Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Исследования условий и механизмов субъективных зрительных исчезновений: аналитический обзор 9
1. Иллюзорные исчезновения: определение и место в существующих классификациях зрительных иллюзий 10
2. Характеристика основных иллюзий зрительного исчезновения 26
3. Основные представления о механизмах и условиях СВД 50
ГЛАВА 2. Перцептивная группировка как условие субъективных исчезновений при слепоте, вызванной движением 85
Введение: постановка проблемы исследования 85
1. Влияние перцептивной группировки с помощью принципов общей области и соединенности однородных элементов на феномен слепоты, вызванной движением 86
2. Влияние перцептивной группировки с помощью иллюзорных контуров на эффект слепоты, вызванной движением 107
3. Экспериментальное исследование влияния лексической группировки с помощью эффекта превосходства слова на феномен слепоты, вызванной движением 119
ГЛАВА 3. Соревнование объектных репрезентаций как механизм слепоты, вызванной движением 137
Введение: постановка проблемы исследования 137
1 Объектные репрезентации и зрительные признаки: вклад в иллюзорные зрительные исчезновения 138
2. Модулирующий эффект внимания при слепоте, вызванной движением 149
Общее обсуждение результатов 169
Заключение 182
Литература 183
- Характеристика основных иллюзий зрительного исчезновения
- Основные представления о механизмах и условиях СВД
- Влияние перцептивной группировки с помощью иллюзорных контуров на эффект слепоты, вызванной движением
- Модулирующий эффект внимания при слепоте, вызванной движением
Введение к работе
Актуальность исследования. Зрительные иллюзии встречаются повсеместно: их используют для создания желаемого образа объекта, как в случае декорирования садов или коррекции внешности; их пытаются избежать, если они вводят в заблуждение, например, при посадке самолета и вождении автомобиля. Интерес к иллюзиям восприятия зародился значительно раньше какого-либо научного описания базовых перцептивных процессов (N. J. Wade, 2005, p.29). Если современное понимание иллюзий как ошибок восприятия основано на расхождении перцептивных образов и реальных объектов, то античные авторы определяли ошибки восприятия через изменчивость в восприятии свойств неизменных объектов в разных условиях наблюдения: так, например, иллюзии восприятия размера небесных тел, интересовавшие не только Аристотеля, но и неизвестного автора ниневийской клинописной таблички, датируемой VII в. до н.э., возводились античными авторами преимущественно к эффектам, возникающим из-за присутствия дымки в атмосфере (там же, p. 30; см. также C. Plug and H. E. Ross, 1989, p. 5-6). Вместе с развитием технологий последние несколько десятилетий стали эпохой создания новых компьютерных иллюзий (например, A. Kitaoka et al., 2006). Однако история изучения зрительных иллюзий, насчитывающая более двух тысяч лет, до недавнего времени не включала в себя в качестве отдельного класса феномены, возникающие при неизменных условиях наблюдения и выражающиеся не в иллюзорном изменении перцептивных свойств, а в кажущемся исчезновении отчётливо воспринимаемых наблюдателем объектов. Хотя отдельные феномены этого класса, уточнение границ которого является одной из задач данной работы, известны сравнительно давно (Трокслеровское исчезновение (D. Troxler, 1804)), лишь недавнее открытие эффекта «слепоты, вызванной движением» (далее - СВД) (motion-induced blindness, Y. Bonneh et al., 2001) как отчётливо осознаваемого наблюдателем субъективного исчезновения яркого зрительного стимула позволило подчеркнуть своеобразие иллюзий
зрительного исчезновения и их особое место в исследованиях механизмов зрительного восприятия, внимания и сознания. В лабораторных условиях иллюзии зрительного исчезновения зарекомендовали себя как уникальный инструмент для изучения работы зрительной системы и сознания. В последние годы стремительно растет число публикаций, посвященных иллюзиям зрительного исчезновения (R. Blake, 2001; L. Lou, 2008; J. J. McAnany and M. W. Levine, 2004; M. Meng and F. Tong, 2004; T. Wallis and D. Arnold, 2009; C. Libedinsky, T. Savage and M. Livingstone, 2009; P.-J. Hsieh and P. Tse, 2009 и др.). Причина роста интереса к указанной исследовательской области связана с фундаментальной задачей осмысления природы осознанного зрительного восприятия (visual awareness) (C. Kim and R. Blake, 2005; G. Rees, G. Kreiman and C. Koch, 2002), а также с возможностями применения феноменов иллюзорного зрительного исчезновения в качестве своего рода инструмента, используемого для изучения устройства и работы зрительной системы. Вместе с тем, основные вопросы, связанные с возможностью концептуализации зрительных исчезновений и очерчиванием границ этого нового класса зрительных иллюзий, а также с прояснением их условий и механизмов, пока остаются нерешёнными. Именно эти вопросы определили цели и задачи данного диссертационного исследования.
Объект исследования - спонтанные иллюзорные исчезновения отчетливых зрительных стимулов, наблюдаемые в условиях нормального естественного зрения.
