Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Кейбір соқыр адамдардағы көру реакциясы – бұл нейрологиялық құбылыс. Блайтсайт (Blindsight) – бұл кортикальдық соқырлығы бар адамдардың, бастапқы көру қабығының (сонымен қатар жолақты қабық немесе Бродманның 17-аймағы деп аталады) зақымдануына байланысты, саналы түрде көрмейтін көру стимулдарына жауап беру қабілеті. Бұл термин Лоренс Вайскранц және оның әріптестері 1974 жылы «Brain» журналында жарияланған мақаласында енгізген. Кортикальдық соқыр пациенттің ажырату қабілетін зерттейтін алдыңғы мақала 1973 жылы «Nature» журналында жарияланған. Блайтсайттың болуы күмәнді, кейбіреулер оны жай ғана нашарлаған саналы көру деп санайды.
Visual response in some blind people
the neurological phenomenon
Blindsight is the ability of people who are cortically blind to respond to visual stimuli that they do not consciously see due to lesions in the primary visual cortex, also known as the striate cortex or Brodmann Area 17. The term was coined by Lawrence Weiskrantz and his colleagues in a paper published in a 1974 issue of Brain. A previous paper studying the discriminatory capacity of a cortically blind patient was published in Nature in 1973. The assumed existence of blindsight is controversial, with some arguing that it is merely degraded conscious vision.
Түрге жатқызу
Көздің соқырлығына қатысты зерттеулердің көп бөлігі гемианопиялық, яғни көздің бір жартысы соқыр науқастарда жүргізіледі. Сол немесе оң жақ жолақты қабықтың зақымдануынан кейін, науқастардан соқыр жағына ұсынылған көру стимулдарын анықтау, орналасуын табу және ажырату сұралады, көбінесе мәжбүрлі жауап немесе болжау жағдайында, тіпті олар көру стимулын саналы түрде танымауы мүмкін. Зерттеулер көрсеткендей, мұндай соқыр науқастар кездейсоқ мүмкіндіктен күтілетіннен жоғары дәлдікке жете алады. 1-типті соқырлық – бұл кез келген стимулды саналы түрде сезінбестен, көру стимулының (мысалы, орны немесе қозғалыс түрі) сипаттамаларын, кездейсоқ деңгейден айтарлықтай жоғары деңгейде болжау қабілеті. 2-типті соқырлық, пациенттер соқыр аймақта өзгеріс сезінген кезде пайда болады, мысалы, қозғалыс, бірақ бұл көру сезімі емес. Соқырлықты 1- және 2-типке жіктеу, ең танымал соқырлықпен ауыратын науқас "GY" оның соқыр өрісіне ұсынылған стимулды, егер стимулдың нақты сипаттамалары болса, атап айтқанда, жоғары контрастты және жылдам қозғалса (секундына 20 градустан жоғары жылдамдықпен) әдетте сезінетіні анықталғаннан кейін жасалды. Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін невролог Джордж Риддок V1-ге оқ тигеннен соқыр болған, тұрақты нысандарды көре алмайтын, бірақ оның хабарлауынша, соқыр өрісінде қозғалатын нысандарды "көретін" науқастарды сипаттады. Осы себепті бұл құбылыс соңғы уақытта Риддок синдромы деп те аталады. Содан бері, мұндай субъектілер соқыр өрістеріне ұсынылған кезде түс және жарық сияқты басқа көру салаларына жататын көру стимулдарын да сезіне алатыны белгілі болды. Мұндай гемианопиялық субъектілердің соқыр өрісіне ұсынылған стимулды саналы түрде сезіну қабілеті де "қалдық" немесе "тозығы" көру деп аталады. Соқыр науқастар кейбір көру стимулдарын саналы түрде сезіне алатынының және осыған байланысты соқырлықтың 1- және 2-типке қайта анықталуынан бері құбылыстың тереңірек түсінігі қалыптасты. Хелен – маймылдың макакасы, оның ми қабығы алынған, атап айтқанда, оның негізгі көру қабығы (V1) толығымен алынып тасталған, осылайша ол соқыр болды. Дегенмен, белгілі бір жағдайларда Хелен көруге қабілетті мінез-құлық көрсетті. Оның қарындары кеңейді және оның көзін қорқытатын стимулдарға көз жұмып қойды. Сонымен қатар, белгілі бір тәжірибелік жағдайларда ол әртүрлі көру стимулдарын анықтай алды, мысалы, нысандардың болуы мен орналасуы, сондай-ақ пішіні, үлгісі, бағыты, қозғалысы және түсі. Көп жағдайларда ол қоршаған ортада көріп жүргендей қозғалып, нысандармен әрекеттесе алды. Осыған ұқсас құбылыс адамдарда да анықталды. Авариялар немесе инсульт салдарынан көру қабығы зақымдалған адамдар жартылай немесе толық соқырлық туралы хабарлады. Оларға сұралғанда, олар орташадан жоғары дәлдікпен нысандардың болуын және егжей-тегжейін "болжай" алады және жануарлар сияқты, оларға лақтырылған нысандарды ұстай алады. Субъектілер өздерінің қабілеттеріне ешқашан сенімділік танытқан жоқ. Тіпті олардың табыстары туралы айтылғанда да, олар заттар туралы өздігінен "болжамдар" жасамайды, бірақ оның орнына әлі де сұрау қажет. Сонымен қатар, соқыр науқастар өздерінің қабілеттеріне көзі бар адамдар күтетіндей таңғалыс білдірмейді.
