Психофизиологические механизмы интеграции признаков в зрительном восприятии (1099369), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Размещенные в двухмерных пространствах эллипсыимели значительное преобладание первого канала (0°-90°) над вторым (45°135°). Таким образом, выбор двухмерного пространства нарушил бы один изосновных принципов векторной психофизиологии.В трехмерном пространстве сферичность соблюдена.
Более того, все осиимеют четкое и логичное объяснение. Ось Х1 осуществляет различение всистеме «горизонталь-вертикаль», ось Х2 – в системе «наклон влево-наклонвправо». Интерес представляет ось Х3. Ее функция – отличение наклонныхстимулов от прочих, как вертикальных, так и горизонтальных.Можно предположить, что Х3 отражает не отклонение линии отвертикали и горизонтали само по себе, а субъективную оценку «места»,занимаемого стимулом на экране.
В самом деле, если рассматриватьвоображаемыепрямоугольники,включающиевсебя«прямые»и«наклонные» стимулы, мы обнаружим, что площадь таких прямоугольниковминимальна для линий с наклоном 0° и 90° и максимальна для линий снаклоном 45° и 135°. Площадь такого воображаемого прямоугольника можетбыть связана с субъективной «заметностью» стимула, доступностью его длязрительного поиска. Можно предположить, например, что процедура прямогооценивания различия в наклоне линии не обращается к этому механизму,поскольку с ним не связаны наши навыки визуального измерения ориентациилинии.
Вместе с тем, этот механизм реально существует, однако он20включаетсятогда,когдазрительнойсистеметребуетсяэффективнопроизводить различение, а не когда ей необходимо подготовить квербализации информацию о различии.В то же время, трехканальность системы, отвечающей за кодированиепространственнойориентациилинии,атакжефункциональныехарактеристики третьего канала, согласуются с данными, полученными приисследовании нейронов с множественной настройкой (Shevelev, Lazareva,Novikova, Tikhomirov, Sharaev, 1994).Таким образом, в качестве решения выбрано трехмерное пространстворазличения ориентации линий.Важным источником информации оказалась асимметрия полученныхматриц.ВтеориирассматриваетсякакА. Трейсманотражениеасимметриятогофакта,зрительногочтоналичиепоискапризнакадетектируется легче, чем его отсутствие (Treisman, Gormican, 1988).
Такимобразом, асимметрия зрительного поиска может являться источникоминформации о фильтрах, задействованных в зрительной системе (Foster,Ward, 1991). Можно заметить, что наибольшая степень асимметриизрительного поиска характерна для стимулов, оказывающихся на полюсахосей в построенной геометрической модели. Стимулы 0° (горизонталь) и 90°значительно снижают эффективность зрительного поиска, выступая в ролицелей, а не дистракторов, в тех же парах, в то время как стимулы 45° и 135°имеют в роли целей небольшое преимущество по сравнению с рольюдистрактора. Также обсуждается возможная связь особенностей асимметрии срасчетом расстояний в приведенной модели. Высказано предположение, чтометодологияпостроениясубъективныхпространствввекторнойпсихофизиологии может быть дополнена динамическим компонентом,отражающим асимметрию переключения зрительной системы между паройстимулов.Указанные наблюдения позволяют поднять вопрос о сути одного изосновных концептов векторной психофизиологии – различии между21стимулами.
В геометрической модели, которая может быть построена спомощью метода многомерного шкалирования, все расстояния междуточками симметричны. Однако всегда ли для зрительной системы отличитьобъект А от объекта Б так же просто, как отличить объект Б от объекта А?Феномен асимметрии зрительного поиска дает четкий отрицательный ответна этот вопрос. Более того, нет никаких нейрофизиологических основанийпредполагать симметричность реакции зрительной системы для некоторойпроизвольной пары объектов.Обсуждение результатов третьей серии. В третьей серии изучалосьразличениесложныхстимулов–линий,различающихсякакпопространственной ориентации, так и по яркости.Вопрос о размерности пространства в данном случае достаточно просторешается в пользу четырехмерности на основании выхода на плато графиковстресса.
Это также вполне согласуется с полученным в первой серииодномерным пространством различения яркости и с полученным во второйсерии трехмерным пространством различения ориентации.Построенноеспомощьюметодамногомерногошкалированиячетырехмерное пространство представлено на рисунке 2. Содержательныйанализ осей показал, что различение осуществляется тремя ориентационнымифильтрами(Х1-Х3)иоднимяркостным(Х4).Ориентациялиниидетектируется с помощью оппонентных осей Х1 0°-90° (горизонталь –вертикаль), Х3 45°-135° (левый наклон – правый наклон), а также Х2 0° и 90°- 45° и 135°(прямота – наклонность). Яркостный фильтр дает наименьшуюдисперсию и представлен одной осью.22Рисунок 2. Четырехмерное пространство различения сложных стимулов.Каждый стимул представлен одной точкой. Число рядом с точкойуказывает на угол поворота линии против часовой стрелки в градусах,форма точки указывает на уровень яркости (максимальный – 1,минимальный – 4).Такимобразом,полученноепространствоявляетсякомбинациейтрехмерного пространства различения ориентации линии, идентичногополученному во второй серии данного эксперимента, и одномерногопространства различения яркости, полученному в первой серии.Полученные данные позволяют сделать предположение, что, по крайнеймеревпризнакииспользованных диапазонах(ориентациялинии)вариативности,являютсядляконфигуративныезрительнойсистемыприоритетными по сравнению с энергетическими (яркость).
