duyusal bilgiyi beyne getiren iki ana yoldur (aşağıdaki şekil). Bu sistemlerin her birindeki duyusal yollar birbirini takip eden üç nörondan oluşur.

Dorsal kolon sistemi, bir dorsal kök ganglion nöronunun aksonunun dorsal köke girmesi ve omurilikteki dorsal kolon beyaz maddesine katılmasıyla başlar. Bu yolun aksonları dorsal kolona girerken, vücudun alt seviyelerinden gelen aksonlar kendilerini medial olarak konumlandırırken, vücudun üst seviyelerinden gelen aksonlar kendilerini lateral olarak konumlandıracak şekilde konumsal bir düzenleme alırlar. Dorsal kolon, bacaklardan ve alt gövdeden gelen aksonları içeren fasciculus gracilis ve üst gövde ve kollardan gelen aksonları içeren fasciculus cuneatus olmak üzere iki bileşen yola ayrılır.

Dorsal kolondaki aksonlar medulla çekirdeklerinde sonlanır ve burada her biri kendi yolundaki ikinci nöronla sinaps yapar. Nucleus gracilis fasciculus gracilis'teki liflerin hedefiyken, nucleus cuneatus fasciculus cuneatus'taki liflerin hedefidir. Sistemdeki ikinci nöron iki çekirdeğin birinden projekte olur ve daha sonra medullanın orta hattını dekussat eder veya geçer. Bu aksonlar daha sonra medial lemniskus adı verilen bir demet halinde beyin sapına doğru yükselmeye devam eder. Bu aksonlar talamusta sonlanır ve burada her biri kendi yolundaki üçüncü nöronla sinaps yapar. Sistemdeki üçüncü nöron, aksonlarını somatosensoriyel uyaranların ilk olarak işlendiği ve uyaranın bilinçli algılanmasının gerçekleştiği serebral korteksin postcentral girusuna yansıtır.

Spinotalamik yol da bir dorsal kök ganglionundaki nöronlarla başlar. Bu nöronlar aksonlarını dorsal boynuza uzatır ve burada kendi yollarındaki ikinci nöronla sinaps yaparlar. "Spinotalamik" adı, hücre gövdesi omurilik gri maddesinde bulunan ve talamusa bağlanan bu ikinci nörondan gelir. Bu ikinci nöronlardan gelen aksonlar daha sonra omurilik içinde dekussasyona uğrar ve beyne yükselerek talamusa girer ve burada her biri kendi yolundaki üçüncü nöronla sinaps yapar. Talamustaki nöronlar daha sonra aksonlarını serebral korteksin postcentral girusunda sinaps yapan spinotalamik yola projekte eder.

Bu iki sistem, çoğu genel duyusal bilgide olduğu gibi, her ikisinin de dorsal kök ganglion hücreleri ile başlaması bakımından benzerdir. Dorsal kolon sistemi birincil olarak dokunma hissi ve propriyosepsiyondan sorumluyken, spinotalamik kanal yolu birincil olarak ağrı ve sıcaklık hissinden sorumludur. Bir başka benzerlik de, bu yolların her ikisindeki ikinci nöronların kontralateral olmasıdır, çünkü orta hat boyunca beynin veya omuriliğin diğer tarafına projeksiyon yaparlar. Dorsal kolon sisteminde bu dekussasyon beyin sapında gerçekleşir; spinotalamik yolda ise bilginin girdiği aynı omurilik seviyesinde omurilikte gerçekleşir. İki yoldaki üçüncü nöronlar esasen aynıdır. Her ikisinde de ikinci nöron talamusta sinaps yapar ve talamik nöron somatosensoriyel kortekse projeksiyon yapar.


Omuriliğin Yükselen Duyusal Yollarının Önden Görünümü Dorsal kolon sistemi ve spinotalamik yol, periferi ile beyni birbirine bağlayan başlıca yükselen yollardır.

