Sensation & perception (Wolfe et al., 2019) – Samenvatting hoofdstuk 1-7
Hoofdstuk 1 – Introduction
§1.1 Welkom in onze wereld
- Sensation --> het vermogen om een stimulus te detecteren, en om deze detectie
misschien ook weer om te zetten in een eigen beleving.
- Perception --> het geven van betekenis aan een gedetecteerde sensatie.
- Ons mentale leven hangt af van informatie uit onze zintuigen.
- Verschillende methoden om sensation en perception te onderzoeken:
Thresholds
Scaling --> qualia hebben betrekking tot de filosofie. De eigen bewuste ervaringen
van sensation of perception. Als je iets hoort of proeft, zijn deze ervaringen dan
hetzelfde als de ervaringen van de persoon aan wie je je ervaringen vertelt.
Signal detection theory
Sensory neuroscience
Neuroimaging
Development --> een benadering van de studie van sensation en perception. Kijken
naar de veranderingen over de levensloop.
§1.2 Thresholds en het ontstaan van psychofysica
- Fechner --> grondlegger van de experimentele psychologie.
Dualism --> de geest is gescheiden van de materiële wereld van het lichaam.
Materialism --> het enige dat bestaat is materie, en alle dingen, inclusief de geest en
het bewustzijn, zijn het resultaat van interacties tussen stukjes materie. De geest is
wat de hersenen doen.
Panpsychism --> het idee dat de geest bestaat als een eigenschap van alle materie.
Dat betekend dat alle materie bewustzijn heeft.
Psychophysics --> de kwantitatieve relaties tussen fysieke en psychologische
(subjectieve) gebeurtenis definiëren. Fechner dacht dat dit kon met behulp van
wiskunde.
Two-point touch threshold --> de minimale afstand waarop twee stimuli net ervaren
worden als twee gescheiden stimuli.
- Wilhelm Wundt --> ook grondlegger van de experimentele psychologie.
- Weber --> het verschil in gewicht tussen twee gewichten.
Just noticeable difference (JND) / Difference threshold --> het kleinst detecteerbare
verschil tussen twee stimuli, of de minimale verandering in een stimulus die ervoor
zorgt dat correct geoordeeld kan worden dat deze verschilt van een referentie
stimulus.
Bij gewicht is dit 1/40.
- Weber fractions --> de constante van proportionaliteit in Webers wet.
- Weber’s law --> het beschrijven van de relatie tussen een stimulus en resulterende
sensatie, die stelt dat het just noticeable difference een constante fractie van de
vergelijkingsstimulus is.
De grootte van het waarneembare verschil (∆I) is een constante proportie (K) van het
niveau van de stimulus (I).
- Fechner’s law --> beschrijft de relatie tussen een stimulus en een resulterende sensatie.
De omvang van een subjectieve sensatie neemt proportioneel toe met het logaritme van
de intensiteit van de stimulus. (S = k * (log R)).
, S is de psychologische sensatie. Deze is gelijk aan het logaritme van het fysieke
stimulus niveau, vermenigvuldigd met een constante k.
Naarmate de intensiteit van de stimulus toeneemt, zijn grotere veranderingen nodig
om als waarnemer veranderingen te kunnen detecteren.
- Absolute threshold --> de minimale hoeveelheid van een stimulus die gedetecteerd kan
worden in 50% van de tijd.
- Psychophysical methods
Method of constant stimuli --> veel stimuli, lopend van nauwelijks tot bijna altijd
waarneembaar, worden een voor een gepresenteerd. Participanten reageren bij elke
presentatie met ja/nee of zelfde/andere stimuli. Echter bestaan er in het echt niet
zulke harde grenzen. Het zenuwstelsel is variabel.
Method of limits --> de specifieke dimensie van een stimulus, of het verschil tussen
twee stimuli, varieert stapsgewijs totdat de participant anders reageert.
Tonen worden gepresenteerd in toe- of afnemende intensiteit.