Предмет исследования - психологические механизмы и условия возникновения иллюзорных зрительных исчезновений.
Цель исследования - уточнить границы класса феноменов «зрительного исчезновения», а также экспериментально проверить гипотезы о механизмах и выявить условия зрительных исчезновений на материале центрального представителя класса - феномена слепоты, вызванной движением, заключающегося в субъективных (т.е. иллюзорных)
исчезновениях ярких статичных стимулов, наложенных на вращающуюся маску.
Задачи исследования.
-
Систематизировать существующие теоретические представления о природе и механизмах иллюзорных зрительных исчезновений и выделить существенные признаки этого нового класса зрительных иллюзий.
-
Дать детальное описание основных теоретических воззрений на механизмы иллюзорных зрительных исчезновений и, в частности, феномена слепоты, вызванной движением.
-
Разработать и апробировать экспериментальную методику для исследования влияния перцептивной группировки на исчезновения в условиях слепоты, вызванной движением.
-
Изучить степень воздействия различных условий перцептивной группировки - принципов общей области и соединенности однородных элементов, лексической группировки с помощью эффекта превосходства слова, а также формирования иллюзорных контуров Каниссы - на характеристики иллюзорных исчезновений нескольких целевых стимулов на материале слепоты, вызванной движением.
-
Экспериментально проверить ключевое положение теории соревнования объектных репрезентаций о том, что причиной субъективных исчезновений в условиях слепоты, вызванной движением, является соревнование между конкурирующими объектными репрезентациями маскирующего паттерна и целевого стимула, модулируемое вниманием. В частности:
разработать методику и уточнить достаточное для запуска предполагаемого механизма объектного соревнования количество признаков, отличающих целевой стимул в феномене слепоты,
вызванной движением, от элементов маскирующего паттерна;
разработать модификацию методики для изучения влияния произвольного перераспределения внимания на субъективные исчезновения в условиях неизменной сенсорной стимуляции и проверить предположение о модулирующем влиянии произвольного внимания на объектное соревнование репрезентаций при слепоте, вызванной движением. Гипотезы исследования:
-
-
Изменение условий возникновения иллюзорных зрительных исчезновений посредством перцептивной группировки целевых стимулов влияет на количественные характеристики исчезновений.
-
Наличие зрительных признаков, отличающих целевые стимулы от движущейся маски или фона, является необходимым условием для «запуска» механизмов иллюзорных исчезновений.
-
Направление внимания на целевые стимулы влияет на количественные характеристики иллюзорных исчезновений.
Теоретико-методологической основой работы послужили представления современной когнитивной психологии об объектной природе внимания (Дж. Дункан,1984; У. Найссер, 1981; Э. Трейсман и Г. Джелэйд, 1981) и о репрезентации разных признаков зрительного объекта в дорсальных и вентральных путях обработки информации (L. G. Ungerleider and J. V. Haxby, 1994; C. L. Colby and M. E. Goldberg, 1999). В основание данной работы также легли представления ресурсного подхода к вниманию (Д. Канеман, 2006/1973; D.A. Norman and D. G. Bobrow, 1975). Данная работа также основывалась на сформулированной Э. Трейсман идее о «досье объекта» как постоянно обновляющейся форме репрезентации зрительно воспринимаемого объекта и на развивающем эту идею направлении экспериментальных исследований феноменов внимания и зрительного восприятия, сформировавшемся в работах М.В. Фаликман, И. С. Уточкина и Е. В. Печенковой, изучающих взаимодействие нисходящих и восходящих
влияний на решение субъектом перцептивных задач (Фаликман, 1999;
Utochkin, 2011; Фаликман, Печенкова, 2004 и др.). Кроме того, методологической основой послужили классические принципы гештальт- психологии (M. Wertheimer, 1923; К. Коффка, 2002/1922; S. Palmer, 1992).
Методы исследования. Лабораторный эксперимент с применением авторских методик, представляющих собой модификации стандартной методики получения слепоты, вызванной движением (Y. Bonneh, A. Cooperman and D. Sagi, 2001).
Достоверность и надежность результатов исследования обеспечена соблюдением общепринятых правил планирования и проведения факторных экспериментов, а также детальной концептуализацией основных теоретических конструктов исследования. На стадии анализа данных применялись соответствующие типу полученных данных и выдвинутым гипотезам методы статистической обработки, обеспечивающие валидность статистических выводов.