The majority of studies on blindsight are conducted on patients who are hemianopic, i. e. blind in one half of their visual field. Following the destruction of the left or right striate cortex, patients are asked to detect, localize, and discriminate amongst visual stimuli that are presented to their blind side, often in a forced response or guessing situation, even though they may not consciously recognize the visual stimulus. Research shows that such blind patients may achieve a higher accuracy than would be expected from chance alone. Type 1 blindsight is the term given to this ability to guess—at levels significantly above chance—aspects of a visual stimulus (such as location or type of movement) without any conscious awareness of any stimuli. Type 2 blindsight occurs when patients claim to have a feeling that there has been a change within their blind area—e. g. movement—but that it was not a visual percept. The re classification of blindsight into Type 1 and Type 2 was made after it was shown that the most celebrated blindsight patient, "GY", was usually conscious of stimuli presented to his blind field if the stimuli had certain specific characteristics, namely being of high contrast and moving fast (at speeds in excess of 20 degrees per second). In the aftermath of the First World War, a neurologist, George Riddoch, had described patients who had been blinded by gunshot wounds to V1, who could not see stationary objects but who were, as he reported, "conscious" of seeing moving objects in their blind field. It is for this reason that the phenomenon has more recently also been called the Riddoch syndrome. Since then it has become apparent that such subjects can also become aware of visual stimuli belonging to other visual domains, such as color and luminance, when presented to their blind fields. The ability of such hemianopic subjects to become consciously aware of stimuli presented to their blind field is also commonly referred to as "residual" or "degraded" vision. Since the demonstration that blind patients can experience some visual stimuli consciously, and the consequent redefinition of blindsight into Type 1 and Type 2, a more nuanced view of the phenomenon has developed. Helen was a macaque monkey that had been decorticated; specifically, her primary visual cortex (V1) was completely removed, blinding her. Nevertheless, under certain specific situations, Helen exhibited sighted behavior. Her pupils would dilate and she would blink at stimuli that threatened her eyes. Furthermore, under certain experimental conditions, she could detect a variety of visual stimuli, such as the presence and location of objects, as well as shape, pattern, orientation, motion, and color. In many cases she was able to navigate her environment and interact with objects as if she were sighted. A similar phenomenon was also discovered in humans. Subjects who had suffered damage to their visual cortices due to accidents or strokes reported partial or total blindness. Despite this, when prompted they could "guess" the presence and details of objects with above average accuracy and, much like animal subjects, could catch objects tossed at them. The subjects never developed any kind of confidence in their abilities. Even when told of their successes, they would not begin to spontaneously make "guesses" about objects, but instead still required prompting. Furthermore, blindsight subjects rarely express the amazement about their abilities that sighted people would expect them to express.
