Stoornissen van visuele waarneming en visueel bewustzijn ten

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) (1) blindsight (2) + neglect, extinction, simultaan-agnosie (Balint) (2) apperceptieve agnosie (o. a. integratieve agnosie) (3) + optische ataxie (4) (3) associatieve agnosie (5) + optische afasie, selectieve semantische deficits (6) (4) prosopagnosie

(1) Blindsight • voorbeeld: zie video • reviews: - Weiskrantz (1996, 1997) - Stoerig & Cowey (1997) - Lamme (2001) • definitie: V 1 lesie waardoor er geen visueel bewustzijn meer is van stimuli in het overeenkomstig visueel veld (bv. rechter V 1 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 2 de 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): - unilaterale V 1 lesie - verstoorde detectie, intact reik-gedrag - dissociatie (cf. Milner & Goodale, 1995): - V 2, V 4, IT (ventraal) = stil - MT (dorsaal) = actief • mechanisme? - residuele verwerking in V 1 (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

Mc. Glinchey-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 nietherkend 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, 1987 a) - 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 beeldassociatie taak

Feinberg et al. (1995)

(3) Associatieve agnosie verwant, maar onderscheiden: • optische afasie (bv. Riddoch & Humphreys, 1987 b): 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)