Trigeminal yol yüz, baş, ağız ve burun boşluğundan somatosensoriyel bilgi taşır. Daha önce tartışılan sinir yollarında olduğu gibi, trigeminal yolun duyusal yollarının her biri üç ardışık nöron içerir. İlk olarak, trigeminal gangliondan gelen aksonlar beyin sapına pons seviyesinde girer. Bu aksonlar üç konumdan birine projeksiyon yapar. Medullanın spinal trigeminal çekirdeği, ağrı ve sıcaklık hissi gibi spinotalamik yolla taşınana benzer bilgileri alır. Diğer aksonlar ya ponslardaki baş duyusal çekirdeğe ya da orta beyindeki mezensefalik çekirdeklere gider. Bu çekirdekler dokunma, basınç, titreşim ve propriyosepsiyon gibi dorsal kolon sistemi tarafından taşınan bilgileri alır. İkinci nörondan gelen aksonlar dekussat yapar ve trigeminotalamik yol boyunca talamusa yükselir. Talamusta, her bir akson kendi yolundaki üçüncü nöronla sinaps yapar. Üçüncü nörondan gelen aksonlar daha sonra talamustan serebrumun birincil somatosensoriyel korteksine projekte olur.

Gustasyon için duyusal yol, beyin sapındaki soliter çekirdeğin nöronları ile sinaps yapan fasiyal ve glossofaringeal kraniyal sinirler boyunca ilerler. Soliter çekirdekten gelen aksonlar daha sonra talamusun ventral posterior çekirdeğine projekte olur. Son olarak, ventral posterior çekirdekten gelen aksonlar, tadın işlendiği ve bilinçli olarak algılandığı serebral korteksin gustatory korteksine projeksiyon yapar.

İşitme için duyusal yol, üst medullanın koklear çekirdeklerindeki nöronlarla sinaps yapan vestibülokoklear sinir boyunca ilerler. Beyin sapı içinde, işitsel uyaranlardan konum bilgisini çıkarmak için her iki kulaktan gelen girdi birleştirilir. Kokleaya gelen ilk işitsel uyaranlar sadece uyaranların frekansını ya da perdesini temsil ederken, seslerin konumları her iki kulağa gelen bilgilerin karşılaştırılmasıyla belirlenebilir.

Ses lokalizasyonu, beyin sapının işitsel çekirdeklerindeki merkezi işlemenin bir özelliğidir. Ses lokalizasyonu, beynin interaural zaman farkını ve interaural yoğunluk farkını hesaplamasıyla elde edilir. Belirli bir konumdan çıkan bir ses, ses doğrudan dinleyicinin önünde olmadığı sürece her kulağa farklı zamanlarda ulaşacaktır. Eğer ses kaynağı dinleyicinin biraz solundaysa, ses sol kulağa sağ kulaktan mikrosaniyeler önce ulaşacaktır (aşağıdaki şekil). Bu zaman farkı interaural zaman farkına bir örnektir. Ayrıca, ses sol kulakta sağ kulağa göre biraz daha yüksek olacaktır çünkü karşı kulağa ulaşan ses dalgalarının bir kısmı baş tarafından engellenir. Bu, kulaklararası yoğunluk farkına bir örnektir.


İşitsel Beyin Sapı Ses Lokalizasyonu Mekanizmaları Sesin yatay düzlemde lokalizasyonu, işitsel sistemin medüller çekirdeklerindeki işlemlerle sağlanır. Her iki taraftaki nöronlar arasındaki bağlantılar, her iki kulağa gelen ve interaural zaman ve yoğunluk farklılıklarını temsil eden ses uyaranlarındaki çok küçük farklılıkları karşılaştırabilir.

İşitsel işlem orta beyinde inferior kollikulus adı verilen bir çekirdeğe kadar devam eder. İnferior colliculus'tan gelen aksonlar iki yere, talamus ve superior colliculus'a projeksiyon yapar. Talamusun medial genikülat çekirdeği işitsel bilgiyi alır ve daha sonra bu bilgiyi serebral korteksin temporal lobundaki işitsel kortekse yansıtır. Superior colliculus, baş ve boynu işitsel uyarana doğru çeviren kasların uyarılmasını başlatmak için görsel ve somatosensoriyel sistemlerin yanı sıra kulaklardan da girdi alır.

