형태 인식

형태 인식은 물체의 시각적 요소, 특히 형태, 패턴 및 이전에 식별된 중요한 특징에 대한 인식이다. 물체는 망막에 의해 2차원 이미지로 인식되지만, 물체가 보이는 맥락, 물체의 겉보기 크기, 물체가 보는 각도, 얼마나 조명되는가 뿐만 아니라 그것이 시력 분야에서 어디에 있는가에 있어 그 이미지는 동일한 물체에 대해 달라질 수 있다.[2] 물체를 관찰하는 각 사례가 독특한 망막 반응 패턴으로 이어진다는 사실에도 불구하고, 뇌의 시각적 처리는 이러한 경험을 유사하다고 인식할 수 있어 불변 물체 인식을 가능하게 한다. 인식 객체 인식]]]]]^[1] 시각적 처리는 선과 등고선을 인식하는 수준이 가장 낮으며 경계 완료 및 등고선 조합 인식과 같은 작업을 수행하는 수준이 약간 높은 계층 구조에서 발생한다. 가장 높은 수준은 인식된 정보를 통합하여 전체 사물을 인식한다.^[2] 본질적으로 개체 인식은 개체들을 분류하고 식별하기 위해 개체들에 라벨을 할당하는 능력으로서, 따라서 한 개체와 다른 개체를 구별하는 것이다.^[1] 시각적 처리 중 정보는 생성되지 않고 자극의 가장 상세한 정보를 끌어내는 방식으로 재포맷된다.^[1]

생리학

형태 인식은 망막은 빛을 감지하는 세포, 즉 광수용체 세포에 도달하는 빛을 방해하는 현저한 맹점과 망막 정맥을 가지고 있기 때문에 뇌에 요구되는 일이다. 뇌는 경계 프로세스를 통해 맹점을 처리하며 지각 그룹화, 경계 완성 및 그림-지상 분리를 포함하며, 표면 처리를 통해 가변 조명에 대한 보상("조명제 감소")을 포함하며, 빈 영역을 남아있는 광원 할인 신호로 채운다.^[3]

광수용체 외에도 눈은 형태를 인식하기 위해 적절하게 기능하는 렌즈, 망막, 손상되지 않은 시신경이 필요하다. 빛은 렌즈를 통해 이동하며, 망막에 부딪히고, 가용한 빛에 따라 적절한 광수용체를 활성화시켜, 빛을 광신경을 따라 홍무의 측위 유전핵으로 이동한 다음 일차 시각피질로 이동하는 전기 신호로 변환시킨다. 피질에서 성인의 뇌는 선, 방향, 색과 같은 정보를 처리한다. 이러한 입력은 물체 전체를 나타내는 후두피토-임시피질에 통합된다. 시각 정보는 뒤쪽의 두정피질(dorsal stream)이라고도 알려진 후두정피질에서 계속 처리되며, 여기서 운동 기반 단서들을 사용하여 물체의 형상을 표현한다. 물체 인식, 식별, 명명 등이 일어나는 복측천이라고도 하는 전방 측두피질에서 동시에 정보가 처리되는 것으로 생각된다. 물체를 인식하는 과정에서는 등류와 복류 모두 활발하지만, 물체를 구별하고 인식하는 데는 복류류가 더 중요하다. 등축 스트림은 두 물체의 모양이 비슷하고 영상이 저하될 때만 물체 인식에 기여한다. 뇌의 서로 다른 부분의 활성화에서 관찰된 지연 시간은 시각 자극의 계층적 처리 개념을 뒷받침하며, 대상 표현은 단순에서 복잡으로 진전된다.^[3]

개발

생후 5개월이 되면 유아들은 선 접합 정보를 사용하여 어른들이 할 수 있는 것처럼 깊이와 모양을 포함한 3D 영상을 지각할 수 있다.^[4] 그러나, 어린 유아와 어른들 사이에는 두 물체를 구별하기 위해 움직임과 색조를 사용하는 능력에 차이가 있다.^[5] 그리고 나서 시각 정보는 뒤쪽의 두정피질(dorsal stream)이라고도 알려진 후두정피질에서 계속 처리되며, 여기서 운동 기반 단서들을 사용하여 물체 모양의 표현이 형성된다.^[5] 영아 뇌와 성인 뇌 사이의 차이를 확인하면 영아 피질의 기능적 재구성이 있거나 영아에서 품종 충동이 관찰된 단순히 나이와 관련된 차이점이 있음을 분명히 한다. 유아 뇌는 성인의 뇌와 동일하지는 않지만 전문화 영역과 처리의 서열화와 유사하다.^[5] 그러나 정지해 있는 시야에서 형태를 지각하는 어른의 능력은 완전히 이해되지 않는다.^[6]