Method of adjustment --> hetzelfde als de method of limits, alleen hier is de
participant degene die de verandering in stimulus bepaald.
- Scaling methods
Magnitude estimation --> de participant kent waarden toe volgens de waargenomen
magnitude van de stimuli.
Stevens’s power law --> beschrijft de relatie tussen stimulus en resulterende
sensatie, die stelt dat de magnitude van subjectieve sensatie proportioneel is aan
de stimulus magnitude gekwadrateerd met een exponent.
S = aIb. de sensatie (S) is gerelateerd aan de stimulus intensiteit (I).
Cross-modality matching --> het matchen van de intensiteiten van sensaties die
afkomstig zijn uit verschillende sensorische modaliteiten. Dit vermogen vereist inzicht
in sensorische verschillen. Bijvoorbeeld, een luisteraar moet de felheid van het licht
aanpassen totdat het overeenkomt met de luidheid van een toon.
, Supertasters --> iemand die de meest intense smaaksensatie ervaart. Sommige
stimuli zijn veel intenser voor supertasters dan voor medium tasters of voor non-
tasters. Supertasters ervaren ook veel intensere gevoelens bij het verbranden van
de mond en de structuur van het voedsel.
- Signal detection theory --> kwantificeert de respons van een observator met de
presentatie van een signaal in de aanwezigheid van geluid. Metingen verkregen uit een
aantal presentaties zijn sensitiviteit (d’) en het criterium van de observator.
Criterion --> een interne threshold die wordt vastgesteld door de observator.
Voorbeeld Geen ringtone Wel een ringtone
Nee antwoorden Correct rejection Miss
Ja antwoorden False alarm Hit
Sensitivity (d’) --> een waarde die het gemak definieert waarmee een observator het
verschil tussen de aan- of afwezigheid van een stimulus, of het verschil tussen twee
stimuli kan onderscheiden.
Receiver operating characteristic (ROC) curve --> een grafiek
waarin het aantal hits geplot is als functie van het aantal false
alarms. Als ze gelijk zijn loopt de lijn diagonaal, dit betekend dat
de observator het verschil tussen de aan- en afwezigheid van
het signaal niet kan onderscheiden. Naarmate de sensitiviteit
toeneemt, verschuift de top van de curve richting de hoek links
bovenin.
- Fourier analysis --> analyses die perceptie wetenschappers helpen
beschrijven hoe complexe geluiden, complexe hoofdbewegingen en
complexe afbeeldingen opgedeeld kunnen worden in een groep
simpelere componenten.
Sine wave --> een simpele, soepel veranderende trilling die zich herhaalt. Hoe hoger
de frequentie hoe meer trillingen.
Wave lenght --> de afstand die nodig is voor een sine wave om een gehele trilling af
te leggen.
Period --> de tijd die nodig is om een volledige golflengte af te leggen voor een sine
wave, vanaf een bepaald punt.
, Phase --> een fractie van de cyclus van de sinusgolf, beschreven in graden of radians
(0π, 2π).
Fourier analyse --> een wiskundige procedure waarmee elk signaal opgedeeld kan
worden in stukjes sine waves op verschillende frequenties. Het combineren van deze
sine waves zal het originele signaal reproduceren.
Spatial frequency --> het aantal cycli van een rooster (bijv. veranderingen in licht en
donker), per eenheid van visuele hoek (cycli per graad).
Cycles per degree --> het aantal icht en donker stroken per graad van de visuele
hoek.
§1.3 Sensorische neuroscience en de biologie van perceptie
- Doctrine of specific nerve energies --> een doctrine geformuleerd door Johannes Müller.
De natuur van een sensatie hangt af van de sensory fibers die gestimuleerd worden, in
plaats van hoe ze gestimuleerd worden. We kunnen ons niet direct bewust zijn van de
wereld op zich, en we zijn ons alleen bewust van de activiteit in onze zenuwen.
