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Psych 1XX3 Exam Review.docx
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Department
Psychology
Course
PSYCH 1XX3
Professor
Joe Kim
Semester
Winter

Description
Development  Development­ the changes and continuities that occur within an individual between conception and death Maturation­ the biologically timed unfolding of changes within the individual according to genetic plan –  influenced by environmental conditions Learning­ the acquisition of neuronal representations of new information that lead to relatively permanent changes  in thoughts, behaviours and experiences  Measuring Abilities in Infants • Habituation Procedure­ determine whether an infant can detect the difference between two stimuli o Habituate­ a decrease in the responsiveness to a stimulus following its repeated presentation o Dishabituate­ an increase in responsiveness to a different stimulus  • Event­related potentials­ a method of measuring brain activity evoked by the presentation of stimuli using EEG • High­amplitude Sucking Method­ a method to asses what an infant likes and dislikes by taking advantage of the  fact that infants can control their sucking behaviour to influence the presentation of a stimulus • Preference Method­ a method of measuring what an infant likes and dislikes; infant is put into a looking  chamber to simultaneously look at two stimuli and the researcher observes whether the infant is directing more  attention to one stimulus – infants prefer looking at big patterns with black and white contrasts, faces Competence­Performance Distinction­ the fact that an individual may fail a task not because they lack those cognitive  abilities, but because they are unable to demonstrate those abilities  Developmental Research Designs • Longitudinal Design­ the same individuals are studied repeatedly over a subset of their lifespan o Advantages­ can test patterns that are common to all people (ex. How memory works over age) o Disadvantages­ expensive, time­consuming, selective attrition (loss of participants due to death, unfit to  continue), practice effects (changes in participants response due to repeated testing) • Cross­Sectional Design­ different age groups are studied at the same point in time to observe age­related  differences o Advantages­ can assess developmental change, relatively less time consuming and expensive o Disadvantages­ cannot distinguish age effects from generational effects Monozygotic Twins­ genetically identical; originate from the same sperm and ovum which formed one zygote, then split  into two separate zygotes later in development  Dizygotic Twins­ result from two different sperm and ova and start off as two different zygotes from conception; no more  genetically similar than any two biological siblings Patterns of Inheritance • Simple Dominant­Recessive Inheritance­ the expression of a trait is determined by a single pair of alleles;  heterozygous will express the dominant phenotype • Polygenetic Inheritance­ when multiple genes are involve in the expression of a trait (weight/height) • Co­Dominance­ two dominant alleles are both fully and equally expressed to produce a phenotype that is an  intermediate of the two genes  • Sex­Linked Inheritance­ involves genes expressed on the X chromosome; results in traits more often being  expressed in males than in females  Interactionist Perspective • Extreme Behaviorist Point of View­ nurture is all­important in development and that development is largely  independent of genetics • Genetic Point of View­ who a person becomes is largely predetermined by genetics and the environment has  minimal effect on development Canalization Principle­ genotype restricts the phenotype to a number of possible developmental outcomes • Babbling Principle­ all infants babble the same speech sounds, regardless of which culture they are born into;  their external environment shapes this babbling to produce different languages Range of Reaction Principle­ genotype establishes a range of possible developmental outcomes  • Height Example­ final height is determined by a number of environmental factors (nutrition, sleep and exercise)  3 Ways Genes Influence Environmental Experiences  • Passive Correlations­ the environment that your parents raise you in is influenced by their own genes, and so this  environment will likely complement your own genes • Evocative Correlations­ traits that an individual has inherited affect how others react to and behave towards that  individual • Active Correlations­ individual’s genotype influences the kinds of environments that person seeks out. This  correlation plays a larger role in development as an individual begins to make own decisions Critical Period­ a window of time during development in which particular environmental stimulation is necessary in  order to see permanent changes in developmental abilities. After this time, the same environmental stimulation will not  have the same developmental benefit • Visual Deprivation in Kittens­ deprived for first 6 weeks of life and becomes permanently unable to  discriminate visual patterns properly  Experience­Dependent