Denge, sinirleri utrikül, sakkül ve semisirküler kanallardan bilgi taşıyan vestibüler gangliondan gelen aksonlardan oluşan vestibüler sistem aracılığıyla koordine edilir. Sistem, vestibüler sinyallere yanıt olarak baş ve boyun hareketlerinin kontrol edilmesine katkıda bulunur. Vestibüler sistemin önemli bir işlevi, görsel dikkati sürdürmek için göz ve baş hareketlerini koordine etmektir. Aksonların çoğu medullanın vestibüler çekirdeklerinde sonlanır. Bazı aksonlar vestibüler gangliondan doğrudan serebelluma projekte olur ve vestibüler çekirdeklerde araya sinaps girmez. Serebellum, denge bilgisi temelinde hareketlerin başlatılmasından birincil olarak sorumludur.

Vestibüler çekirdeklerdeki nöronlar aksonlarını beyin sapındaki hedeflere yansıtır. Hedeflerden biri, vücut hareketleriyle ilişkili olarak solunum ve kardiyovasküler işlevleri etkileyen retiküler oluşumdur. Vestibüler çekirdeklerdeki nöronların aksonlarının ikinci bir hedefi, duruş ve denge ile ilgili spinal refleksleri başlatan omuriliktir. Görsel sisteme yardımcı olmak için, vestibüler çekirdeklerin lifleri, kraniyal sinirler boyunca gönderilen sinyalleri etkilemek üzere okülomotor, troklear ve abdusens çekirdeklerine projekte olur. Bu bağlantılar, retinadaki görüntüleri sabitleyerek baş ve vücut hareketini dengeleyen vestibülo-oküler refleksin (VOR) yolunu oluşturur (aşağıdaki şekil). Son olarak, vestibüler çekirdekler talamusa projekte olarak dorsal kolon sisteminin proprioseptif yoluna katılır ve dengenin bilinçli olarak algılanmasını sağlar.


Vestibülo-oküler Refleks Vestibüler sistem ile göz hareketini kontrol eden kraniyal sinirler arasındaki bağlantılar, baş hareket etse bile gözlerin görsel bir uyaran üzerinde merkezlenmesini sağlar. Baş hareketi sırasında, göz kasları gözleri baş hareketinin tersi yönde hareket ettirerek görsel uyaranın görüş alanında ortalanmasını sağlar.

Optik sinirin bağlantıları diğer kraniyal sinirlerinkinden daha karmaşıktır. Bağlantılar her bir göz ve beyin arasında olmak yerine, görsel bilgi görme alanının sol ve sağ tarafları arasında ayrılır. Buna ek olarak, görme alanının bir tarafından gelen bilgilerin bir kısmı beynin karşı tarafına projekte olur. Her bir gözün içinde, retinanın medial tarafından projekte olan aksonlar optik kiazmada dekussasyona uğrar. Örneğin, sol gözün medial retinasından gelen aksonlar optik kiazmada beynin sağ tarafına geçer. Bununla birlikte, her bir gözün içinde, retinanın lateral tarafından projekte olan aksonlar dekussasyon yapmaz. Örneğin, sağ gözün lateral retinasından gelen aksonlar beynin sağ tarafına geri yansır. Bu nedenle her bir gözün sol görüş alanı beynin sağ tarafında işlenirken, her bir gözün sağ görüş alanı beynin sol tarafında işlenir (aşağıdaki şekil).


Görme Alanı Bilgisinin Optik Kiazmda Ayrılması Lateral retinadan gelen kontralateral görme alanı bilgisi ipsilateral beyne projekte olurken, ipsilateral görme alanı bilgisi beynin karşı tarafına ulaşmak için optik kiazmda dekussasyona uğramak zorundadır. (Bunun alttan bir görünüm olduğunu unutmayın.)