Cranial nerves --> twaalf paar zenuwen (elk voor een kant van het lichaam), die
beginnen in de hersenstam en de zintuigorganen en spieren bereiken door
openingen in de schedel.
Olfactory (I),Optic (II) en Vestibulocochlear (VIII) nerves --> sensorische
informatie.
Oculomotor (III), Trochlear (IV) en Abducens (VI) nerves --> spieren die de ogen
bewegen.
Polysensory --> mengt meerdere sensorische systemen.
Vitalisme --> er is een kracht in het leven die zich onderscheidt van fysieke
eenheden. Gaat in tegen de wet van behoud van energie.
Niet alle neuronen zijn gelijk met betrekking tot snelheid; sommigen zijn sneller dan
anderen. Helmholtz meette dit.
- Neuronale verbindingen
Ramón y Cajal --> neuronen raken elkaar niet helemaal. Er zitten kleine kloven
tussen.
Synapse --> het knooppunt tussen neuronen waar informatie wordt uitgewisseld.
Excitatory neurons zorgen voor een toename van de respons in het volgende neuron,
en inhibitory neurons zorgen voor een afname van de respons in het volgende
neuron.
Neurotransmitters --> de moleculen die worden vrijgelaten bij het axon.
- Neural firing: het actiepotentiaal
Sodium ionen (Na+) gaan het axon binnen (depolarization). Vervolgens worden de
potassium ionen (K+) het axon uitgestuurd, om het evenwicht weer te herstellen. Dit
vindt plaats langs het gehele axon.
- Neuro-imaging --> een groep methoden die afbeeldingen van de structuur en/of functie
van de hersenen genereert.
Electroencephalography (EEG) --> meet de elektrische activiteit van populaties
neuronen in het brein. Het grof lokaliseren van populaties neuronen.
Event-related potential (ERP) --> het gemiddelde van alle responsen die gemeten
werden op het moment dat de stimulus aanwezig was.
Magnetoencephalography (MEG) --> meet veranderingen in magnetische activiteit
tussen populaties neuronen in de hersenen. Duurder en complexer dan EEG, wel is
de spatial resolution beter.
Hoofdstuk 1 – Introduction
§1.1 Welkom in onze wereld
- Sensation --> het vermogen om een stimulus te detecteren, en om deze detectie
misschien ook weer om te zetten in een eigen beleving.
- Perception --> het geven van betekenis aan een gedetecteerde sensatie.
- Ons mentale leven hangt af van informatie uit onze zintuigen.
- Verschillende methoden om sensation en perception te onderzoeken:
Thresholds
Scaling --> qualia hebben betrekking tot de filosofie. De eigen bewuste ervaringen
van sensation of perception. Als je iets hoort of proeft, zijn deze ervaringen dan
hetzelfde als de ervaringen van de persoon aan wie je je ervaringen vertelt.
Signal detection theory
Sensory neuroscience
Neuroimaging
Development --> een benadering van de studie van sensation en perception. Kijken
naar de veranderingen over de levensloop.
§1.2 Thresholds en het ontstaan van psychofysica
- Fechner --> grondlegger van de experimentele psychologie.
Dualism --> de geest is gescheiden van de materiële wereld van het lichaam.
Materialism --> het enige dat bestaat is materie, en alle dingen, inclusief de geest en
het bewustzijn, zijn het resultaat van interacties tussen stukjes materie. De geest is
wat de hersenen doen.
Panpsychism --> het idee dat de geest bestaat als een eigenschap van alle materie.
Dat betekend dat alle materie bewustzijn heeft.
Psychophysics --> de kwantitatieve relaties tussen fysieke en psychologische
(subjectieve) gebeurtenis definiëren. Fechner dacht dat dit kon met behulp van
wiskunde.
Two-point touch threshold --> de minimale afstand waarop twee stimuli net ervaren
worden als twee gescheiden stimuli.
- Wilhelm Wundt --> ook grondlegger van de experimentele psychologie.
- Weber --> het verschil in gewicht tussen twee gewichten.