Growth­ the brain develops according to personal experiences; specific to each individual Experience­Expectant Growth­ brain growth that is dependent on a certain amount of environmental input in order to  develop properly Sensitive Period­ replaces critical period; the idea that the brain does maintain some residual capacity for change and  growth into adulthood; there is greater flexibility in the timing and type of stimulation that are required for normal  development Evolution Adaptation­ biological traits that help an individual survive and reproduce in its habitat; each performs a specific function  – biological adaptations include morphological, perceptual processes and behaviours  Adaptionist Perspective­ describe how hypotheses about adaptive functions guide scientists’ investigations Natural Selection­ acts on traits that promote the fitness of an individual; requires individual differences within a  population, differential reproduction between individuals within that population and heritability of the traits  Stabilizing Selection­ selection that acts against any sort of departure from the species­typical adaptation Darwinian Fitness­ the average reproductive success of a genotype relative to alternative genotypes Sexual Selection­ acts on traits that influence an organism’s ability to obtain a mate • Mate Competition­ success in combat with opponents of the same sex  • Mate Choice­ the choice or preference of the opposite sex  Behavioural Genetics­ the study of the evolution of genes that code for behavioural traits, rather than physical traits Altruism­ a social behaviour in which an actor incurs a cost in order to provide a benefit to a recipient Cooperation­ the process of an actor working with a recipient to help both him and the recipient for personal gain Effect on Actors Well­Being + ­ Effect on Recipients Well­ Being + Cooperation Altruism ­ Selfishness Spite Good of the Group (Canadian Geese) • Increased likelihood of finding food • Trade­off­ while some heads are down, others keep a look out for predators o The rate of head jerks at which individual birds look up decreases as the group size increases o The rate of head jerks for the entire flock increases as group size increases  Direct Fitness­ genetic contribution to the next generation through personal reproduction Indirect Fitness­ genetic contribution to the next generation through the reproduction of close genetic relatives  Inclusive Fitness­ fitness from both direct and indirect sources; inequality that predicts when altruistic behaviour will be  favoured Hamilton’s Rule­ predicts when altruistic behaviour will be performed: Br>C – (B) the reproductive benefit to the  recipient, (r) coefficient of relatedness, (C) reproductive cost to the actor Coefficient of Relatedness (r)­ the probability that an actor and recipient share a gene in question • Parent to child r=0.5 • Full siblings (probability of shared genes from each parent =0.25) (since two parents: 0.25+0.25= r=0.5) • Half siblings r=0.25 • Aunt/Uncle r=0.25, Cousins r=0.125 Kin Recognition­ the ability to recognize the relatedness of other members of a species through aspects such as location  and behavioural activity; important for performing altruistic acts Phenotypic Matching­ an evaluation of the relatedness between individuals based on an assessment of phenotypic  similarity • Self­Referential Phenotype Matching­ evaluation of relatedness between yourself and another individual • If phenotype matching influences your actions then you might expect individuals would exhibit more prosocial  behaviours (trust/share) Direct Reciprocity­ situations in which individuals help each other and both benefit Indirect Reciprocity­ when individuals help those who have helped others; by helping others, you establish a good  reputation for yourself and overall will get more help from neighbours Neuroscience Dualist Perspective­ the mind was seen as a separate entity existing outside of our biology, yet in control of our actions  and thoughts (a connection between the mind and body) Neuron­ fundamental building block of the nervous system; specialized for communication  • Axon­ projects from the receptive zone, through which the electrical signals of an action potential pass • Dendrites­ receives signals from neighbouring neurons • Receptive Zone­ the part of the neuron that consists of the cell body and dendrites • Transmission Zone­ consists of the axon and terminal boutons; sends signals to other neurons Neuron Cell Membrane­ separates the intracellular and extracellular environments; selectively permeable containing  sodium and potassium ion channels (ion movement is critical for communication) Resting Potential­ the baseline potential difference (­70mV) of the inside relative to the outside of the cell (inside is  negative, outside is positive) • Diffusion­ the tendency for molecules to distribute themselves evenly through a medium  • Electrostatic Force­ the repulsion between ions of the same charge  Refractory Period­ the period following the action potential when the ­70mV resting potential is overshot  (hyperpolarized); during this period, the neuron