Bu anatomik düzenlemeyle ilgili benzersiz bir klinik tablo, bilateral hemianopi olarak bilinen lateral periferik görme kaybıdır. Bu durum "tünel görüşünden" farklıdır çünkü üst ve alt periferik alanlar kaybolmaz. Görme alanı defisitleri bir hasta için rahatsız edici olabilir, ancak bu durumda neden görme sisteminin kendisinde değildir. Hipofiz bezindeki bir büyüme optik kiazmaya baskı yapar ve sinyal iletimini engeller. Bununla birlikte, beynin aynı tarafına projeksiyon yapan aksonlar etkilenmez. Bu nedenle, hasta görüş alanının en dış bölgelerini kaybeder ve sağındaki ve solundaki nesneleri göremez.

Optik kiazmadan uzanan görme sistemi aksonları, optik sinir yerine optik yol olarak adlandırılır. Optik yolun ikisi diensefalonda ve biri orta beyinde olmak üzere üç ana hedefi vardır. Gözler ve diensefalon arasındaki bağlantı, retinanın nöral dokusunun ikincil keseciklerin büyümesiyle diensefalonunkinden farklılaştığı gelişim sırasında gösterilir. Retinanın MSS'ye olan bağlantıları bu gelişimsel ilişkinin bir kalıntısıdır. Optik kanalın bağlantılarının çoğunluğu talamusa, özellikle de lateral genikülat çekirdeğe doğrudur. Bu çekirdekten çıkan aksonlar daha sonra oksipital lobda bulunan serebrumun görsel korteksine projekte olur. Optik kanalın bir diğer hedefi de superior colliculus'tur.

Buna ek olarak, çok az sayıda RGC aksonu optik kiazmadan hipotalamusun suprakiazmatik çekirdeğine projeksiyon yapar. Bu RGC'ler ışığa duyarlıdır, yani ışığın varlığına veya yokluğuna yanıt verirler. Ancak fotoreseptörlerin aksine, bu ışığa duyarlı RGC'ler görüntüleri algılamak için kullanılamaz. Bu RGC'ler sadece ışığın yokluğuna veya varlığına yanıt vererek gün uzunluğu hakkında bilgi gönderebilir. Güneş ışığının karanlığa göre algılanan oranı, vücudumuzun sirkadiyen ritmini oluşturarak belirli fizyolojik olayların her gün yaklaşık olarak aynı saatte gerçekleşmesini sağlar.

Diensefalon

Diensefalon serebrumun altındadır ve talamus ile hipotalamusu içerir. Somatik sinir sisteminde talamus, serebrum ile sinir sisteminin geri kalanı arasındaki iletişim için önemli bir röledir. Hipotalamusun hem somatik hem de otonomik işlevleri vardır. Ayrıca hipotalamus, duyguları ve hafıza işlevlerini kontrol eden limbik sistem ile iletişim halindedir.

Talamusa duyusal girdi, özel duyuların çoğundan ve yükselen somatosensoriyel yollardan gelir. Her bir duyu sistemi talamustaki belirli bir çekirdek aracılığıyla iletilir. Talamus, bilinçli duyusal algının başladığı yer olan serebral kortekse ulaşan çoğu duyusal yol için gerekli bir aktarım noktasıdır. Bu kuralın tek istisnası koku alma sistemidir. Koku ampulünden gelen koku alma yolu aksonları, limbik sistem ve hipotalamus ile birlikte doğrudan serebral kortekse projekte olur.

Talamus, üç anatomik grupta kategorize edilebilen birkaç çekirdekten oluşan bir koleksiyondur. Talamus boyunca uzanan beyaz madde, talamusun üç ana bölgesini tanımlar; bunlar bir ön çekirdek, bir medial çekirdek ve bir lateral çekirdek grubudur. Anterior çekirdek hipotalamus ile duygu ve hafıza üreten limbik sistem arasında bir röle görevi görür. Medial çekirdekler, limbik sistem ve bazal gangliyonlardan serebral kortekse bilgi aktarımı için bir röle görevi görür. Bu, öğrenme sırasında hafıza oluşturulmasını sağlarken aynı zamanda uyanıklığı da belirler. Özel ve somatik duyular, bilgilerinin serebrumun uygun duyusal korteksine iletildiği lateral çekirdeklere bağlanır.