Научная новизна исследования. Впервые выделены три ключевых
признака, позволяющие уточнить границы класса иллюзий зрительного
исчезновения (неизменность стимуляции; эксплицитный характер
исчезновения; отсутствие перцептивного конфликта); а также впервые
проведен теоретический сопоставительный анализ механизмов, лежащих в
основании возникновения зрительных иллюзий данного класса. Кроме того,
разработаны оригинальные методики, позволившие изучить: 1) эффекты
применения группирующих признаков в условиях СВД; 2) воздействие на
параметры СВД перераспределения произвольного внимания в условиях
неизменной стимуляции. Особо значимым результатом является открытие
ярко выраженного модулирующего влияния общего маскирующего паттерна
(по принципу общей области) на одновременность исчезновений целевых
стимулов СВД, что заставляет пересмотреть результаты и выводы более
ранних исследований влияния других перцептивных группирующих
признаков на исчезновения в условиях СВД, но теперь уже с учётом
обнаруженного эффекта общей маски. Впервые проверялось влияние
перцептивной группировки на СВД с помощью формирования иллюзорных контуров Каниссы и «эффекта превосходства слова». Новизна исследования также обусловлена успешной экспериментальной проверкой ключевого положения теории соревнования объектных репрезентаций как механизма СВД (Bonneh, Cooperman and Sagi, 2001), до сих пор подкреплявшейся преимущественно косвенными данными.
Теоретическая значимость исследования. Осуществлённый в диссертации систематический анализ опубликованных работ, посвящённых различным феноменам иллюзорного зрительного исчезновения, позволил выявить основные теоретические представления о механизмах возникновения феноменов из класса иллюзий зрительного исчезновения и обосновать центральное место феномена слепоты, вызванной движением, в данном классе иллюзий. Это, в свою очередь, позволяет расширить понимание принципов работы зрительной системы. В том числе, систематизированы и обобщены данные об условиях и механизмах СВД и обосновано объяснительное преимущество теории соревнования объектных репрезентаций. Результаты экспериментальных исследований, представленные в диссертационной работе, вносят вклад в понимание влияния перцептивной группировки на характеристики иллюзий «зрительного исчезновения», а также позволяют глубже понять роль отличительных признаков целевых стимулов и зрительного внимания в возникновении иллюзорных исчезновений. Описываемые механизмы также позволяют продвинуться в понимании психологических законов осознанного зрительного восприятия.
Практическая значимость исследования. Результаты исследования могут найти практическое применение в области когнитивного дизайна; использоваться для снижения риска чрезвычайных ситуаций, вызываемых ошибками операторов. Аналитический обзор иллюзий зрительного исчезновения может быть использован в преподавании общей психологии и в спецкурсах по зрительному восприятию. Разработанные экспериментальные
методики применимы для дальнейшего изучения влияния перцептивном группировки и внимания на характеристики других иллюзий зрительного исчезновения, а также в рамках психологического практикума.
Положения, выносимые на защиту:
Класс иллюзий зрительного исчезновения может быть определен по трем ключевым признакам:
эксплицитное переживание наблюдателем спонтанного зрительного исчезновения;
неизменность стимуляции;
отсутствие перцептивного конфликта.
На характеристики зрительных исчезновений при СВД оказывают специфическое влияние такие факторы группировки, как: общая область и соединенность однородных элементов, создание иллюзорных контуров Каниссы. В то же время, лексическая группировка не оказывает влияния на характеристики зрительных исчезновений при СВД.
Полученные экспериментальные данные могут быть рассмотрены в качестве подтверждения теории соревнования объектных репрезентаций как механизма иллюзорных исчезновений, ранее не подвергавшейся прямой эмпирической проверке. Для запуска соревнования между объектными репрезентациями необходимы следующие условия:
различие по любому одному признаку между целевым стимулом и маской; чем больше признаков отличает целевой стимул от маски, тем больше количество и продолжительность исчезновений при СВД;
направление внимания на целевые стимулы СВД.
Апробация результатов работы.
Основные положения и результаты диссертационного исследования
доложены и обсуждены на заседании кафедры общей психологии факультета
психологии МГУ имени М.В. Ломоносова (2012); на Всероссийской
конференции «Когнитивная наука в Москве: новые исследования» (Москва,
июнь 2011); Третьей Международной конференции по когнитивной науке
(Москва, июнь 2008); на трёх международных научных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2005, 2007, 2010); на Московском семинаре по когнитивной науке (Москва, 9 апреля 2009 г.); на трёх международных конференциях Общества наук о зрении «Vision Sciences Society Annual Meeting» (США, Сарасота, 2007; Нейплз, 2008; Нейплз, 2010); на двух Европейских конференциях по зрительному восприятию «The European Conference on Visual Perception» (Германия, Регенсбург, 2009; Франция, Тулуза, 2011); на научном семинаре "Великая иллюзия сознания: феномены, эксперименты, модели" (Москва, НИУ ВШЭ, октябрь, 2011).
Структура и объем диссертации.