cannot fire another action potential Leaky Potassium Channel­ always open, allows positively charge K+ to pass through the cell membrane out of the  neuron; main contributor to maintaining resting potential Voltage Gated Channel (K+)­ important for action potential Voltage Gated Channel (Na+)­ closed in the resting state; Na+ ions flow at very low concentrations into cell Threshold­ the ­50 mV potential difference that must be reached in order for an action potential to fire Action Potential­ a series of ionic events along the axon that begins in the receptive zone, the rapid changes that occur  cause changes in the ion concentrations surrounding nearby channels • Roughly identical in strength and duration  • Process in an all or nothing fashion • Stronger signals will lead to many sequential action potentials • Messages are encoded by frequency (how often one will fire) Firing an Action Potential • Stimulus triggers sodium ion channels to open; becomes more positive (­50mV threshold is reached) • More sodium channels begin to open (most Na+ are outside the cell) • Diffusion causes Na+ to rush into the cell – causing charge to become more positive; reaches +40 peak • Electrostatic forces and diffusion begins to push some of the K+ out of the cell through the leaky potassium  channel, voltage gated K+ channels open to allow more K+ out of the cell  • Once +40mV is reached, the Na+ channels close, K+ continues to rush out • Cell begins to lose positive charge, overshooting the ­70mV baseline (hyperpolarization), the voltage gated K+  have completely closed  • Sodium is now mostly inside and potassium is mostly outside of the cell – sodium­potassium pump fixes this • Cell slowly returns to ­70mV and a short refractory period occurs  Sodium­Potassium Pump­ removes sodium from the cell replacing potassium, expels 3 Na+ from the intracellular fluid  and replaces them with 2 K+; moves slowly and utilizes extensive energy  Glial Cells­ non­neuronal cells that provide structural support, nourishment and insulation needed by neurons • Coat axons with a fatty insulting tissue (myelin sheath/Schwann cells) = oligodendrocytes in CNS; allows the  action potential to travel much faster; Nodes of Ranvier­ signal is strengthened as it weakens traveling through the myelin sheath; allows for longer distance  rapidly without any loss of strength; action potential jumps across through saltatory conduction Presynaptic Neuron­ sends electrical signals to a postsynaptic neuron Postsynaptic Neuron­ receives electrical signals from the presynaptic neuron Synapse­ the region between the transmission zone of a presynaptic neuron and receptive zone of a postsynaptic neuron,  through which electrical signals may be passed from neuron to neuron Neurotransmitters­ signaling chemicals found in vesicles within the terminal boutons in the presynaptic neuron; vesicle  fuses with the membrane and opens, spilling neurotransmitters into the extracellular fluid; send signals to the postsynaptic  neuron causing various effects Synaptic Cleft­ the space between two neurons in which neurotransmitters float freely with other molecules that can have  direct effects on the neurotransmitters  Excitatory Postsynaptic Potential (EPSP)­ an event in the postsynaptic neuron in which the Na+ channels open,  allowing positive ions to flow into the cell, depolarizing the ­70mV resting potential closer to the ­50 mV threshold to fire  an action potential (a number of EPSP’s must occur in order to reach the threshold) • Temporal Summation­ when multiple ESPS occur one after another on the receptive zone of the postsynaptic  neuron from the same presynaptic connection, causing a slow climb toward ­50 mV  • Spatial Summation­ when multiple ESPS occur simultaneously on the receptive zone of the postsynaptic neuron  from several different presynaptic neurons causing it to reach ­50mV  Inhibitory Postsynaptic Potential (IPSP)­ an event in the post­synaptic neuron in which Cl­ channels open, allowing  negatively charged chloride ions to flow into the cell, hyperpolarizing the ­70 mV resting potential this event inhibits the  transmission of a signal between neurons Neurogenesis­ the process by which neurons are created in the nervous system Neural Tube Development • 18 days­ outer layer of the back of the embryo begins to thicken, forming a plate • 21 days­ the edges curl upwards and begin to fuse together forming the neural tube • 28 days­ the neural tube is completely closed, will eventually become the brain at the top and spinal cord making  up the bottom Ventricular Zone­ inside the neural tube, which is lined with founder cells, that begins dividing as soon as the tube is  closed • From day 28 to 42­ cell division is said to be symmetrical as the division of each founder cells leads to two  identical founder cells • From day 42 to 125­ cell division is now asymmetrical, as the dividing founder cell now produces one founder  cell that stays put, along with a cell that will become a neuron or a glial cell which migrates outward from the  ventricular zone Migration­ the travelling of neurons from the ventricular zone to the surface of the cortex