Just noticeable difference (JND) / Difference threshold --> het kleinst detecteerbare
verschil tussen twee stimuli, of de minimale verandering in een stimulus die ervoor
zorgt dat correct geoordeeld kan worden dat deze verschilt van een referentie
stimulus.
Bij gewicht is dit 1/40.
- Weber fractions --> de constante van proportionaliteit in Webers wet.
- Weber’s law --> het beschrijven van de relatie tussen een stimulus en resulterende
sensatie, die stelt dat het just noticeable difference een constante fractie van de
vergelijkingsstimulus is.
De grootte van het waarneembare verschil (∆I) is een constante proportie (K) van het
niveau van de stimulus (I).
- Fechner’s law --> beschrijft de relatie tussen een stimulus en een resulterende sensatie.
De omvang van een subjectieve sensatie neemt proportioneel toe met het logaritme van
de intensiteit van de stimulus. (S = k * (log R)).
, S is de psychologische sensatie. Deze is gelijk aan het logaritme van het fysieke
stimulus niveau, vermenigvuldigd met een constante k.
Naarmate de intensiteit van de stimulus toeneemt, zijn grotere veranderingen nodig
om als waarnemer veranderingen te kunnen detecteren.
- Absolute threshold --> de minimale hoeveelheid van een stimulus die gedetecteerd kan
worden in 50% van de tijd.
- Psychophysical methods
Method of constant stimuli --> veel stimuli, lopend van nauwelijks tot bijna altijd
waarneembaar, worden een voor een gepresenteerd. Participanten reageren bij elke
presentatie met ja/nee of zelfde/andere stimuli. Echter bestaan er in het echt niet
zulke harde grenzen. Het zenuwstelsel is variabel.
Method of limits --> de specifieke dimensie van een stimulus, of het verschil tussen
twee stimuli, varieert stapsgewijs totdat de participant anders reageert.
Tonen worden gepresenteerd in toe- of afnemende intensiteit.
Method of adjustment --> hetzelfde als de method of limits, alleen hier is de
participant degene die de verandering in stimulus bepaald.
- Scaling methods
Magnitude estimation --> de participant kent waarden toe volgens de waargenomen
magnitude van de stimuli.
Stevens’s power law --> beschrijft de relatie tussen stimulus en resulterende
sensatie, die stelt dat de magnitude van subjectieve sensatie proportioneel is aan
de stimulus magnitude gekwadrateerd met een exponent.
S = aIb. de sensatie (S) is gerelateerd aan de stimulus intensiteit (I).
Cross-modality matching --> het matchen van de intensiteiten van sensaties die
afkomstig zijn uit verschillende sensorische modaliteiten. Dit vermogen vereist inzicht
in sensorische verschillen. Bijvoorbeeld, een luisteraar moet de felheid van het licht
aanpassen totdat het overeenkomt met de luidheid van een toon.
, Supertasters --> iemand die de meest intense smaaksensatie ervaart. Sommige
stimuli zijn veel intenser voor supertasters dan voor medium tasters of voor non-
tasters. Supertasters ervaren ook veel intensere gevoelens bij het verbranden van
de mond en de structuur van het voedsel.
- Signal detection theory --> kwantificeert de respons van een observator met de
presentatie van een signaal in de aanwezigheid van geluid. Metingen verkregen uit een
aantal presentaties zijn sensitiviteit (d’) en het criterium van de observator.
Criterion --> een interne threshold die wordt vastgesteld door de observator.
Voorbeeld Geen ringtone Wel een ringtone
Nee antwoorden Correct rejection Miss
Ja antwoorden False alarm Hit
Sensitivity (d’) --> een waarde die het gemak definieert waarmee een observator het
verschil tussen de aan- of afwezigheid van een stimulus, of het verschil tussen twee
stimuli kan onderscheiden.