Kortikal İşleme

Daha önce açıklandığı gibi, duyusal aksonların çoğu vücuttaki karşılık gelen reseptör hücreleriyle aynı şekilde konumlandırılmıştır. Bu, hangi reseptör hücrelerinin bilgi gönderdiği temelinde bir uyaranın konumunun belirlenmesine olanak tanır. Serebral korteks de bu duyusal topografyayı korteksin reseptör hücrelerinin konumuna karşılık gelen belirli bölgelerinde muhafaza eder. Somatosensoriyel korteks, özünde vücuttaki somatosensoriyel reseptörlerin konumlarının somatosensoriyel kortekse eşlendiği bir örnek sağlar. Bu eşleme genellikle duyusal bir homunculus kullanılarak gösterilir (aşağıdaki şekil).

Homunculus terimi Latince "küçük adam" kelimesinden gelir ve serebral korteksin bir kısmına yerleştirilen insan vücudunun bir haritasını ifade eder. Somatosensoriyel kortekste, dış genital organlar, ayaklar ve alt bacaklar uzunlamasına fissür içindeki girusun medial yüzünde temsil edilir. Girus fissürden dışarı ve parietal lobun yüzeyi boyunca kıvrılırken, vücut haritası uyluklar, kalçalar, gövde, omuzlar, kollar ve eller boyunca devam eder. Baş ve yüz, girus lateral sulkusa yaklaşırken parmakların hemen lateralindedir. Vücudun bu topografik haritadaki temsili, alt vücuttan üst vücuda doğru medialden laterale doğrudur. Bu, dorsal kolon sisteminde görülen topografik düzenlemenin bir devamıdır; alt gövdeden gelen aksonlar fasciculus gracilis'te taşınırken, üst gövdeden gelen aksonlar fasciculus cuneatus'ta taşınır. Dorsal kolon sistemi medial lemniskusa doğru devam ettikçe bu ilişkiler korunur. Ayrıca, trigeminal çekirdeklerden talamusa uzanan baş ve boyun aksonları üst vücut liflerine bitişik olarak ilerler. Talamustan geçen bağlantılar, anatomik bilginin korunmasını sağlayacak şekilde topografiyi muhafaza eder. Bu eşleşmenin vücudun tamamen minyatür ölçekli bir versiyonuyla sonuçlanmadığını, bunun yerine parmaklar ve yüzün alt kısmı gibi vücudun daha hassas bölgelerini abarttığını unutmayın. Omuzlar ve sırt gibi vücudun daha az hassas bölgeleri korteks üzerindeki daha küçük alanlarla eşleştirilir.


Duyusal Homunkulus İşlemin gerçekleştiği kortikal bölgeye bitişik olarak düzenlenmiş duyusal homunkulusun karikatür temsili.

Benzer şekilde, retina ve görsel korteks arasındaki topografik ilişki görsel yol boyunca korunur. Görme alanı, yukarıda açıklandığı gibi, optik kiazmada sıralanarak iki retinaya yansıtılır. Sağ periferik görme alanı sağ retinanın medial kısmına ve sol retinanın lateral kısmına düşer. Sağ medial retina daha sonra optik kiazma yoluyla orta hat boyunca projeksiyon yapar. Bu da sağ görsel alanın sol görsel kortekste işlenmesine neden olur. Aynı şekilde, sol görme alanı da sağ görme korteksinde işlenir (iki yukarıdaki şekil). Kiazma sağ ve sol görsel bilgiyi ayırmaya yardımcı olsa da, üst ve alt görsel bilgi görsel yolda topografik olarak korunur. Üst görme alanından gelen ışık alt retinaya düşer ve alt görme alanından gelen ışık üst retinaya düşer. Bu topografi, görsel korteksin üst bölgesi alt görsel alanı işleyecek ve bunun tersi de geçerli olacak şekilde korunur. Bu nedenle, görsel alan bilgisi görsel kortekse girerken tersine çevrilir - yukarı aşağıdır ve sol sağdır. Ancak korteks görsel bilgiyi, görsel alanın nihai bilinçli algısı doğru olacak şekilde işler. Topografik ilişki, retinanın foveal bölgesinden gelen bilgilerin birincil görsel korteksin merkezinde işlenmesiyle belirgindir. Retinanın periferik bölgelerinden gelen bilgiler buna uygun olarak görsel korteksin kenarlarına doğru işlenir. Somatosensoriyel korteksin duyusal homunkulusundaki abartılara benzer şekilde, görsel korteksin foveal işleme alanı, periferik görüşü işleyen alanlardan orantısız bir şekilde daha büyüktür.

1960'larda yapılan bir deneyde, denekler prizma gözlükler takarak görme alanının göze ulaşmadan önce ters çevrilmesini sağladılar. Deneyin ilk gününde, denekler bir masaya doğru yürürken masanın tavanda asılı olduğunu düşünerek eğiliyorlardı. Ancak birkaç günlük alışma sürecinin ardından denekler sanki her şey doğru temsil ediliyormuş gibi davranmışlardır. Bu nedenle, görsel korteks gözlerimizden aldığı bilgilere uyum sağlama konusunda biraz esnektir (aşağıdaki şekil).


Retinanın Görsel Kortekse Topografik Haritalanması Görsel alan lensler aracılığıyla retinaya yansır ve tersine çevrilmiş bir görüntü olarak retinaya düşer. Bu görüntünün topografisi, görsel bilgi görsel yol boyunca kortekse doğru ilerlerken korunur.

Korteks, belirli bilgilerin işlenmesinden sorumlu olan belirli bölgelere sahip olarak tanımlanmıştır; görsel korteks, somatosensoriyel korteks, tat alma korteksi vb. vardır. Bununla birlikte, bu duyulara ilişkin deneyimlerimiz bölünmüş değildir. Bunun yerine, kesintisiz bir algı olarak adlandırılabilecek bir deneyim yaşarız. Çeşitli duyusal modalitelere ilişkin algılarımız -içerikleri bakımından farklı olsalar da- beyin tarafından bütünleştirilir, böylece dünyayı kesintisiz bir bütün olarak deneyimleriz.

Serebral kortekste, duyusal işleme birincil duyusal kortekste başlar, daha sonra bir çağrışım alanına ve son olarak da multimodal entegrasyon alanına ilerler. Örneğin, görsel yol retinadan talamus yoluyla oksipital lobdaki birincil görsel kortekse projeksiyon yapar. Bu alan öncelikle uzunlamasına fissür içindeki medial duvardadır. Burada görsel uyaranlar temel şekiller olarak tanınmaya başlar. Nesnelerin kenarları tanınır ve daha karmaşık şekillere dönüştürülür. Ayrıca, derinlik bilgisini çıkarmak için her iki gözden gelen girdiler karşılaştırılır. İki göz arasındaki örtüşen görüş alanı nedeniyle beyin, binoküler derinlik ipuçlarına dayanarak uyaranların mesafesini tahmin etmeye başlayabilir.

İNTERAKTİF BAĞLANTI
Beynin 3 boyutlu hareketi nasıl algıladığı hakkında daha fazla bilgi edinmek için bu videoyu izleyin. Retina eşitsizliğinin 3 boyutlu film izleyicilerine retinaya yansıtılan iki boyutlu görsel alandan 3 boyutlu bilgi çıkarmanın bir yolunu sunmasına benzer şekilde, beyin de iki gözün gördüklerini karşılaştırarak uzaydaki hareket hakkında bilgi çıkarabilir. Görsel bir uyaranın hareketi bir gözde sola, diğer gözde sağa doğru ise, beyin bunu orta hat boyunca yüze doğru (veya yüzden uzağa) hareket olarak yorumlar. Her iki göz de bir nesnenin aynı yönde ama farklı hızlarda hareket ettiğini görürse, bu uzamsal hareket için ne anlama gelir?

GÜNDELİK BAĞLANTI
Derinlik Algısı, 3 Boyutlu Filmler ve Optik İllüzyonlar

Görme alanı, fotoreseptörlerin ışık enerjisini beynin yorumlaması için sinir sinyallerine dönüştürdüğü retina yüzeyine yansıtılır. Retina iki boyutlu bir yüzeydir, bu nedenle üç boyutlu bilgileri kodlamaz. Ancak derinliği algılayabiliriz. Bu nasıl başarılır?

