Условия и механизмы иллюзий “зрительного исчезновения” (17.09.2012)

Автор: Девятко Дина Викторовна

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 перцептивной 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.

Работа состоит из введения, трех глав, общего обсуждения результатов, заключения, списка литературы и 4 приложений. Основной текст диссертации изложен на 195 страницах. В диссертации содержится 30 рисунков и 7 таблиц. Список литературы включает 136 наименований, из них 119 – на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во Введении обосновываются актуальность и новизна исследования; определяются его основные цели и задачи, теоретическая и практическая значимость; перечисляются положения, выносимые на защиту.

Первая глава «Исследования условий и механизмов субъективных зрительных исчезновений: аналитический обзор» содержит обзор и анализ литературы, посвященной механизмам различных феноменов иллюзорного исчезновения.

В первом параграфе дается описание типов субъективной невидимости объекта (Y. Bonneh and T. Donner, 2011). При эксплицитной невидимости иллюзорное исчезновение стимула носит «зримый», непосредственно воспринимаемый наблюдателем характер. При имплицитной невидимости исчезновение стимула остается незамеченным или его сенсорная репрезентация ухудшается, либо стимул просто остаётся вне фокуса внимания наблюдателя. Вводится представление о феномене слепоты, вызванной движением, и родственных феноменах, которые Боннэ и соавт. объединили в класс иллюзий зрительного исчезновения (Bonneh et al., 2001). На основании сопоставительного анализа феноменов, сходных с СВД, пересматриваются границы класса иллюзий зрительного исчезновения. В параграфе предложено уточненное определение субъективных исчезновений; явно задаются три ключевых признака, характерных для феноменов класса иллюзорного исчезновения:

стимуляция остается неизменной (непосредственно до, во время и сразу после иллюзорного исчезновения);

исчезновение целевых стимулов носит эксплицитный характер;

отсутствует явный перцептивный конфликт между целевым и маскирующим стимулом (или фоном).

Обосновывается вывод о том, что к данному классу могут быть отнесены следующие феномены: слепота, вызванная движением; перцептивное заполнение; трокслеровское исчезновение; феномен затемнения (blanking phenomena) и стабилизированные образы. Кроме того, к этому классу могут быть отнесены бинокулярное и монокулярное соревнование, обладающие только двумя признаками из трёх, в силу имеющихся доказательств общности механизмов.

В параграфе приводится обзор различных классификаций зрительных иллюзий, в которых встречаются все вышеупомянутые феномены. Однако ни в одной из рассматриваемых классификаций эти иллюзии не выделяются в единый класс. Автором делается вывод о возможности и теоретической продуктивности выделения класса иллюзий зрительного исчезновения с помощью описанных выше ключевых признаков.

Во втором параграфе первой главы представлены результаты аналитического обзора работ, содержащих различные теоретические представления о механизмах возникновения феноменов иллюзорного исчезновения (слепоты, вызванной движением; перцептивного заполнения; трокслеровского исчезновения; феномена затемнения; стабилизированных образов; бинокулярного и монокулярного соревнования), а также существующих на сегодняшний день эмпирических свидетельств, поддерживающих, либо ставящих под сомнение эти объяснения. Отмечается, что на данный момент не существует единой теории, объясняющей работу механизмов, лежащих в основе феноменов зрительного исчезновения. Среди анализируемых в корпусе релевантных работ механизмов «лидерами» в настоящее время можно считать бинокулярное подавление и локальную адаптацию, поскольку существуют данные об их вкладе в возникновение самого большого числа феноменов. Роль бинокулярного подавления была выявлена в разной степени для таких представителей класса иллюзорных исчезновений, как бинокулярное соревнование (Tong et al., 2006), монокулярное соревнование (R. P. O’Shea, 1997) и трокслеровское исчезновение (Lou, 2008). С помощью механизма локальной адаптации объясняют феномены искусственной скотомы (V. Ramachandran and R. Gregory, 1991), стабилизированных образов и трокслеровского исчезновения (S. Martinez-Conde et al., 2004). Для каждого из перечисленных феноменов существует, как минимум, еще одно альтернативное объяснение, предполагающее роль других механизмов, которые не обязательно являются взаимоисключающими. Высказывается предположение о том, что существуют и другие, еще не изученные механизмы, которые могут приводить к субъективным исчезновениям отчетливо видимых стимулов. Отмечается, что влияние таких условий исчезновений, как внимание и перцептивная группировка, изучались в разной степени лишь для некоторых из проанализированных феноменов. В частности, исследователями был выявлен модулирующий эффект внимания на трокслеровское исчезновение и бинокулярное соревнование. Делается вывод о необходимости более систематического изучения влияния упомянутых условий субъективных зрительных исчезновений, как для выявления новых механизмов, так и для исследования возможных взаимодействий между новыми и уже известными механизмами иллюзорных исчезновений.

