Detection thresholds of light increments and decrements
| Title: | Detection thresholds of light increments and decrements |
| Author(s): | Tienhaara, Samu |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences |
| Degree program: | Master's Programme in Neuroscience |
| Specialisation: | Neuroscience |
| Language: | English |
| Acceptance year: | 2021 |
| Abstract: |
Valonvälähdysten eli inkrementtien detektiokynnykset ovat korkeampia kuin valon vähenemien eli dekrementtien detektiokynnykset. Tätä asymmetriaa on usein selitetty sillä, että informaatio inkrementeistä ja informaatio dekrementeistä kulkeutuvat aivoihin eri neuraalisia reittejä, ns. ON- ja OFF-kanavia pitkin. Näillä kanavilla on tärkeitä rakenteellisia ja toiminnallisia eroavaisuuksia.
Tässä tutkielmassa toteutettiin koe, jossa koehenkilöiden inkrementtien ja dekrementtien detektiokynnykset mitattiin käyttäen sekä tilallisesti rajattuja ärsykkeitä (halkaisija 1,17 näköastetta), että rajaamattomia, koko näkökentän kattavia ärsykkeitä. Detektiokynnykset mitattiin psykofysikaalisella kahden intervallin pakkovalinta-menetelmällä. Taustavalona käytetyt intensiteetit vaihtelivat pimeydestä mataliin fotooppisiin valotehoihin.
Psykofysiikan kirjallisuudessa useasti löydetty asymmetria inkrementtien ja dekrementtien detektiokynnysten välillä replikoitiin lokaaleilla ärsykkeillä. Asymmetria kuitenkin hävisi täysin koko näkökentän kattavilla ärsykkeillä. Poisson-vaihtelun ja sauvasolujen spontaanin aktivaation roolia detektiokynnyksiin vaikuttavina tekijöinä tutkittiin ideaalihavainnoitsijamallin avulla. Nämä tekijät osoittautuivat mallin perusteella riittämättömiksi selittämään inkrementtien ja dekrementtien välisen asymmetrian.
In visual detection, thresholds for light increments are higher than thresholds for light decrements. This asymmetry has been often ascribed to the differential processing of ON and OFF pathways in the retina, as ON and OFF retinal ganglion cells have been found to respond to increments and decrements, respectively.
In this study, the performance of human participants in detecting spatially restricted (diameter 1.17 degrees of visual angle) and unrestricted increments and decrements was measured using a two-interval forced choice task. Background light intensities ranged from darkness through scotopic to low photopic levels.
The detection threshold asymmetry found in earlier experiments was replicated with local stimuli. In contrast, however, the asymmetry between increment and decrement detection thresholds disappeared with fullfield stimuli. An ideal observer model was constructed to evaluate the role of two factors, Poisson variations and dark noise, in determining detection thresholds. Based on the model, these factors are insufficient to account for the increment-decrement asymmetry.
|
| Keyword(s): | human vision psychophysics visual threshold detection threshold retina increment decrement fullfield |
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| Tienhaara_Samu_thesis_2021.pdf | 1.236Mb |