İki boyutlu retina sinyalinden derinlik bilgisi çıkarmanın iki yolu sırasıyla monoküler ipuçları ve binoküler ipuçlarına dayanmaktadır. Monoküler derinlik ipuçları, iki boyutlu görsel alan içindeki bilginin sonucu olanlardır. Başka bir nesneyle örtüşen bir nesne önde olmak zorundadır. Göreceli boyut farklılıkları da bir ipucudur. Örneğin, bir basketbol topu sepetten daha büyük görünüyorsa, o zaman sepet daha uzakta olmalıdır. Deneyimlerimize dayanarak sepetin ne kadar uzakta olduğunu tahmin edebiliriz. Binoküler derinlik ipuçları, iki retinada temsil edilen bilgileri karşılaştırır çünkü görsel alanı tam olarak aynı şekilde görmezler.

İki gözün merkezleri, çoğu insanda yaklaşık 6 ila 6,5 cm olan küçük bir mesafe ile ayrılır. Bu kayma nedeniyle, görsel uyaranlar, doğrudan üzerlerine sabitlenmediğimiz sürece her iki retinada da tam olarak aynı noktaya düşmez ve her bir retinanın foveasına düşer. Görme alanındaki, sabitlenen nesneden daha yakın ya da daha uzak olan diğer tüm nesneler retinadaki farklı noktalara düşecektir. Görüş uzaydaki bir nesneye sabitlendiğinde, daha yakın nesneler her iki gözün yan retinasına, daha uzak nesneler ise her iki gözün orta retinasına düşecektir (aşağıdaki şekil). Bu, daha uzaktaki bir nesneye bakarken parmağınızı yüzünüzün önünde tutarak kolayca gözlemlenebilir. Her iki retinaya düşen iki farklı görüntüyü temsil eden parmağınızın iki görüntüsünü göreceksiniz.

Hem monoküler hem de binoküler olan bu derinlik ipuçlarından, beynin iki boyutlu bilgide üç boyut olduğunu düşünmesini sağlamak için yararlanılabilir. Bu, 3 boyutlu filmlerin temelidir. Ekrana yansıtılan görüntü iki boyutludur, ancak içinde farklı bilgiler gömülüdür. Sinemada bulunan 3 boyutlu gözlükler bu bilgileri filtreler, böylece sadece bir göz ekrandakinin bir versiyonunu, diğer göz ise diğer versiyonunu görür. Gözlükleri çıkarırsanız, her iki göz de her iki bilgi katmanını gördüğü için ekrandaki görüntüde değişen miktarlarda bulanıklık olacaktır ve üçüncü boyut belirgin olmayacaktır. Bazı optik illüzyonlar da derinlik ipuçlarından yararlanabilir, ancak bunlar daha çok beyni sahnenin farklı bölümlerini farklı derinliklerde görmesi için kandırmak amacıyla monoküler ibareler kullanır.

Retina Eşitsizliği Farklı mesafelerdeki nesnelerin iki retinanın farklı noktalarına düşmesine neden olan gözler arası mesafe nedeniyle beyin, görsel alanın iki boyutlu bilgisinden derinlik algısını çıkarabilir.

Birincil korteksi çevreleyen ve genellikle V2 ve V3 alanları olarak adlandırılan iki ana bölge vardır (birincil görsel korteks V1 alanıdır). Bu çevreleyen alanlar görsel ilişkilendirme korteksidir. Görsel ilişkilendirme bölgeleri, renk ve hareket bilgilerini ekleyerek daha karmaşık görsel algılar geliştirir. Bu bölgelerde işlenen bilgiler daha sonra temporal ve parietal lob bölgelerine gönderilir. Görsel işleme iki ayrı işleme akışına sahiptir: biri temporal loba ve diğeri parietal loba. Bunlar sırasıyla ventral ve dorsal akışlardır (aşağıdaki şekil). Ventral akım görsel uyaranları ve bunların önemini tanımlar. Ventral akım temporal lob yapılarını kullandığından, görsel olmayan korteks ile etkileşime girmeye başlar ve görsel uyaranların anıların bir parçası haline gelmesinde önemli olabilir. Dorsal akım uzaydaki nesnelerin yerini belirler ve görsel girdilere yanıt olarak vücudun hareketlerini yönlendirmeye yardımcı olur. Dorsal akım parietal loba girer ve burada vücudu ve hareketlerini algılamamız için önemli olan somatosensoriyel kortikal alanlarla etkileşime girer. Dorsal akım daha sonra motor fonksiyonların ortaya çıktığı frontal lob aktivitesini etkileyebilir.