Характеристика основных иллюзий зрительного исчезновения
Вопрос об определении границ особого класса феноменов иллюзорного зрительного исчезновения и месте последних в уже существующих классификациях иллюзий и мультистабильных перцептивных состояний пока остается открытым. Значимость этого вопроса, однако, трудно переоценить: иллюзии зрительного исчезновения – не только лабораторный курьёз, они, как справедливо отмечают Х.Ю. Ким и Р. Блэйк (Kim and Blake, 2005), открывают уникальный путь к пониманию нейронных коррелятов сознания. Одними из первых, кто выделили феномены зрительного исчезновения в отдельный класс, были Йорам Боннэ, Дов Саги и Александр Куперман (Bonneh et al., 2001, р. 798), которые отнесли к этому классу явления, при которых заметный зрительный стимул исчезает из сознания наблюдателя, как если бы он был стерт. Иными словами, исчезновения происходят не из-за неспособности субъекта заметить стимул. Кроме того, важным признаком, упоминаемым исследователями, является отчетливое восприятие наблюдателем самого факта исчезновения стимула. В этот класс иллюзий Боннэ и соавт. исходно были отнесены как широко известные, так и менее известные иллюзии: впервые описанный ими феномен слепоты, вызванной движением (СВД), а также бинокулярное и монокулярное соревнование, стабилизированные образы, послеобразы и трокслеровское исчезновение1. Феномен СВД заключается в субъективных (т.е. иллюзорных) исчезновениях ярких статичных стимулов, наложенных на вращающуюся маску (см.
Подробнее о перечисленных феноменах, вошедших в класс иллюзорного зрительного исчезновения, будет сказано в следующем параграфе. различимого и находящегося в центре зрительного поля целевого стимула в присутствии движущегося маскирующего паттерна, и привело к выделению класса иллюзорных исчезновений. Позднее Й. Боннэ и Т. Доннер уточнили само понятие «зрительного исчезновения» и список родственных СВД феноменов (Bonneh and Donner, 2011). Авторы выделили два вида невидимости физического объекта – эксплицитную невидимость (иллюзорное исчезновение стимула носит «зримый», непосредственно воспринимаемый наблюдателем характер) и имплицитную невидимость (исчезновение стимула остается незамеченным либо его сенсорная репрезентация ухудшается, или стимул просто остаётся вне фокуса внимания наблюдателя). Невидимость может относиться к перцептивному образу объекта в целом либо к его свойствам. Имплицитная невидимость включает в себя ситуации, когда физический стимул предъявляется на очень короткое время, является низкоконтрастным, находится на зашумленном фоне или вне фокуса нашего внимания, либо когда сразу за стимулом следует маскирующий паттерн. Под определение имплицитной невидимости подпадают такие сравнительно хорошо изученные отечественными и зарубежными авторами феномены, как слепота по невниманию (см, например, (Mack and Rock, 1998), зрительная (backward) маскировка (Breitmeyer and men, 2006), феномен мигания внимания (Raymond et al., 1992; Фаликман, 1999), феномен скучивания (crowding) (Whitney and Levi, 2011), слепота к изменению (Rensink et al., 1997; Utochkin, 2011) и другие. Эксплицитная же невидимость, как отмечают Боннэ и Доннер, предполагает отчетливое осознание наблюдателем самого факта исчезновения физического стимула, как это и происходит в СВД, бинокулярном соревновании, трокслеровском исчезновении, перцептивном заполнении, подавлении вспышкой (flash-suppression), а также при метаконтрастной маскировке. Иными словами, собственно иллюзиями зрительного исчезновения можно считать лишь те феномены, которые сопровождаются субъективным опытом переживания исчезновения целевого стимула, тогда как феномены имплицитной невидимости могут быть описаны в терминах невнимания, игнорирования, зашумления или затруднения задачи обнаружения стимула.
Отметим, однако, что упоминаемый Боннэ и Доннером феномен метаконтрастной маскировки заметно отличается от других иллюзий зрительного исчезновения. При метаконтрастной маскировке маска, предъявляемая после исчезновения стимула, не накладывается на стимул, но как бы окружает его или делит с ним общие контуры - это могут быть даже четыре точки, обрамляющие, но не касающиеся только что исчезнувшего стимула. Особо важную роль играет здесь интервал между исчезновением целевого стимула и появлением маски: если он слишком короток или слишком длинен, целевой стимул ясно воспринимается (Breitmeyer and gmen, 2000).
С нашей точки зрения, метаконтрастная маскировка имеет существенное отличие от других феноменов эксплицитного исчезновения, перечисляемых Боннэ и Доннером. Во всех феноменах эксплицитного иллюзорного исчезновения речь идет о ситуации, когда целевой стимул физически постоянно присутствует в поле зрения (монокулярно или бинокулярно), в то время как при метаконтрастной маскировке целевой стимул предъявляется на короткое время и затем физически удаляется. Сходной чертой метаконтрастной маскировки и СВД можно считать, однако, отсутствие окклюзии в обоих феноменах: маскирующий стимул пространственно не заслоняет и не «заползает» на целевой стимул (Breitmeyer and gmen, 2000).