along radial glial cells  • Begins immediately at day 42 and continues for 6 weeks after the last neuron is born • Neurons are almost always formed before glial cells  o Radial glial cells are formed before neurons – they are fibers that extend outward from the ventricular  zone like a scaffolding and they always end at the outer layer of the cortex  o Neurons use radial glial cells to migrate from the ventricular zone to the surface of the cortex Differentiation­ the transformation of unspecified cells into specialized cell types that differ in structure and function;  partly determined by genetics • Sensitive to the input a neuron receives from its connections with other neurons  • Environmental input is important (neurons involved in vision require visual input to develop correctly Maturation­ the growth of neurons by establishing connections with other neurons • Neurons that fail to make connections are pruned; neural connections are also pruned – this increases the  processing efficiency of the brain and retains only the most useful connections • All neurons receive neurotrophic factors from other neurons ­ without these factors, the neuron will die Depression • Serotonin and norepinephrine  • In severely depressed individuals, neurogenesis is stunted, and the organization of neurons in some of these areas  is disrupted; may be due to brain­derived neurotrophic factor (BDNF); vital for the growth and survival of  neurons • Tricyclic drugs inhibit the reuptake of serotonin and norepinephrine back to the presynaptic neuron • Reuptake is a normal process of recovering neurotransmitter • Inhibiting this process increases the availability of serotonin and norepinephrine in the brain and can alleviate the  symptoms of depression Monoamine Oxidase Inhibitors (MAOI’s)­ inhibits the action of monoamine oxidase, preventing the breakdown of  serotonin; increasing availability  Selective Serotonin Reuptake Inhibitors (SSRI’s)­ more specific to the reuptake of serotonin and seem to have less side  effects The Nervous System Axis (Neuraxis) • Dorsal­ back of the axis (back) • Ventral­ front of the axis (stomach) • Rostral­ toward top of the axis (face) • Caudel­ toward bottom of axis (feet) • Medial­ more central or towards the middle of the brain ▯▯ • Lateral­ towards the outside of the brain  ▯▯ Lesion Studies­ studies of brain activity following damage to a particular area, observing loss of function • Disadvantage­ rarely isolated to specific brain structures; hard to selectively target particular regions and draw  conclusion • Advantage­ a direct measure of a brain structures function Induced Lesion Studies • Ablation studies in animals – destroys/removes/inactivates a defined brain region and observes the result  • Often a variety of behaviours are affected by a single lesion Single­Cell Recording­ precise electrical recordings are made from a single neuron in the nervous system – Dr. Penfield  discovered the somatotopic map (anatomic map related to function)  Penfield • Montreal Procedure­ ensure critical areas of the brain are left intact – the brain doesn’t have pain receptors; a  patient can be under local anesthetic and fully conscious • Used a thin wire carrying a small electric charge to stimulate the cortex – this lead to individual neurons to fire  and could map perceptual processes and behaviours Microelectrodes­ small electrode that is inserted into the nervous tissue of a live animal model with its tip just outside the  cell body of an individual neuron – neural activity is recorded while the animal performs a task  Structural Neuroimaging­ used to study large­scale structure of the brain and identify structural abnormalities  • Computed Tomography (CT)­ a series of X­ray slices of the brain are taken and pieced together, producing a  quick and inexpensive image of the brain; poor resolution (difficult to examine fine brain anatomy); often used to  help diagnose brain injuries • Magnetic Resonance Imaging (MRI)­ powerful magnetic fields align the hydrogen atoms in the brain to create  an image of the brain; very good spatial resolution relative to a CT scan Functional Neuroimaging­ creates functional map of brain activity • Positron Emission Tomography (PET)­ how brain function relates to cognitive tasks; a radioactive tracer is used  to observe active areas of the brain; used in metabolic processes; better temporal resolution, more invasive than  fMRI • Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI)­ uses magnetic fields to measure the relative use of oxygen  throughout the brain; produces relatively clear image of brain activity; measures use of oxygen providing rough  image of brain activation; slow feedback • Electroencephalogram (EEG)­ the electrical activity of the brain is recorded through the scalp by wearing a cap  of very sensitive electrodes; provides a rough image of the brains overall activity from populations of neurons o Event Related Potential (ERP)­ a specific stimulus is presented to the subject repeatedly while the EEG  is recorded; provides a constant effect; can be averaged across many trials so noise can be balanced Hindbrain­ the brains evolutionarily