Соқырлықты сипаттау
Көру қабілеті жоғалған науқастарда көз қозғалысын басқаратын ми жүйесі емес, көру сезімін тудыратын жүйе (мидың көру қабығы және оған көзден ақпарат жеткізетін кейбір жүйке талшықтары) зақымдалады. Қозғалыс және төмен жиілікті кеңістік нысанды көзге көрінуіне ықпал етеді, бірақ олар міндетті түрде қажет емес.
Patients with blindsight have damage to the system that produces visual perception (the visual cortex of the brain and some of the nerve fibers that bring information to it from the eyes) rather than to the underlying brain system controlling eye movements. motion and low spatial frequency contribute to, but are not strictly necessary for, an object's salience in blindsight.
Себеп
Соқырлықты түсіндіру үшін үш теория бар. Біріншісі, V1 аймағы зақымданғаннан кейін, көру нервінің басқа тармақтары көру ақпаратын жоғарғы колликулусқа, пульвинарға және ми қабығының бөліктері сияқты бірнеше басқа аймақтарға жеткізеді. Бұл аймақтар соқырлыққа байланысты реакцияларды басқаруы мүмкін. Соқырлық құбылысының тағы бір түсіндірмесі – адамның көру қабығының көп бөлігі зақымдалғанмен, жұмыс істейтін кішкентай тіндік аралдар қалып қояды. Бұл аралдар саналы сезінуді қамтамасыз етуге жеткіліксіз, бірақ белгілі бір санасыз көру сезімі үшін жеткілікті. Үшінші теория бойынша, объектінің кеңістіктегі қашықтығы мен жылдамдығын анықтау үшін қажетті ақпарат, көру қабығына ақпарат түскенге дейін бүйірлік тізелі ядро (LGN) арқылы анықталады. Нормалы жағдайда, бұл сигналдар көзге түсетін ақпаратты үш өлшемді бейнеге біріктіруге (жеке объектілердің организмге қатысты орны мен жылдамдығын қоса), дәлдікті арттыру үшін (бұрын қосалқы) оптикалық жүйеге пайдалы болатын вергенция сигналын алуға және көздің линзалары үшін фокус басқару сигналын алуға қолданылады. Стереоскопиялық ақпарат көру қабығына берілетін объект ақпаратына қоса беріледі. Соңғы кезде LGN-нен V5 (MT) аймағына тікелей кіріс бар екені көрсетілді, ол шамамен 30 мс кешігумен жылдам қозғалатын стимулдардан сигналдар береді, осыған байланысты тағы бір түсіндірме пайда болды. Бұл түсіндірме бойынша, осы сигналдардың жеткізілуі жылдам көру қозғалысының саналы тәжірибесін оятуға жеткілікті, бірақ V5 ғана жауапты дегенді білдірмейді, себебі сигналдар V5-ке жеткеннен кейін мидың басқа аймақтарына таралуы мүмкін. Бұл есеп, сигналдар V1 арқылы «алдын ала өңделгені» немесе V5-тен V1-ге кері байланыс арқылы «кейін өңделгені» мүмкін еместігін көрсетеді. Таламустың пульвинар ядросы да V5-ке тікелей, V1 арқылы өтетін сигналдар жібереді, бірақ олардың қозғалыстың саналы көру тәжірибесін қалыптастырудағы нақты рөлі әлі анықталған жоқ. Соқырлықтың белгілері екі айлық балаларда да жанама түрде байқалуы мүмкін, бірақ сұрақтарға жауап бере алатын жасқа толмаған науқаста оның түрін анықтау қиын.