기능 장애

물체의 크기와 모양 차이를 구별하는 기능장애는 뇌손상, 뇌졸중, 간질, 산소결핍 등 여러 가지 원인이 있을 수 있다. 부상이나 질병의 결과로 발병하는 뇌의 병변은 물체 인식을 손상시킨다. 병변이 있을 때 특별히 물체 인식의 결손을 일으키는 부위는 오른쪽 측면 방추형 회오리 및 복측 후두피토-임시피질이다. 이러한 영역은 객체 인식의 기초가 되는 형상 및 등고선 정보 처리에 매우 중요하다.^[7] 언급된 부위의 손상이 물체 인식 결손으로 이어진다는 것을 뒷받침하는 증거가 있지만, 그 원인과 관계없이 뇌 손상은 전형적으로 광범위하고 뇌의 양쪽에 존재하여 핵심 구조의 식별을 복잡하게 한다는 점에 유의해야 한다.[12] 대부분의 손상은 돌이킬 수 없지만, 환반구의 영향을 받지 않는 부위에 재구성의 증거가 있어 환자들은 어느 정도 능력을 회복할 수 있다.^[8]

형태 인식의 이상 현상은 시각적 처리를 수반하는 여러 영역에서 발생하는데, 이것이 시각적 정보를 해석하는 방법이다. 이러한 기능 장애는 실제 시력과는 상관이 없고 오히려 뇌가 눈으로 보는 것을 어떻게 이해하느냐에 영향을 미친다. 문제는 시각적 폐쇄, 시각적 공간 관계, 시각적 기억, 시각적 추적의 영역에서 발생할 수 있다. 존재하는 특정한 시각적 문제를 파악한 후, 개입은 눈 운동, 컴퓨터 프로그램 관련 작업, 신경 치료, 신체 활동, 그리고 학문적 조정을 포함할 수 있다.^[9]

부상 및 질병

뇌에 대한 잠재적 부상은 뇌졸중, 산소 결핍, 둔기 외상, 외과적 부상을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다. 환자가 다발성 경화증이나 간질 등 부상이나 질병의 결과로 발병하는 뇌에 병변이 있을 경우, 여러 가지 다른 아그노시아의 형태로 나타날 수 있는 물체 인식 장애가 있을 수 있다.^[7] 종양 제거에 따른 외과적 손상이 있는 성인은 물론 둔기 외상, 뇌졸중, 일산화탄소 중독이 심한 성인도 비슷한 적자가 관찰됐다.^[8] 병변 형성으로 이어지지 않는 간질의 종류를 가진 어린이들에서도 적자가 관찰되었다.^[10] 이러한 경우 발작은 물체의 처리를 방해할 수 있는 기능적 장애를 일으킨다고 여겨진다.^[10] 병변이 있을 때 특별히 물체 인식의 결손을 일으키는 부위는 오른쪽 측면 방추형 회오리 및 복측 또는 복측 후두피토-임시피질이다.^[8][10] 이러한 구조는 모두 객체 인식의 기초가 되는 형상 및 등고선 정보 처리에 중요한 것으로 확인되었다.^[8] 비록 이러한 구조물에 손상을 입은 사람들은 물체를 제대로 인식할 수 없지만, 그들은 여전히 물체의 움직임을 감지할 수 있다.^[8] 두정엽의 병변만이 물체의 위치를 확인하는 데 결손과 연관되어 있다.^[11] 위에서 언급한 부위의 손상이 물체 인식의 결함으로 이어진다는 것을 뒷받침하는 강력한 증거가 있지만, 뇌 손상은 원인과 관계없이 전형적으로 광범위하고 뇌의 양쪽에 존재하여 핵심 구조의 식별을 복잡하게 한다는 점에 유의해야 한다.^[7] 대부분의 손상은 되돌릴 수 없지만, 환부의 영향을 받지 않는 부위에 재구성의 증거가 있어 환자가 어느 정도 기능을 회복하는 것이 가능하다.^[7]

노화

시각적 형태 학습이 나이든 인간에게 유지되는지 여부는 알려져 있지 않다. 연구는 훈련이 젊은이들과 노인들 모두에게 형태 인식 개선을 일으킨다는 것을 증명한다. 그러나 지역적 요소들을 통합하는 것을 배우는 것은 나이에 의해 부정적인 영향을 받는다.^[12] 나이가 들수록 자극을 효율적으로 처리하여 사물을 식별하는 능력이 저하된다. 좀 더 구체적으로, 물체의 가장 기본적인 시각적 요소들을 인식하는 것은 훨씬 더 오랜 시간이 걸린다. 오브젝트 부품을 인식하는 데 걸리는 시간이 확대되기 때문에 오브젝트 자체에 대한 인식도 늦어지고 있다.^[13] 부분적으로 차단된 물체의 인식도 나이가 들면서 느려진다 부분적으로 가려진 물체를 인식하기 위해서는 우리가 볼 수 있는 등고선과 테두리를 바탕으로 지각적 추론을 할 필요가 있다. 이것은 대부분의 젊은 어른들이 할 수 있는 것이지만 나이가 들면서 느려진다.^[14] 일반적으로 노화는 중추신경계의 처리능력의 저하를 초래하여 매우 복잡한 형태 인식의 과정을 지연시킨다.^[13]

참고 항목

• 형태 심리학, 게슈탈트 심리학
• 신경학
• 시각적 외관

참조