Receiver operating characteristic (ROC) curve --> een grafiek
waarin het aantal hits geplot is als functie van het aantal false
alarms. Als ze gelijk zijn loopt de lijn diagonaal, dit betekend dat
de observator het verschil tussen de aan- en afwezigheid van
het signaal niet kan onderscheiden. Naarmate de sensitiviteit
toeneemt, verschuift de top van de curve richting de hoek links
bovenin.
- Fourier analysis --> analyses die perceptie wetenschappers helpen
beschrijven hoe complexe geluiden, complexe hoofdbewegingen en
complexe afbeeldingen opgedeeld kunnen worden in een groep
simpelere componenten.
Sine wave --> een simpele, soepel veranderende trilling die zich herhaalt. Hoe hoger
de frequentie hoe meer trillingen.
Wave lenght --> de afstand die nodig is voor een sine wave om een gehele trilling af
te leggen.
Period --> de tijd die nodig is om een volledige golflengte af te leggen voor een sine
wave, vanaf een bepaald punt.
, Phase --> een fractie van de cyclus van de sinusgolf, beschreven in graden of radians
(0π, 2π).
Fourier analyse --> een wiskundige procedure waarmee elk signaal opgedeeld kan
worden in stukjes sine waves op verschillende frequenties. Het combineren van deze
sine waves zal het originele signaal reproduceren.
Spatial frequency --> het aantal cycli van een rooster (bijv. veranderingen in licht en
donker), per eenheid van visuele hoek (cycli per graad).
Cycles per degree --> het aantal icht en donker stroken per graad van de visuele
hoek.
§1.3 Sensorische neuroscience en de biologie van perceptie
- Doctrine of specific nerve energies --> een doctrine geformuleerd door Johannes Müller.
De natuur van een sensatie hangt af van de sensory fibers die gestimuleerd worden, in
plaats van hoe ze gestimuleerd worden. We kunnen ons niet direct bewust zijn van de
wereld op zich, en we zijn ons alleen bewust van de activiteit in onze zenuwen.
Cranial nerves --> twaalf paar zenuwen (elk voor een kant van het lichaam), die
beginnen in de hersenstam en de zintuigorganen en spieren bereiken door
openingen in de schedel.
Olfactory (I),Optic (II) en Vestibulocochlear (VIII) nerves --> sensorische
informatie.
Oculomotor (III), Trochlear (IV) en Abducens (VI) nerves --> spieren die de ogen
bewegen.
Polysensory --> mengt meerdere sensorische systemen.
Vitalisme --> er is een kracht in het leven die zich onderscheidt van fysieke
eenheden. Gaat in tegen de wet van behoud van energie.
Niet alle neuronen zijn gelijk met betrekking tot snelheid; sommigen zijn sneller dan
anderen. Helmholtz meette dit.
- Neuronale verbindingen
Ramón y Cajal --> neuronen raken elkaar niet helemaal. Er zitten kleine kloven
tussen.
Synapse --> het knooppunt tussen neuronen waar informatie wordt uitgewisseld.
Excitatory neurons zorgen voor een toename van de respons in het volgende neuron,
en inhibitory neurons zorgen voor een afname van de respons in het volgende
neuron.
Neurotransmitters --> de moleculen die worden vrijgelaten bij het axon.
- Neural firing: het actiepotentiaal
Sodium ionen (Na+) gaan het axon binnen (depolarization). Vervolgens worden de
potassium ionen (K+) het axon uitgestuurd, om het evenwicht weer te herstellen. Dit
vindt plaats langs het gehele axon.
- Neuro-imaging --> een groep methoden die afbeeldingen van de structuur en/of functie
van de hersenen genereert.
Electroencephalography (EEG) --> meet de elektrische activiteit van populaties
neuronen in het brein. Het grof lokaliseren van populaties neuronen.
Event-related potential (ERP) --> het gemiddelde van alle responsen die gemeten
werden op het moment dat de stimulus aanwezig was.
Magnetoencephalography (MEG) --> meet veranderingen in magnetische activiteit
tussen populaties neuronen in de hersenen. Duurder en complexer dan EEG, wel is
de spatial resolution beter.