Отметим, что в процессе уточнения определения субъективных зрительных исчезновений Боннэ и Доннер исключили из исходного списка феноменов монокулярное соревнование, которое имеет место при субъективных колебаниях видимости двух конфликтующих зрительных изображений (обычно - двух наложенных друг на друга цветных синусоидальных волновых решеток, см., например, рисунок 3 на с. 39). Хотя явным образом основания для такого уточнения не артикулируются, можно предположить, что его неявным основанием является наличие ярко выраженного, т.е. осознаваемого большинством наблюдателей при нормальных условиях, перцептивного конфликта, характерного также для бистабильных/мультистабильных иллюзий, подобных кубу Неккера, иллюзиям Рубина и другим аналогичным иллюзиям. Под перцептивным конфликтом здесь понимается невозможность одновременного восприятия различных перцептивных интерпретаций одной и той же дистальной стимуляции или информации, несовместимой в пространстве. Например, затруднительно увидеть сразу обе возможные ориентации куба Неккера, нельзя одновременно увидеть и жену, и тёщу на картине Э. Боринга «Неоднозначная тёща» (или «Жена или тёща?»).
В этой связи может возникнуть вопрос о том, почему бинокулярное соревнование (БС), которое традиционно считается формой перцептивного конфликта (либо между глазами, либо между изображениями), остается включенным в списке эксплицитный иллюзорных исчезновений. О. Картер и Дж. Д. Петтигрю показали, что исчезновения при СВД и БС могут быть аппроксимированы гамма-распределением2, то есть эти феномены могут иметь общий механизм, задающий временные характеристики феноменов (Carter and Pettigrew, 2003). Иными словами, бинокулярное соревнование было объединено в один класс с СВД из-за предполагаемой общности механизмов
Основные представления о механизмах и условиях СВД
Экзогенное и эндогенное внимание могут влиять на то, какой стимул из двух соревнующихся первым попадет в сознание (Mitchell et al., 2004; Chong and Blake, 2006). Но постоянное направление эндогенного внимания к одному из стимулов не может предотвратить его подавление другим стимулом в БС. Поддержание направленности эндогенного внимания на один из стимулов в условиях БС приводит к тому, что уменьшается продолжительность доминирования второго стимула, однако период доминирования стимула, на который направлялось внимание, не увеличивается (Meng and Tong, 2004). Такого рода влияния можно считать «правилом» бинокулярного соревнования. Манипулирование такими параметрами как яркость, контраст, плотность контура, пространственная частота, размер стимула или его скорость приводят либо к увеличению количества переключений между стимулами, либо к тому, что «сильный стимул» оказывается доминантным большее количество времени за счет увеличения периодов подавления «слабого стимула» (Blake, 2001, p.14). Кроме сформулированного выше «правила» бинокулярного соревнования существуют и несколько законов, описанных В. Дж. М. Левельтом в 1965 году.
Первый закон в оригинале называется законом комплементарных долей (complementary shares) и описывает механизмы бинокулярного усреднения воспринимаемой яркости. Согласно этому закону «бинокулярная яркость константна, если сумма взвешенных монокулярных энергий константна» (Levelt, 1965, p. 71). Второй закон Левельта, или механизм контура (contour mechanism), устанавливает, что «в непосредственной близости к монокулярно предъявляемому контуру ощущаемая бинокулярная яркость (светлота) определяется исключительно фотометрической яркостью этого монокулярного поля» (там же). Отсюда следует, что бинокулярное предъявление двух несовпадающих, но близких контуров приведет к тому, что в ближайшей к контурам области О доля яркости левого глаза будет стремиться к одному значению, а правого глаза – к другому, что приведет к нарушению закона комплементарных долей и возникновению перцептивного конфликта. Возможным разрешением описываемого конфликта является временное нарушение первого закона то в пользу одного глаза, то в пользу другого глаза поочередно. Еще одним интересным фактом, на который первым обратил внимание Левельт, являются статистические характеристики переключений между воспринимаемыми образами, предъявляемыми на два глаза (Levelt, 1967). В частности, они описываются гамма-распределением; позднее некоторые авторы обнаружили, что это же распределение описывает переключения между альтернативными перцептами куба Неккера, вазы Рубина (Murata et al., 2004), а также между фазами видимости и невидимости целевых стимулов в условиях слепоты, вызванной движением (Carter and Pettigrew, 2003).
. Монокулярное соревнование Монокулярное соревнование имеет место при субъективных колебаниях видимости двух конфликтующих зрительных изображений в рамках одного. Зрительные стимулы, вызывающие монокулярное соревнование, состоят обычно из двух наложенных друг на друга цветных синусоидальных волновых решеток. При длительном наблюдении подобного составного изображения возникают колебания в восприятии отдельных решеток: в течение случайных временных интервалов линии зеленой решетки доминируют над красными и наоборот. Эта классическая демонстрация феномена монокулярного соревнования представлена на рисунке 3.