There are three theories for the explanation of blindsight. The first states that after damage to area V1, other branches of the optic nerve deliver visual information to the superior colliculus, pulvinar and several other areas, including parts of the cerebral cortex. In turn, these areas might then control the blindsight responses. Another explanation for the phenomenon of blindsight is that even though the majority of a person's visual cortex may be damaged, tiny islands of functioning tissue remain. These islands are not large enough to provide conscious perception, but nevertheless enough for some unconscious visual perception. A third theory is that the information required to determine the distance to and velocity of an object in object space is determined by the lateral geniculate nucleus (LGN) before the information is projected to the visual cortex. In a normal subject, these signals are used to merge the information from the eyes into a three dimensional representation (which includes the position and velocity of individual objects relative to the organism), extract a vergence signal to benefit the precision (previously auxiliary) optical system, and extract a focus control signal for the lenses of the eyes. The stereoscopic information is attached to the object information passed to the visual cortex. More recently, with the demonstration of a direct input from the LGN to area V5 (MT), which delivers signals from fast moving stimuli at latencies of about 30 ms, another explanation has emerged. This one proposes that the delivery of these signals is sufficient to arouse a conscious experience of fast visual motion, without implying that it is V5 alone that is responsible, since once signals reach V5, they may be propagated to other areas of the brain. The latter account would seem to exclude the possibility that signals are "pre processed" by V1 or "post processed" by it (through return connections from V5 back to V1), as has been suggested. The pulvinar nucleus of the thalamus also sends direct, V1 by passing, signals to V5 but their precise role in generating a conscious visual experience of motion has not yet been determined. Evidence of blindsight can be indirectly observed in children as young as two months, although there is difficulty in determining the type in a patient who is not old enough to answer questions.
Жануарлардағы дәлелдемелер
1995 жылы зерттеушілер миындағы қабыршақтары зақымдалған, тіпті толықтай алынып тасталған маймылдардың да соқырлықты сезінуге қабілетті екенін көрсетуге тырысты. Бұл үшін олар маймылдарға адамдарға жиі қолданылатын тапсырмаларды орындауды ұсынды. Маймылдарды монитор алдына отыртып, дыбыс берілгенде көз алдында тұрақты нысанның бар-жоғын немесе ештеңе жоқтығын көрсетуді үйретті. Содан кейін маймылдар осы тапсырманы қайта орындады, бірақ тұрақты нысандар олардың көру өрісінен тыс жерде орналастырылды. Маймылдар адамдар сияқты, көру өрісінен тыс тұрақты нысандарды байқамады. Осы топтың тағы бір 1995 жылғы зерттеуі маймылдар нысанның бар екенін саналы түрде сезінбесе де, көру өрісіндегі қозғалысты сезіне алатынын дәлелдеуге бағытталды. Бұл үшін зерттеушілер бұрынғы зерттеуге ұқсас, адамдарға арналған стандартты тестті пайдаланды, бірақ қозғалатын нысандар кемшілік көру өрісінде көрсетілді. Кемшілік көру өрісінің ортасынан бастап нысан жоғары, төмен немесе оңға қарай қозғалды. Маймылдар тестте адамдармен бірдей нәтижелер көрсетті, көбінесе дұрыс жауап берді. Бұл маймылдардың қозғалысты анықтау қабілетінің олардың кемшілік көру өрісіндегі нысандарды саналы түрде анықтау қабілетінен бөлек екенін көрсетті және қабыршақ қабығының зақымдануы осы бұзылыстың пайда болуында маңызды рөл атқарады деген пікірді нығайтты. Бірнеше жыл өткен соң, тағы бір зерттеу маймылдардан алынған деректерді соқырлықтан зардап шеккен GY атты нақты адамның деректерімен салыстырды. GY-дың қабыршақ қабығы сегіз жасында жарақат салдарынан зақымданған, бірақ ол көбінесе толыққанды функционалдылықты сақтап, оң көру өрісіндегі ештеңені саналы түрде сезінбеді. Маймылдарда сол жарты шардың қабыршақ қабығы хирургиялық жолмен алынып тасталды. GY және маймылдардың тест нәтижелерін салыстыра отырып, зерттеушілер "соқыр" көру өрісіндегі стимулдарға жауап берудің ұқсас үлгілері екі түрде де кездесетінін қорытындылады.