В третьем параграфе более детальному рассмотрению подвергаются основные представления об условиях и механизмах центрального феномена класса иллюзий зрительного исчезновения – слепоты, вызванной движением. Представлен систематический обзор опубликованных за последние десять лет работ, посвящённых слепоте, вызванной движением. Эти работы включают в себя и поведенческие исследования условий и характеристик СВД, и эксперименты, нацеленные на проверку положений некоторых из предложенных теоретических моделей возникновения субъективных исчезновений при СВД. Кроме того, анализируются результаты пока сравнительно немногочисленных нейрофизиологических исследований СВД. Анализ опубликованных работ, посвященных условиям и механизмам СВД, позволил выделить семь типов объяснения природы иллюзорных исчезновений, наблюдаемых при СВД: теорию соревнования объектных репрезентаций, модулируемого вниманием (Bonneh et al, 2001); теорию поверхностного заполнения или окклюзии (E. Graf et al., 2002); теорию межполушарного соревнования (O. Carter and J. Pettigrew, 2003; A. Funk and J. Pettigrew, 2003); теорию граничной адаптации (L.-C. Hsu et al., 2006); теорию «перцептивной скотомы» (J. New and B. Scholl, 2008); теорию подавления следов движения (Wallis and Arnold, 2009); теорию функциональной адаптации и продленного подавления (A. Gorea and F. Caetta, 2009). Сравнительный анализ объяснительных возможностей описанных семи теорий относительно совокупности накопленных к настоящему моменту эмпирических данных позволяет обосновать вывод о том, что наибольшее количество поведенческих и нейрофизиологических данных свидетельствуют в пользу теории соревнования объектных репрезентаций, исходно выдвинутой в работах Боннэ и соавт. (2001). Кроме того, эта теория не отсылает в своем объяснении природы субъективных исчезновений к другим феноменам, о природе которых нет консенсуса (как, например, теория «перцептивной скотомы», которая не предлагает конкретного механизма, но явно отсылает к феномену перцептивного заполнения, который предположительно объясняется теорией граничной адаптации).

Во второй главе «Перцептивная группировка как условие субъективных исчезновений при слепоте, вызванной движением» описываются результаты трех экспериментов, направленных на изучение воздействия такого условия зрительного исчезновения, как перцептивная группировка. Все описанные экспериментальные исследования выполнены на материале феномена СВД (см. Рисунок 1). Исследование именно этого условия зрительных исчезновений дополнительно мотивируется возможностью проверки гипотезы о перцептивном соревновании между объектными репрезентациями как первопричине феномена СВД. Данное объяснение механизма СВД подразумевает возможность влияния перцептивной группировки на количество одновременных исчезновений нескольких элементарных стимулов за счет формирования репрезентации нового сложного объекта, который будет соревноваться с маской как целое. Рассматриваются эффекты группировки целевых стимулов на основе принципа связанности однородных элементов, принципа общей области, формирования с помощью иллюзорных контуров фигуры Каниссы и лексической группировки.

В первом параграфе описываются методика и результаты эксперимента, посвященного исследованию перцептивной группировки с помощью принципов общей области и соединенности однородных элементов, в котором приняли участие 15 испытуемых.

Рисунок 1. Примеры стимуляции СВД. Светло-серым цветом представлены статичные жёлтые целевые стимулы, темно-серым представлены вращающиеся по часовой стрелке маскирующие паттерны из синих крестиков (А – одна маска; Б – две маски), в белом цвете показана фиксационная точка.

?0???$?

?0???$?


загрузка...