oldest region, lying at the base of the brain; consists of the medulla, pons, reticular  formation and the cerebellum • Medulla­ the most caudal part of the hindbrain, located directly above the spinal cord; vital for functions such as  breathing, digestion and regulation of heart rate • Pons­ a small structure that relays information about movement from the cerebral hemispheres to the cerebellum;  processes some auditory information and aspects of emotional processing  • Reticular Formation­ an interconnected set of nuclei throughout the hindbrain (except cerebellum) o Ascending Reticular Formation (Reticular Activating System­ (RAS))­ arousal, motivation, and  circadian rhythms; part of a large network responsible for conscious experience; damage leads to loss in  brain function and permanent coma o Descending Reticular Formation­ posture, equilibrium, and motor movement • Cerebellum (little brain)­ coordinates motor movement; damage to this area can result in exaggerated, jerky  movements overshooting or missing targets completely  Midbrain­found between the hindbrain and the forebrain; contains the tectum and tegmentum • Tectum­ part of the dorsal midbrain o Superior Colliculus­ eye movement and visual reflexes o Inferior Colliculus­ auditory integration • Tegmentum­ nuclei of the reticular formation, red nucleus and the substantia nigra o Red Nucleus­ production of movement  Less complex brains; important for the regulation and production of movement   In humans; plays a lesser role in the production of movement, serves primarily as a relay station  for information from the higher motor areas to and from the cerebellum and spinal cord. In  infants, it may still be used for motor behaviours o Substantia Nigra­ involved in motor planning, learning and reward seeking; contains neurons that  produce dopamine, which is released in high concentrations during rewarding behaviour; damage leads to  reduced levels of dopamine; directly implicated in motor tremors that are characteristic of Parkinson’s  disease Forebrain (Limbic System)­ the most evolutionarily recent and largest part of the brain • Hypothalamus­ regulates the four F’s (flight, fight, feeding and reproduction); directs stress responses, regulates  energy metabolism by influencing feeding, digestion and metabolic rate, regulates reproduction through hormone  control of mating, pregnancy and lactation; has connections with the pituitary gland • Pituitary­ the master gland of the endocrine system; inferior to the hypothalamus o  Anterior Pituitary Gland ­ release hormones that regulate other endocrine glands such as the thyroid,  testes, ovaries, and adrenals o  Posterior Pituitary Gland ­ an extension of the hypothalamus; it releases oxytocin (involved in lactation  and uterine contractions, also bonding, love and trust) and vasopressin (vital blood hormone that regulates  levels of thirst by interacting with kidneys to regulate glucose levels) • Thalamus­ acts as a ‘relay station’ from the cerebellum, limbic system and every sensory area (except olfaction)  to the cerebral cortex; axons from every sensory modality synapse in the thalamus, which processes and relays the  information selectively • Amygdala­ two almond shaped structures located below the surface of the temporal lobes; receives sensory  information from the thalamus and contain nuclei that plays a role in decoding emotions (particularly fear);  damaged nuclei show deficits in classical conditioning of fear responses, and have been implicated in PTSD • Hippocampus­ a horseshoe shaped structure in the temporal lobe; involved in memory formation (transfers short­ term memory to long­term memory); connected to amygdala (may be why emotions are triggered by memories);  plays a vital role in the ability to navigate through the world (may contain spatial map); neurogenesis continues  into adulthood related to memories; damage has been implicated in Alzheimer’s disease and severe amnesia  Cerebral Cortex­ the largest part of the brain; lies on the outside; information processing, behaviours and cognitive  functions take place here • Gyri­ ridges, or bulges outward; form folds that increase surface area  • Sulci­ the gaps, between gyri on the cortex; increase surface area  • Fissure­ very deep sulci; divide major areas of the cortex (Sylvian fissure) Four Lobes of the Cortex • Occipital Lobe­ exclusively responsible for visual processing; contains the primary visual cortex and other visual  areas; damage may result in functional blindness • Temporal Lobe­ located at the sides of the brain below the Sylvian fissure; involved in visual association –  processing form and identity, memory and language; contains the primary auditory cortex; damage shows deficits  in the production of speech, amnesia and auditory processing • Parietal Lobe­ located above Sylvian fissure; contains the primary somatosensory cortex, where the processing  of touch begins; involved in a number of complex visual and spatial functions; contains spatial representation of  the world that may be involved in visual attention and guiding eye and body movements; damage results in  deficits in somatosensory