In a 1995 experiment, researchers attempted to show that monkeys with lesions in or even wholly removed striate cortexes also experienced blindsight. To study this, they had the monkeys complete tasks similar to those commonly used for human subjects. The monkeys were placed in front of a monitor and taught to indicate whether a stationary object or nothing was present in their visual field when a tone was played. Then the monkeys performed the same task except the stationary objects were presented outside of their visual field. The monkeys performed very similar to human participants and were unable to perceive the presence of stationary objects outside of their visual field. Another 1995 study by the same group sought to prove that monkeys could also be conscious of movement in their deficit visual field despite not being consciously aware of the presence of an object there. To do this, researchers used another standard test for humans which was similar to the previous study except moving objects were presented in the deficit visual field. Starting from the center of the deficit visual field, the object would either move up, down, or to the right. The monkeys performed identically to humans on the test, getting them right almost every time. This showed that the monkey's ability to detect movement is separate from their ability to consciously detect an object in their deficit visual field, and gave further evidence for the claim that damage to the striate cortex plays a large role in causing the disorder. Several years later, another study compared and contrasted the data collected from monkeys and that of a specific human patient with blindsight, GY. GY's striate cortical region was damaged through trauma at the age of eight, though for the most part he retained full functionality, GY was not consciously aware of anything in his right visual field. In the monkeys, the striate cortex of the left hemisphere was surgically removed. By comparing the test results of both GY and the monkeys, the researchers concluded that similar patterns of responses to stimuli in the "blind" visual field can be found in both species.
Жақсы жақтағы жаңқалық ядро
Mosby's Dictionary of Medicine, Nursing & Health Professions сөздігі LGN-ді "көздің желіқабығынан көру нервтері мен жолдары арқылы келіп түсетін көру импульстарын қабылдайтын және оларды калькарин (көрнекі) қабығына жіберетін, латеральды артқы таламустың екі көтерілісінің бірі" деп анықтайды. Сол және оң көру өрісінде көрінетін бейне әр көзбен қабылданып, желіқабықтың жүйке талшықтары арқылы оптикалық дискке жеткізіледі. Оптикалық дискіден көру ақпараты көру нерві арқылы оптикалық хиазмаға өтеді. Содан кейін визуалды ақпарат оптикалық трактқа еніп, мидың төрт түрлі аймағына – жоғарғы төмпешікке, мидың ортаңғы бөлігінің претектумына, гипоталамустың супрахиазмалық ядросына және бүйірлік тізелік ядроға (LGN) жетеді. LGN-нен шығатын аксондардың көп бөлігі бастапқы көру қабығына бағытталды. Бұдан әрі, LGN-нің әрекеті тоқтатылғанда, мидың барлық экстрастриаттық аймақтары fMRI-де ешқандай реакция көрсетпеді. Олардың зерттеулері LGN-ден V5/hMT+ аймағына тікелей, V1-ді толығымен айналып өтетін, көру қозғалысы туралы ақпараттың байланысы бар екенін көрсетті. Экстрастриаттық көру аймақтарына V1-ді қоршап тұратын оқшылық бөлігінің бір бөлігі кіреді.
Mosby's Dictionary of Medicine, Nursing & Health Professions defines the LGN as "one of two elevations of the lateral posterior thalamus receiving visual impulses from the retina via the optic nerves and tracts and relaying the impulses to the calcarine (visual) cortex". What is seen in the left and right visual field is taken in by each eye and brought back to the optic disc via the nerve fibres of the retina. From the optic disc, visual information travels through the optic nerve and into the optic chiasm. Visual information then enters the optic tract and travels to four different areas of the brain including the superior colliculus, pretectum of the mid brain, the suprachiasmatic nucleus of the hypothalamus, and the lateral geniculate nucleus (LGN). Most axons from the LGN will then travel to the primary visual cortex. Furthermore, once the LGN was inactivated, virtually all of the extrastriate areas of the brain no longer showed a response on the fMRI. Their findings concluded that there was an indeed a connection of visual motion information that went directly from the LGN to the V5/hMT+ bypassing V1 completely. The extrastriate visual areas include parts of the occipital lobe that surround V1.
Дау
Кейбір эксперименттердің нәтижелері, көзі жоқ адамдардың қандай да бір саналы сезімді сақтап қалуы мүмкін екенін көрсетеді, демек олар толыққанды соқыр емес. Көзі жоқтық критерийлері бастапқы анықтаманы жоққа шығаратын жаңалықтарға байланысты бірнеше рет өзгерді, бұл кейбір ғалымдарды көзі жоқтықтың бар екендігіне күмәндануға алып келді.
The results of some experiments suggest that blindsighted people may be preserving some kind of conscious experience and thus they are not fully blind. The criteria for blindsight has repeatedly changed based on findings that challenge the original definition, which has led some scientists to cast doubt on the existence of blindsight.