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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-23662
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/2366/


Otte, Tobias

Peripher induzierte Pulsation eines fovealen Nachbildes: Nachweis eines weitreichenden neuronalen Effektes

Surround-induced foveal afterimage pulsation: evidence for a long-range neural effect

Dokument1.pdf (9.584 KB) (md5sum: ce4d078ef9e5fd29a2c0cc57752971ae)

Kurzfassung in Deutsch

Ich dokumentiere einen bemerkenswerten weitreichenden Effekt der von der Netzhautperipherie auf die Fovea wirkt. Als Sonde verwende ich ein von einem Fotoblitz erzeugtes, foveales Nachbild. Ein solches Nachbild erscheint dunkel, wenn es vor einem hellen Hintergrund gesehen wird, und hell, wenn es vor einem dunklen Hintergrund gesehen wird. Wird die Leuchtdichte des Hintergrundes zeitlich moduliert, pulsiert das Nachbild folglich in Gegenphase zum Hintergrund.
Ich habe beobachtet, dass das Nachbild auch dann pulsiert, wenn die Leuchtdichte des Hintergrundes konstant bleibt, aber die Umgebung moduliert wird. Das Nachbild ändert sich dabei in Gegenphase zu der Leuchtdichtemodulation eines Ringes, der den Nachbildhintergrund umgibt. Ich schließe durch meine Versuche aus, dass die Nachbildpulsation allein durch einen lokalen Einfluss, wie Pupillenänderung, Simultankontrast oder Streulicht verursacht ist. Daraus folgere ich, dass die beobachtete Nachbildpulsation auf einem weitreichenden, neuronalen Signal aus dem Umfeld beruht.
Ich bestimme experimentell die Stärke des neuronalen Einflusses für zwei Entfernungen (6 und 8,4 Grad Sehwinkel). Seine Funktion ist wahrscheinlich eine schnelle Empfindlichkeitsregulation fovealer Neurone.
Schließlich entwerfe ich ein Modell, das zeigt, dass induzierte Änderungen des Adaptationszustandes fovealer Zellen die hier beobachtete Nachbildpulsation tatsächlich erklären können.


Kurzfassung in Englisch

I report on a remarkable long-range effect acting from the peripheral retina to the fovea. The test in my study is a flash-induced foveal afterimage. Such an afterimage looks dark when viewed on a background of high luminance and bright on a background of low luminance. Consequently, the afterimage pulsates in counter-phase to the background when the luminance of the background is temporally modulated.
I found that the afterimage also pulsation when the luminance of the background is kept steady, while the surround is modulated. The afterimage changes in counter-phase to the luminance modulation of a surrounding annulus. The pulsation of the afterimage persists even after all artefacts due to pupil size, simultaneous contrast, and stray light have been ruled out. I therefore conclude that the phenomenon under consideration is based on a long-range neural process due to remote control by the surround.
I determine experimentally the strength of this neural effect for two distances (6 and 8.4 deg visual angle). Its significance is likely to be a fast adaptive gain control optimizing the responses of foveal neurons.
Finally I present a model showing that induced changes of the adaptation level of foveal cells can account for the observed afterimage pulsation.


SWD-Schlagwörter: Nachbild , Blitz , Streulicht , Fovea centralis , Anpassung
Freie Schlagwörter (deutsch): Lateraleffekt
Freie Schlagwörter (englisch): lateral effect , afterimage , intraocular stray light , adaptation , fovea
Institut: Institut für Biologie 1 (Zoologie)
Fakultät: Fakultät für Biologie
DDC-Sachgruppe: Biowissenschaften, Biologie
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Rossel, Samuel (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 22.02.2006
Erstellungsjahr: 2005
Publikationsdatum: 24.02.2006
Bemerkung: Teile der Arbeit sind mit freundlicher Genehmigung von Elsevier übernommen aus: Otte, T., Valberg, A. u. Spillmann, L. (2006): Surround-induced foveal afterimage pulsation: Evidence for a long-range neural effect. Vision Research, 46: 1187-1193. Das Projekt wurde durch die DFG gefördert (SP67/9-1 und 9-3).
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