Однако, как показывает тот же рисунок, монокулярное («одноглазое») зрение не является необходимой предпосылкой для наблюдения этого эффекта. Поэтому для его обозначения все чаще используется термин «соревнование паттернов» (pattern rivalry). Поскольку этот термин неявно предполагает возможное, но недоказанное окончательно объяснение явления, мы не будем здесь его использовать. Также монокулярное соревнование, наряду с бинокулярным соревнованием и двусмысленными фигурами, классифицируют как феномен мультистабильного восприятия (multistable perception), т.е. восприятия с несколькими «равновесными состояниями». Последний термин может рассматриваться как альтернативное обозначение многих явлений «зрительного исчезновения». Рисунок 3. Монокулярное соревнование цветных решеток (O Shea, in press)
Как пишет О Ши (O Shea, 1997), явление перцептивной флуктуации простых образов при наложении изображений, напоминающее бинокулярное соревнование, было описано Б. Бризом в 1899 г. Первое объяснение явления монокулярного соревнования предложил М.А. Джорджсон (1984), утверждавший, что в условиях фиксации послеобразы могут «складываться», отменяя исходный образ. Горизонтальное движение глаз, равное половине периода вертикальной решетки, однако, будет причиной суммирования вертикального послеобраза с вертикальной решеткой, усиливая её контраст, тогда как горизонтальная решетка останется невидимой. Вертикальное движение глаз будет приводить к обратному эффекту. Сам О Ши предложил более сложное объяснение, рассмотренное нами в конце предыдущего параграфа: а именно, причину эффекта он усматривает в соревновании между бинокулярными нейронами, кодирующими ту или другую ориентацию.
Феномен объясняют локальной адаптацией на нижнем уровне зрительного пути. Под локальной адаптацией имеется в виду явление, при котором рецепторы или нейроны, ответственные за обнаружение границы между объектом и фоном по яркости или цветовому контрасту, перестают отвечать на устойчивый (неменяющийся) образ (картинку). Вильянур Рамачандран (1992) заметил, что при трокслеровском исчезновении стимул замещается чем-то из его окружения, а не черным пятном («заплаткой»). На этом основании он уподоблял трокслеровское исчезновение феномену заполнения слепого пятна (на сетчатке есть слепое пятно, место выхода зрительного нерва, где нет рецепторов, но мы все равно воспринимаем мир без «пробелов»). Таким образом, в восприятии присутствует то, чего не было на сенсорном входе, т.е. на высших уровнях обработки зрительной информации происходит своеобразное заполнение области зрительного поля, занимаемой «выпавшим» стимулом, элементами фона. Однако Лянганг Лу считает, что для объяснения трокслеровского исчезновения недостаточно тех механизмов, которые обеспечивают заполнение слепого пятна. Он поставил остроумный эксперимент, в котором использовал стимулы (оранжевые и зеленые диски) с одинаковой яркостью, контрастностью и отдаленностью от точки фиксации, (то есть Лу создал все условия для возникновения локальной сенсорной адаптации). Разница была лишь в том, что в разных пробах испытуемых просили обращать внимание то на одни, то на другие диски, расположенные на периферии (при этом взгляд фиксировался в центре). Результат был следующим: в пробах значительно большую тенденцию «исчезать» имели как раз те диски, на которые просили обращать внимание! В связи с этим поразительным результатом Лу предположил, что «произвольное внимание усиливает исчезновение, либо подавляет в сознании те стимулы, на которые оно направлено» (Lou, 1999). Эту гипотезу Лу назвал гипотезой «тормозящего эффекта внимания». В представленных на конференцию Vision Science Society - 2008 тезисах О. Картер и соавторов предложены некоторые эмпирические свидетельства аналогичного тормозящего эффекта внимания для СВД (Carter et al., 2008). Мы обратимся к вопросу о роли внимания в СВД в главе 3.
Влияние перцептивной группировки с помощью иллюзорных контуров на эффект слепоты, вызванной движением
Отметим, что их метод регистрации, в силу специфики описываемого феномена, существенно отличался от методов, принятых в исследовании СВД: испытуемые после критической пробы сообщали, исчез ли один стимул, два или ни одного стимула. Иными словами, данный метод не позволяет отличить последовательные исчезновения от одновременных исчезновений. В любом случае, их результаты вносят существенный вклад в область изучения условий зрительных исчезновений. Сами авторы отмечают, что их данные позволяют расширить понимание механизмов перцептивных исчезновений, вызванных вспышкой от локальной адаптации, до более глобальных процессов обработки информации.
Ранее Илона Ковач с соавторами описали возможность построения двух соревнующихся целостных образов (обезьянки и джунглей) на основе семантической группировки в случае, когда стимульный материал, предъявляемый испытуемым в условиях бинокулярного соревнования, состоял из перемешанных между собой частей изображений обезьянки и джунглей (Kovas et al., 1997). В статье, однако, авторы приводят эмпирические данные, относящиеся только к ситуации, когда стимулы для каждого глаза представляли собой набор кругов, различавшихся только по цвету (наборы зеленых, красных или смесь кругов обоих цветов). Таким образом, исходно заявленный в данной статье Ковач тезис о роли когерентности паттерна в бинокулярном соревновании сводится к сопоставлению соревнования глаз и черт (признаков стимула). Алаис и Блэйк напрямую исследовали, как сгруппированность пары стимулов, предъявляемых на один глаз, будет приводить к увеличению периодов их совместной доминантности в ситуации, когда на другой глаз предъявлялась пара конкурирующих несгруппированных стимулов (Alais and Blake, 1999). Их данные показали, что использование таких гештальт-признаков, как хорошее продолжение и общая судьба, в целом приводило к увеличению периодов совместного доминирования пары стимулов, объединенных каким-либо из упомянутых признаков.