processing (loss of sensation), orienting attention, coordination of target movements • Frontal Lobe­ most complex; movements originate (in the motor cortex) and where complex decision­making is  performed; responsible for complex functions such as language, strategy formation, inhibition, manipulation of  items in short term memory; damage leads to deficits such as inappropriate behaviour, motor deficits, loss of  motivation, decision making, learning and difficulty understanding language  Brain Lateralization • Symmetry­ brain structures relatively symmetrical • Asymmetry­ functions specialized to one side of the brain (brain lateralization) o Broca’s Area­ left frontal lobe; vital for the motor production of speech o Wernicke’s Area­ left temporal; important for language comprehension  • Left Hemisphere­ responsible for language  • Right Hemisphere­ responsible for spatial representations of the world  Corpus Callosum­ a thick bundle of axons that passes through the centre of the brain and allows for communication  between the left and right hemispheres  Split Brain Syndrome­ a condition in which an individual’s corpus callosum is severed such that the two hemispheres of  the brain cannot communicate with each other; separate entities, unaware of what each brain has received; most everyday  activities performed are not influenced because stimuli arrives on both sides simultaneously  o Ex. If a patient stares straight ahead at a fixed point, present picture of a cup to the left visual field – it  will travel to the right hemisphere; patient will not be able to name it because language is processed in the  left hemisphere, which has no knowledge of the cup. If patient closes eyes and feels the cup, she will be  able to name it because this is a spatial task. If you present the image to the right visual field she will be  able to name it but fail at the spatial task  Vision Physical Characteristics of Light • Amplitude­ the height of a wave; corresponds to the psychological perception of brightness; larger amplitude  corresponds to a brighter colour • Wavelength­ corresponds to the distance between peaks of a wave; a psychological characteristic of colour • Purity­ affects the psychological perception of the saturation, or richness of colours; a pure light wave is  composed of a single wavelength of light, while impure light is a mixture of several wavelengths  Frequency­ a measure of the distance between peaks of a wave; higher frequency corresponds to a smaller wavelength  because there is less distance between successive peaks (inversely proportional) Visible Spectrum­ the total range of wavelengths of electromagnetic radiation to which humans are visually sensitive; the  shortest wavelength of the visible spectrum is 360nm (violet) and the longest is 750nm (red) Sclera­ a tough structural membrane that covers the portion of the eye not covered by the cornea; provides the eye with its  white appearance Cornea­ the transparent window at the front of the eye that allows light to first pass through and where the focusing of  light begins; it is the most external structure of the eye Pupil­ the round window that appears as a black dot in the middle of the human eye Iris­ the coloured part of the eye that controls the size of the pupil; consists of a band of muscles that receive signals from  the brain to dilate and constrict the pupil depending on the amount of light reaching the eye Lens­ a transparent, flexible structure that does the final focusing of light onto the retina; may change in shape  (accommodation) to focus on objects at different distances, contributing to depth perception; curvature causes images to  land on the retina upside­down and reversed from left to right • Accommodation­ the process in which the lens changes shape to focus on objects at varying distances; becomes  flatter/rounder when looking at closer objects and elongated when looking at further objects Vitreous Humor­ the clear, jelly­like substance comprising the main chamber of the eyeball, light passes from the lens,  through the vitreous humour, to the retina Retina­ the neural tissue that lines the back of the eye; consists of photoreceptors where the physical stimulus of light is  translated into neural impulses • Retinal Layer 1: Photoreceptors­ cells that convert the physical stimulus of light into a neural impulse that is  passed to the brain; must pass through two other layers that are transparent; requires Retinal Pigment Epithelium  (RPE)­ a layer of cells at the very back of the retina to which photoreceptors are connected; RPE cells provide the  photoreceptors with the nutrition required to survive  o Rods­ night vision, no colour information, poor visual acuity; more populous located in the periphery; no  rods are present in the fovea (tiny spot in the middle of the retina) o Cones­ day vision; provide better acuity and the sensation of colour; are much less populous;  concentrated in the fovea • Retinal Layer 2: Bipolar Cells­ receive information from photoreceptors, sends it to ganglion cells • Retinal Layer 3: Ganglion Cells­ the front layer in the retina; their axons converge on a single