Ventral ve Dorsal Görsel Akımlar Oksipital lobdaki birincil görsel korteksten görsel işleme, biri temporal loba ve diğeri parietal loba olmak üzere iki akım halinde devam eder.
…BOZUKLUKLARI
Beyin: Prosopagnozi

Duyusal algılamadaki başarısızlıklar olağandışı ve zayıflatıcı olabilir. İnsanların önemli bir sosyal işlevini engelleyen belirli bir duyusal eksiklik prosopagnozi veya yüz körlüğüdür. Bu kelime Yunanca “yüzler” anlamına gelen prosopa ve “bilmemek” anlamına gelen agnosia kelimelerinden gelmektedir. Bazı insanlar insanları yüzlerinden kolayca tanıyamadıklarını düşünebilirler. Ancak prosopagnozisi olan bir kişi, kendi kültürlerinde en çok tanınan kişileri tanıyamaz. Bir ünlünün, önemli bir tarihi şahsiyetin, hatta anneleri gibi bir aile üyesinin yüzünü tanıyamazlar. Hatta kendi yüzlerini bile tanıyamayabilirler.

Prosopagnozi beyin travmasından kaynaklanabileceği gibi doğuştan da mevcut olabilir. Prospagnozinin kesin nedeni ve bazı insanların başına gelmesinin nedeni belirsizdir. Eksiklikle doğan insanların beyinleri üzerinde yapılan bir çalışma, beynin belirli bir bölgesinin, temporal lobun anterior fusiform girusunun genellikle az gelişmiş olduğunu buldu. Beynin bu bölgesi görsel uyaranların tanınması ve bunların anılarla olası ilişkisi ile ilgilidir. Kanıtlar henüz kesin olmasa da, bu bölgenin yüz tanımanın gerçekleştiği yer olması muhtemeldir.

Bu yıkıcı bir durum olsa da, bu durumdan muzdarip olan insanlar, genellikle gördükleri insanları tanımak için başka ipuçları kullanarak bunu atlatabilirler. Genellikle, bir kişinin sesinin tınısı veya farklı yüz özellikleri (örneğin bir ben) veya saç rengi gibi benzersiz ipuçlarının varlığı, hastanın tanıdık bir kişiyi tanımasına yardımcı olabilir. Bu bölümde yer alan prosopagnozi videosunda, ünlüleri, aile üyelerini ve kendisini tanımakta güçlük çeken bir kadın gösterilmektedir. Bazı durumlarda, yüzleri tanımasına yardımcı olması için başka ipuçları kullanabilir.

İNTERAKTİF BAĞLANTI
İnsanları yüzlerinden tanıyamama sıkıntılı bir sorundur. Travmadan kaynaklanabileceği gibi doğuştan da gelebilir. Bir yaralanma sonucu yüzleri tanıma yeteneğini kaybeden bir kişi hakkında daha fazla bilgi edinmek için bu videoyu izleyin. Bu kişi yakın aile üyelerinin ya da kendisinin yüzlerini tanıyamıyor. Prosopagnozi hastası bir kişi kimi gördüğünü anlamak için başka hangi bilgileri kullanabilir?

Önceki Ders: Duyusal Algılama

Sonraki Ders: Motor Yanıtları

Yorumlar

Bu blogdaki popüler yayınlar

Gelişim ve Kalıtım Eleştirel Düşünme Soruları

Periodonsiyum Klinik Uygulamalar

Dentin Oluşumu