Выше уже обсуждалось, что перцептивная группировка с помощью классических гештальт-принципов и относительно недавно предложенных принципов соединенности и общей области оказывает влияние на одновременные исчезновения в СВД. У всех перечисленных исследований была как минимум одна общая методическая черта: условие с тестируемым перцептивным признаком, как и контрольное условие без тестируемого группирующего признака, предъявлялись с использованием одного маскирующего паттерна. Однако эта методическая особенность предыдущих экспериментов не позволяла оценить гипотетический группирующий эффект самого этого паттерна. Вернемся к определению принципа общей области: «при прочих равных, элементы будут восприниматься сгруппированными вместе, если они расположены внутри одной области пространства, например, если они находятся внутри замкнутой гомогенно окрашенной текстурированной области или внутри закрытого контура» (Palmer, 1992, с. 438). На наш взгляд, очевидно, что общий маскирующий паттерн, используемый для индуцирования СВД, отвечает данному определению общей области, поскольку его однотипные одноцветные элементы создают текстуру с четкой границей. Если маскирующий паттерн является «общей областью», то его группирующий эффект при СВД может быть выявлен и оценён в эксперименте. Для проверки данного предположения мы решили пространственно разделить маскирующий паттерн на две отдельные маски и сопоставить количество одновременных исчезновений двух целевых стимулов в этом условии с условием, когда последние наложены на один общий маскирующий паттерн. Если разделение масок приведет к значимому уменьшению количества одновременных исчезновений сразу двух целей, мы получим подтверждение нашего предположения о том, что общая маска является группирующим признаком, изначально «заложенным» в стимуляцию, используемую для демонстрации феномена СВД. Это, в свою очередь, поднимет проблему переоценки «чистого вклада» ранее изученных группирующих признаков на исчезновения в условиях СВД, поскольку в упомянутых исследованиях не учитывалось возможное взаимодействие тестируемых признаков с группирующим воздействием общей маски и, как следствие, не было дополнительного контроля – условия с отсутствием каких-либо группирующих признаков в СВД.
Отдельный интерес представляет количественное сопоставление эффектов для принципов общей области и соединенности19. Шибата и соавторы одними из первых догадались изучить влияние комбинированных группирующих признаков на СВД: в своей работе они использовали две пары гештальт-принципов: близости и закрытости контура, а также близости и сходства (Shibata et al., 2010). Мы же заинтересовались группирующей силой описанных выше признаков, предложенных Палмером и Роком.
Цели исследования 1. Проверка предположения о том, что общая маска соответствует определению общей области и является группирующим признаком, приводящим к одновременным исчезновениям в СВД. 19 Данные, описываемые в этом параграфе, были представлены в 2009 году в постерной секции на ECVP. 2. Сопоставление сил группирующего воздействия на СВД и выявление особенностей группировки с помощью принципов общей области и связанности однородных элементов. Задачи 1. Демонстрация наличия группирующего эффекта в условии с одной общей маской и его отсутствия в условии с двумя пространственно отделенными масками. 2. Воспроизведение группирующего эффекта с помощью принципа связанности однородных элементов. Общая теоретическая гипотеза Общий маскирующий паттерн сам по себе является группирующим признаком – общей области – и приводит к увеличению частоты одновременных исчезновений и появлений нескольких стимулов в условиях слепоты, вызванной движением. Экспериментальные гипотезы: 1. Если в условии с одной общей маской будет наблюдаться больше одновременных исчезновений и появлений двух стимулов в ситуации СВД, чем в условии с двумя пространственно разделенными масками для каждого целевого стимула, то общая маска сама по себе является группирующим признаком. 2. Если принцип соединенности однородных элементов имеет группирующий эффект на исчезновения в СВД, то в условии с соединенными целевыми стимулами должно быть больше одновременных исчезновений, чем в условии без соединения стимулов линией.
Модулирующий эффект внимания при слепоте, вызванной движением
Рассмотрим альтернативные возможности объяснения наших данных. Одна из возможностей была предложена Флораном Каэттой (в личной коммуникации): устойчивое внимание вызывает адаптацию к контрасту (Ling and Carrasco, 2006), что, в свою очередь, увеличивает вероятность подавления цели (Gorea and Caetta, 2009). Как мы уже отмечали в первой главе, теория функциональной адаптации и продленного подавления и теория соревнования объектных репрезентаций не являются взаимоисключающими, хотя нейрофизиологические данные пока поддерживают только последнюю из них.
