Laboratorium voor Experimentele Psychologie Stoornissen van visuele waarneming en visueel bewustzijn ten gevolge van hersenstoornissen Johan Wagemans K.U. Leuven Laboratorium voor Experimentele Psychologie

Bespreking van enkele visuele stoornissen (review: Farah, 2001) blindsight + neglect, extinction, simultaan-agnosie (Balint) apperceptieve agnosie (o.a. integratieve agnosie) + optische ataxie (3) associatieve agnosie + optische afasie, selectieve semantische deficits (4) prosopagnosie

(1) Blindsight voorbeeld: zie video reviews: Weiskrantz (1996, 1997) Stoerig & Cowey (1997) Lamme (2001) definitie: V1 lesie waardoor er geen visueel bewustzijn meer is van stimuli in het overeenkomstig visueel veld (bv. rechter V1  linker hemianopie) maar wel significante residuele visuele mogelijkheden

(1) Blindsight residuele mogelijkheden via “forced choice”: Poppel et al. (1973) Weiskrantz et al. (1974) residuele mogelijkheden via indirecte metingen: Rafal et al. (1990): inhibitie van saccade door 2de stimulus in temporaal deel van hemianoop veld (met projectie naar superior colliculus) (automatisch) visueel gestuurd gedrag completie priming, bv. Marcel (1998): woord-betekenis (“money” of “river”  “bank”) herkenning van emotionele gelaatsuitdrukkingen (de Gelder et al., 1999)

(1) Blindsight diermodel (Cowey & Stoerig, 1997): mechanisme? unilaterale V1 lesie verstoorde detectie, intact reik-gedrag dissociatie (cf. Milner & Goodale, 1995): V2, V4, IT (ventraal) = stil MT (dorsaal) = actief mechanisme? residuele verwerking in V1 (artefact) subcorticaal visueel systeem: retina  superior colliculus  pulvinar  cortex corticaal systeem: LGN  extrastriate areas (bv. MT)

(1) Blindsight verwant, maar onderscheiden: unilateraal visueel/spatiaal neglect reviews: Driver & Mattingley (1998), Halligan et al. (2003) meestal: rechter-hemisfeer letsels in de inferieure pariëtale lob extinctie simultaan-agnosie (Balint’s syndroom)

Driver et al. (1998): neglect

McGlinchey-Berroth et al. (1993): neglect

Volpe et al. (1979): extinctie

Mattingley et al. (1997): extinctie

Agnosie (reviews: Farah, 1990, 1999) definitie: verstoorde objectherkenning met normale “low-level” perceptie 2 grote categorieën (Lissauer, 1890/1988): apperceptieve: verstoorde visuele vormverwerking associatieve: verstoord contact met visueel geheugen klassiek diagnostisch criterium: natekenen van niet-herkend voorwerp

teken-resultaat van patiënt met apperceptieve agnosie

teken-resultaat van patiënt met associatieve agnosie

teken-resultaat van patiënt H.J.A. met integratieve agnosie

(2) Apperceptieve agnosie klassieke gevallen: groepsstudie: Warrington & Taylor (1973) 3 gevalsstudies: Warrington & James (1988) speciaal geval: integratieve agnosie (Humphreys & Riddoch, 1987; Riddoch & Humphreys, 1987a) geval H.J.A. (“John”): zie video bilaterale schade aan occipito-temporale cortex, incl. linguale en fusiforme gyri

typisch matching-probleem van patiënt met apperceptieve agnosie

(2) Apperceptieve agnosie speciaal geval: dissociatie tussen perceptie en actie (Goodale et al., 1991) geval D.F. schade in de ventrolaterale regio van de occipitale cortex geen bewuste vormperceptie, wel aangepaste visuomotorische actie (bv. grijpen) formeel getest voor oriëntatie-perceptie