point of the eye  called the optic disc; and then leave the eye to join the optic nerve which travels to the brain o Optic Disc­ responsible for the human visual blind spot, as this area contains no photoreceptors o Optic Nerve­ bundle of ganglion cell axons that transmit visual information out the back of the eye to the  brain; visual input from right visual field travels along the optic nerve to the left hemisphere and vice  versa; each hemisphere receives information from both eyes (nasal crosses over at optic chiasm, temporal  stays on the same side) Horizontal & Amacrine Cells­ allow adjacent photoreceptors to combine their information such that 130 million  photoreceptors converge on 1 million axons in the optic nerve  Receptive Field­ input from many cones and rods is combined into one neural signal for one retinal ganglion cell; groups  get larger as you move toward the periphery (visual acuity is low); they resemble a donut shape where a light stimulus  may excite the centre and inhibit the surround (or vice versa) Optic Chiasm­ the point at which the optic nerve from the inside half of each eye (nasal) cross over to the opposite  hemisphere; after this point, information from each visual field arrives in the opposite hemisphere at which point the optic  nerve fibers split into two pathways (main­ occipital lobe) Lateral Geniculate Nucleus (LGN)­ the part of the thalamus that receives visual information from the optic chiasm and  relays it to the primary visual cortex; most ganglion cells synapse here making up the receptive field Primary Visual Cortex­ area V1 in the occipital cortex, it is the first major visual relay area in the cortex where basic  visual information is processed; the receptive fields of many LGN cells combine to form the receptive field of a single V1  cell Topographic Maps­ neighbouring locations in the visual field correspond to neighbouring locations in the retina, which  project to neighbouring locations in the visual cortex Extrastriate Cortex (V2­V5)­ visual processing areas in the occipital lobe that are outside of V1; processing of more  complex visual information occurs; the beginning of associations and integration with other sensory areas • Dorsal Stream­ the “where” pathway in vision; runs from the extrastriate cortex to the parietal lobe; processes  information regarding movement and spatial location of objects • Ventral Stream­ the “what” visual pathway; runs from the extrastriate cortex to the temporal lobe; processes  information about object identity (including form and colour) Retinal Cells   ▯Ganglion Cells  ▯LGN Cells  ▯Visual Cortical Cells Light Sensitive Patch­ an example of what primitive eyes may have started out as; jellyfish and worms  Curved “cup” Eye­ the primitive design of the eye; found in clams; allows only for basic functions of vision but has an  advantage over the light sensitive patch as it allows the organism to sense the direction of the light Crude Lens­ allows for focusing and accommodation Cumulative Selection­ the evolutionary process whereby new adaptations are layered upon old adaptations, gradually  increasing the sophistication of a trait (ex. Human eye) • Must weigh the costs and benefits of eyes • Dependent on type of environment and predators • Light sensing eyes vs. image­forming eyes Compound Eyes­ found in arthropods (insects/crabs); these are made up of an arrangement of tubular units called  ommatidia that each point in a slightly different direction to gather light in front of them; signals from each ommatidium  combine to form a single image; good at detecting movement only at close distances Simple Eye­ the type of eye found in vertebrates and molluscs (octopus/squid) that contain an eyeball, lens and retina;  may vary in design by species and environment; environmental factors determine the shape and orientation of pupil, size  of eye, where the eyes are placed on the head and where most photoreceptors are located; larger eyes tend to be better at  resolution and sensitivity Species Acuity Night Vision Humans, hawks Excellent Poor Cats, horses and owls Poor  Excellent  Eye Placement­ eye placement leads to a trade­off between depth perception vs. the total view of the environment  • Laterally directed eyes­ eyes are located on either side of the head; large total view, can see almost all the way  around their body without turning their head; essentially two separate fields of view with very little binocular  overlap; depth perception is poor; common in prey animals • Field of view eyes­ both eyes directed toward the front; typical placement for predators; produces a very narrow  field of view because both eye are looking at the same scene; more binocular overlap resulting in good depth  perception Development of Vision • 2  prenatal month: eyes formed th • 6  prenatal month: reacts to light, randomly fires; critical for the organized wiring of the retinal cells o Development requires visual stimulation; at birth, lens muscles are weak which limits how well the  newborn can focus; pupil doesn’t react to changes in light properly limiting clarity of im
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