Еще одно объяснение нашего результата - уменьшения количества и продолжительности субъективных исчезновений при переходе от условия с неразделенным вниманием (контрольное с СВД) к условию с дополнительной задачей («Т+М») и, далее, к условию, в котором фиксация исчезновения точек была второстепенной задачей («М+Т»), - могла бы предложить теория ресурсов внимания Д. Канемана (Канеман, 2006). В условиях разделенного внимания два феномена могут конкурировать за ограниченные ресурсы или общую мощность внимания, в результате чего задача отслеживания одного типа перцептивных событий при одновременном выполнении другой задачи выполняется хуже. Это согласуется с нашими данными, если предположить, что испытуемые, выполнявшие двойную задачу, иногда ошибались и «пропускали» субъективные исчезновения точек или инверсии движения маски в дополнительной задаче (хотя сама идея оставшихся незамеченным субъектом субъективных изменений кажется парадоксальной и малодоступной для проверки). Это также согласуется с результатами применения теста последовательностей (см. выше). Однако следует отметить, что наш эксперимент существенно отличается от экспериментов, проводимых в рамках канемановской парадигмы. Во-первых, в нашем случае речь идет об отслеживании субъективных перцептивных событий, для которых внимание является скорее необходимым условием наступления события, чем ресурсом, используемым при отслеживании реальных событий (то есть изменений в сознательном опыте, а не в предъявляемой стимуляции). В частности, в нашем случае трудно говорить о критериях успешного исполнения и ошибках (пропусках), поскольку не заданы объективные индикаторы последних. Более того, никто из наших испытуемых после эксперимента не отмечал особой трудности выполнения двойной задачи, сопряжённой с дополнительными усилиями, а также не упоминал об ошибках пропуска, возникающих из-за необходимости давать моторный отчёт о двух типах событий. (Разумеется, это наблюдение нуждается в дальнейшей проверке и уточнении – как с помощью специально предъявляемых после проб шкал субъективной трудности задачи, так и с помощью регистрации объективных показателей когнитивной нагрузки типа регистрировавшегося Канеманом расширения зрачка (там же, с. 35.) Во вторых, в нашем эксперименте мы не воздействовали на политику распределения внимания с помощью матриц выплат или явно подкрепляющей выполнение одной из задач инструкции: инструкция задавала не явную иерархию важности задач, а порядок их предпочтительности (см. «Приложение Г"). Мы не информировали испытуемых о возможных ошибках, критериях и результатах исполнения и никак не поощряли большее или меньшее количество перцептивных событий в отчёте. Наконец, мы не обнаружили значимых различий в количестве инверсий движения маски между экспериментальным условием с распределенным вниманием (ПЭД – основная задача) и контрольным 3 условием с ПЭД (ПЭД – единственная задача), а также между последним и установочным условием (в котором ПЭД тоже был основной задачей). Наблюдаемая картина плохо согласуется с предсказаниями теории Канемана, посредством которой затруднительно объяснить различия в «поведении» двух типов перцептивных событий, ПЭД и СВД, при переходе от единственной задачи к двойной (см. Рисунок 30).
Как уже говорилось выше, результаты теста анализа последовательности событий (иллюзорных исчезновений и смен направления вращения маски) в экспериментальных условиях продемонстрировал неслучайный характер очередности наступления двух типов событий. Это может свидетельствовать либо об их зависимости от общего механизма (возможно, задающего время перцептивных переключений), либо от наличия ограничений по общему ресурсу: например, наступление одного события делает менее или более вероятным наступление другого в силу конкуренции за ограниченные ресурсы внимания.
В случае существования общего механизма возникновения феноменов ПЭД и СВД, влияние внимания на эти феномены было бы одинаковым. Мы же, напротив, получили картину, в которой само по себе разделение внимания не оказывает влияния на выраженность ПЭД (в отличие от СВД), так как не приводит к возникновению значимых различий между условиями, когда отслеживание ПЭД является единственным или же основным заданием. В качестве гипотетической интерпретации наблюдаемых различий между двумя феноменами можно привлечь предполагаемое моделью Д. Нормана и Д. Боброу разделение двух видов ограничений обработки информации – по ресурсам и по данным (Norman and Bobrow, 1975). Можно предположить, что возникающее в результате введения двойной задачи ограничение по ресурсам оказывается критически значимым именно в случае СВД, поскольку усиливает роль произвольного внимания, изменяя тем самым баланс процессов переработки в сторону «сверху - вниз». Если, как предполагают Боннэ (Bonneh et al., 2001), Ген (Geng et al., 2007) и др., в механизме возникновения СВД значительную роль играет экзогенное (непроизвольное) внимание, т.е. внимание, притягиваемое ярким целевым стимулом «снизу – вверх», то произвольное перенаправление внимания на маску оказывается весьма «разрушительным» для СВД, отбирая ограниченные ресурсы внимания у непроизвольного. Соответственно, показатели ПЭД могут быть менее чувствительны к двойной задаче, если этот эффект зависит скорее от ограничений по данным, не возникающих при росте требований к ресурсам внимания. Однако необходимо иметь в виду, что наша стимуляция оставалась инвариантной внутри каждого условия (и не отличалась для двух экспериментальных условий). Таким образом, мы не можем полагаться на ограничения по данным как окончательное объяснение полученных результатов эксперимента.
Похожие диссертации на Условия и механизмы иллюзий "зрительного исчезновения"
-
