Integration von Elementarmerkmalen in der Texturwahrnehmung

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Günter Meinhardt; Professorin Dr. Anna-Lena Schubert
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine, Kognitive und Mathematische Psychologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 471755627

Merkmalsintegration und ihre Rolle in der Figur-Grund-Trennung ist ein Schlüsselproblem visueller Wahrnehmung. Nach etablierten Sichtweisen dienen frühe retinotope Areale (V1, V2) der lokalen Merkmalsanalyse, während Form- und Objekterkennung in höheren ventralen Arealen lokalisiert sind, die Objekte merkmals- und ansichtsunabhängig verarbeiten. In Übereinstimmung mit einem „frühe Kanalisierung – spätere Integration“ Modellansatz wurden Merkmalssummationseffekte (“Synergie”) zwischen Orientierung und Ortsfrequenzmerkmalen. Texturformen konnten in Gabor-Zufallsfeldern besser detektiert werden, wenn sie durch Merkmalskontrast in Orientierung und Ortsfrequenz definiert waren, aber nur, wenn sie über ein einzelnes Merkmal kaum detektierbar waren und wenn die Gabor-Elemente eine definierte 2D Form bildeten. EEG-Ableitungen zeigten ein langandauerndes negatives Potential ab 130 ms, welches spezifisch für die Merkmalskombinationsreize war, an inferior-temporalen (TP) Elektroden, wobei es gegenwärtig keine klare Evidenz für ein Synergie-Korrelat an zentral okzipitalen (OZ) Elektroden gibt. Dies suggeriert eher, dass die Merkmalsintegration in den späteren formverarbeitenden Arealen stattfindet. Kürzlich wurde der Effekt der Merkmalssynergie erneut mit Bandbreiten-modulierten Texturen untersucht. Die Autoren fanden, dass eine auf frühen merkmalssensitiven Wahrnehmungsstufen generierte Mittelwertsstatistik („Netto-Kontrastenergie“), berechnet auf multiplen Skalen und Orientierungen, den Synergieeffekt erklärt. Die Befunde stehen in Kontrast zu einem formverarbeitungsbasierten Ansatz der Merkmalsintegration. In diesem Projekt zielen wir auf die Aufdeckung der Quellen der Merkmalssynergie zwischen den Merkmalen, die in einem Fourier-Sinne räumliche Helligkeitsverteilungen definieren (Orientierung, Breitenskala und Luminanz), in der Texturwahrnehmung ab. Zunächst versuchen wir zu zeigen, dass die starken Merkmalssummationseffekte bei der Entdeckung von Texturfiguren vollständig über Modelle erklärt werden können, die auf lokaler Energieberechnung beruhen. Zweitens trennen wir experimentell Entdeckung und Diskrimination von Texturformen mit speziellen Designs, und decken auf, ob die Regeln der Merkmalssummation in beiden Arten von Aufgaben gleich oder aufgabenspezifisch sind. Drittens verwenden wir Quellenlokalisationstechniken, um im visuellen Kortex und im ventralen Verarbeitungspfad generierte EEG-Aktivität zu trennen. Durch Anwendung mit den speziellen Designs zur Trennung der Detektion und Diskrimination von Texturobjekten soll dies ermöglichen, Zeitverlauf und Korrelate der Merkmalsintegration in den zwei Hauptarealen der Verarbeitung von Texturen und Formen aufzudecken.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen