Bioloogiline liikumine

Bioloogiline liikumine on nägemissüsteemi võime tajuda objektide liikumist ühendades selleks vähesed eraldi stiimulid. Inimesed kasutavad bioloogilist liikumist tuttavate tegevuste ja žestide tuvastamiseks, mis on omavahelises suhtluses kasulik. Bioloogilise liikumise töötlemine on tavaline osa üldistest taju- ja tähelepanuprotsessidest, mis loovad eraldi osadest tervikliku info.  Praegu uuritakse, millised ajustruktuurid võimaldavad bioloogilise liikumise töötlemist. 

Ajalugu

Esmakordselt kirjeldas seda nähtust 1973. aastal rootsi tajupsühholoog Gunnar Johansson. Varasemates töödes arvati, et ajus on piirkondi, mis on spetsialiseerunud teiste inimeste liikumissignaalide tuvastamisele. Aastate jooksul on aga hakatud arvama, et meil on veel üldisemad detektorid, mis on spetsialiseerunud liikuva looma jalgadele.

Eksperimendid

Cutting ja Kozlowski leidsid, et kui inimesed vaatavad liikumist iseloomustavaid valgustäppe, tunnevad nad enda liikumise paremini ära kui teiste oma. Osalistele esitletakse staatiline või liikuv pilt, mis koosneb väikestest ümmargustest valgustäppidest, mis on paigutatud peamistele liigestele, mis inimese liikumist võimaldavad. Kuigi need tulukesed on individuaalsed, suudavad osalised liikumist tajuda. Osalejad tunnevad sellistelt täpimoodustistelt ära isegi erinevad emotsioonid. Keskendudes spetsiaalselt kehakeelele suudab inimene tuvastada viha, kurbuse ja rõõmu. Nendel piltidel on ka sugu tuvastatav.
Inimeste bioloogilise liikumise taju küpseb vanusega jõudes tipu 5. eluaastaks. Pavlova ja kolleegide (2001) eksperimendis paluti kolme-, nelja- ja viieaastastel ning täiskasvanutel loomi tuvastada (kõndiv inimene, jooksev koer, lendav lind, kõndiv koer), kes olid kujutatud liikuvate valgustäppidena. Täiskasvanud ja viieaastased suutsid liikuvad loomad õigesti tuvastada. Kolme- ja neljaaastastel oli raskem (nelja-aastased olid oluliselt paremad kui kolmeaastased). See tähendab, et meie liikumistaju areneb vanusega ja saavutab tipu viieaastaselt. Kui loomad tunnevad enda liigi paremini ära kui teise liigi esindaja oma (nt kassid tunnevad oma liikumise paremini ära kui segamini aetud valgustäpid), siis kolmeaastased olid kõige edukamad kõndiva koera tuvastamises ning kõige vähem edukad kõndiva inimese puhul. Võimalik seletus on laste väike füüsiline kasv ja sellest tulenev perspektiiv: koerad on kõrguselt lastega samal tasemel, kõndivaid inimesi on aga oluliselt raskem tajuda.
Inimesed kasutavad sarnaseid kognitiivseid funktsioone päris tegusõnade ja korratavate liigutuste tuvastamisel. Christel Bidet-Ildei ja Lucette Toussaint palusid katses osalejatel otsustada, kas neile antud sõna on päris või tegevusülesanne tehtav. Osalistel läks oluliselt kauem aega pseudosõnade ja -tegevuste tuvastamisele. Korrelatsioon tegusõnade ja tegevuste vahel oli üpris tugev (r = 0,56). Korrelatsioon nimisõnade ja tegevuste vahel oli palju madalam (r = 0,31). See viitab, et inimesed kasutavad liikumise tuvastamiseks sarnaseid kognitiivseid funktsioone nii valgustäppide kui ka kirjutatud teksti puhul. Autor arvab, et need leiud soodustavad teooriat, mis ütleb, et tegevuste ja sõnade puhul kasutatakse sarnaseid motoorseid funktsioone. 
Hiljutistes uuringutes on keskendutud ajustruktuuridele, mis on selliseks töötluseks vajalikud. Transkraniaalse magnetstimulatsiooni kasutus on andnud tõendeid, et bioloogilise liikumise töötlemine on duaalne protsess, kus vaadatakse nii kuju kui ka liikumist väljaspool MT+/V5 ala. On leitud ka tõendeid, et ajus eksisteerib piirkond, mis tegeleb bioloogilise ja mittebioloogilise liikumise eristamisega. Sellised katsed näitavad, et bioloogilise liikumise taju on protsess, milles kasutatakse erinevaid ajusüsteeme ka väljaspool tavapäraseid visuaalset infot töötlevaid struktuure.
Teistes uuringutes vaadatakse erisusi bioloogilise liikumise globaalses ja lokaalses töötluses. Ühes uuringus asendati täpid inimeste piltidega või kriipsujukudega. Tulemused näitasid, et aju eraldab üldise vormi töötlemiseks vähem ressursse, kui lokaalsed elemendid on keerulised. See viitab sellele, et aju kasutab sarnast kujupõhist mehhanismi nii globaalsete kui ka lokaalsete stiimulite töötlemiseks.  Need tulemused näitavad ka, et lokaalsete piltide töötlus on automaatne protsess, mis mängib rolli ka stiimuli üldise vormi töötluses.

Psühhofüüsika

Bioloogilise liikumise taju sõltub nii eraldi täppide liikumise tajumisest ja keha kui terviku konfiguratsioonist/suunast kui ka nende lokaalsete ja globaalsete vihjete omavahelisest suhtest. Sarnaselt Thatcheri efektile näotajus on lihtne tuvastada eraldi ümberpööratud pilte, kui kogu figuur normaalselt esitatakse. Kuid raskused tekivad, kui terve pilt on tagurpidi. Samas ütlevad hiljutised elektrofüsioloogiat puudutavad tööd, et figuuri konfiguratsioon või suund võivad liikumisest olulisemad olla, seda vähemalt varasemates töötlusastmetes.

Ajukuvamine

Bioloogilise liikumise tajumisel aktiveerub ülemine temporaalvagu. Lisaks on oluline premotoorne korteks, mis näitab, et "punktide ühendamiseks" on oluline peegelneuronite süsteem.

Neuropsühholoogia

Uuringus, kus kasutati suurt insuldihaigete patsientide valimit, leiti, et statistiliselt olid puuduliku bioloogilise liikumise tajuga seotud ülemise temporaalsagara vagu ja premotoorne korteks.  Väikeaju on samuti oluline.