(2) Apperceptieve agnosie implicaties van deze dissociatie tussen perceptie en actie (Milner & Goodale, 1995) herinterpretatie van dissociatie tussen ventrale en dorsale stroom (zie ook Creem & Proffitt, 2001): Ungerleider & Mishkin (1982): wat – waar Milner & Goodale (1995): wat – hoe - ventraal = bewuste visuele waarneming - dorsaal = visueel-gestuurde actie - ventraal = object- of omgevingsgecentreerd - dorsaal = kijker-gecentreerd

(2) Apperceptieve agnosie implicaties van deze dissociatie tussen perceptie en actie (Milner & Goodale, 1995) gelijkaardige dissociaties bij normale personen: acties niet onderhevig aan visuele illusies (bv. Ebbinghaus illusie; review: Bruno, 2001) - perceptuele schatting - visuomotorische taak - Haffenden & Goodale (1998) - maar: Franz et al. (2000)

(2) Apperceptieve agnosie implicaties van deze dissociatie tussen perceptie en actie (Milner & Goodale, 1995) omgekeerde dissociatie eveneens mogelijk: optische ataxie: deficits in reiken en grijpen, zonder moeilijkheden bij herkenning (review: Perenin & Vighetto, 1988) in geval van posterieure/superieure pariëtale schade (incl. intrapariëtale sulcus)

(2) Apperceptieve agnosie en wat met perceptie van actie? “mirror neurons” in premotor cortex bij apen (bv. Gallese et al., 1996; review: Rizzolatti et al., 1997) neuroimaging bij mensen (bv. Decety et al., 1997; review: Decety & Grezes, 1999) perceptie voor imitatie: netwerk voor actie-planning (superieur pariëtaal, prefrontaal motorisch) perceptie voor herkenning: rechter parahippocampus (object geheugen en representatie)

(3) Associatieve agnosie klassiek geval: - Rubens & Benson (1971) kopiëren: resultaat = goed, manier = anders erg gevoelig voor aard van de stimuli soms impliciete herkenning: - Taylor & Warrington (1971): in juiste oriëntatie plaatsen van niet-herkende voorwerpen Feinberg et al. (1995): redelijke performantie in beeld-associatie taak

Feinberg et al. (1995)

(3) Associatieve agnosie verwant, maar onderscheiden: optische afasie (bv. Riddoch & Humphreys, 1987b): benoemingsdeficit specifiek voor visuele stimuli, met normale herkenning (bv. juiste bewegingen) semantische kennis (bv. sorteertaken) benoeming van stimuli via andere modaliteiten

(3) Associatieve agnosie verwant, maar onderscheiden: categorie-specifieke deficits in semantisch geheugen (review: Forde, 1999) - Warrington & Shallice (1984): geval J.B.R. (bilaterale schade aan temporale lobben): herkenning: 90% non-living, 6% living definities: 79% non-living, 8% living interpretatie: sensorieel versus functioneel alternatief: structurele verwarbaarheid (Humphreys et al., 1988); ook met apen (bv. Gaffan & Heywood, 1993)

(3) Associatieve agnosie implicatie van selectieve semantische deficits: sensorieel/motorisch model van semantische kennis: informatie over objectkenmerken is opgeslagen in sensorieel/motorisch systeem dat actief was tijdens objectleren neuroimaging evidentie (review: Martin, Ungerleider, & Haxby, 2000): Martin et al. (1995): object-geassocieerde actie vs kleur Martin et al. (1996): benoemen van dieren vs ‘tools’ Tranel et al. (1997): verstoorde herkenning van ‘tools’

Martin et al. (1995)

Martin et al. (2000)

Tranel et al. (1997)

Martin et al. (2000)

(4) Prosopagnosie definitie: selectieve agnosie voor gezichten (niet voor andere objecten) voorbeeld: zie video (“Larry”) soms: “coverte” herkenning (bv. Bauer, 1984; De Haan et al., 1987; review: De Haan, 1999) - “guilty knowledge test” minder leerbeurten voor gezicht – naam associaties snellere reactietijden bij gekende gezichten semantische interferentie bij classificatie (acteur – politicus)