Вследствие этогояркостная ось Х4 дает наименьший вклад в различение.23Кроме того, полученные данные свидетельствуют в пользу наличияслабого влияния пространственной ориентации на яркостной канал Х4, в товремя как обратного влияния яркости на каналы Х1-Х3 обнаружено не было.Полученную нами взаимосвязь яркости и ориентации линии можнообъяснить по аналогии с взаимосвязью яркости и цветового тона: восприятиеизлучения с фиксированной длиной волны при изменении яркости меняетсяпо цветовому тону таким образом, что уменьшение яркости приводит ксмещению тона соседних излучений к константным красному и зеленомутонам спектра, а увеличение яркости приводит к обратному переходу к синейи желтой частям спектра (Измайлов, 1981). В терминах двухканальныхмодулей различения яркости и цветового тона это объясняется тормознымвзаимодействием основных каналов («светового» в яркостном модуле и«красно-зеленого» в цветовом модуле), которое происходит при объединенииэтих двухканальных модулей в четырехканальную нейронную сеть цветовогозрения (Izmailov, Sokolov, 1991; Izmailov, Sokolov, 2004).
Аналогичнымобразом при объединении одноканального модуля различения яркости итрехканального модуля различения ориентации в четырехканальную сетьпроисходит тормозное взаимодействие между каналами, которое приводит кнаблюдаемым изменениям, по сравнению с процессом независимогоразличения. Однако, характер взаимодействия при каждом объединениимодулей имеет свою специфику.Так, при объединении яркостного и цветового модулей изменениезатрагивает только цветовой модуль, то есть, яркостный модуль здесьдоминирует. А при объединении яркостного и ориентационного модулей, какэто обнаружилось в данной работе, изменение затрагивает, наоборот,яркостныймодуль,здесьдоминируеториентационныймодуль.Этодоминирование одного модуля над другим можно интерпретировать как знакприоритета сенсорных характеристик при детектировании сложного стимула.Иными словами, яркостное различие для зрительной системы важнеецветового,аконфигурационноеразличие24важнееяркостного.Такаяинтерпретациянаходитсявсоответствиислогикойбиологическогосогласования процессов восприятия со свойствами среды.
Восприятиеположения объектов в пространстве и их движений, очевидно, важно дляжизни живых организмов. Восприятие цвета вносит свой вклад в различениенекоторых биологически релевантных объектов, таких, например, каккрасные ягоды на фоне зеленых листьев, но в значительно большемколичествеситуацийрассуждениеономожноотносительносделатьинесущественно.относительноАналогичноеконфигурационныххарактеристик описания среды.
Они дают существенно больше возможностейдля формирования представления о многообразных вариациях среды, чемэнергетическиехарактеристики(яркость),поэтомуимеютбольшийприоритет.В параграфе IV.3 «Обсуждение результатов эксперимента № 3 –электрофизиологическое исследование мозговой активности при выполнениизадачизрительногопоиска»обсуждаютсярезультатыэлектрофизиологического эксперимента, в ходе которого усреднялисьпотенциалы, связанные с событием (ПСС) для задач зрительного поискаразличной сложности.Выявлена положительная корреляция между мерой межстимульногоразличия в паре «цель-дистрактор» и амплитудой компонента N180 втеменно-затылочных отделах мозгаи амплитудойкомпонента P300,проявляющегося по всему скальпу, однако наиболее выраженному вотведениях Pz и Cz.Таким образом, в качестве искомой электрофизиологической мерыразличия может выступать межпиковая амплитуда N180-P300 в теменнозатылочных отведениях, к примеру, в Pz.Вместе с тем, определенный интерес представляет сама компонентнаяструктура ПСС в задаче зрительного поиска и топика отдельных егокомпонент.25Так, выраженный по всему скальпу Р300, очевидно, отражает вовлечениепроцессов внимания.
О роли внимания в зрительном поиске и в процессеинтеграциипризнаковупоминалимногиеисследователи,начинаясклассической теории интеграции признаков (Treisman, Gelade, 1980). Наширезультаты согласуются с данными, полученными другими авторами (Schubo,Schröger,Meinecke,2004).Вданномслучаевовлечениеструктур,генерирующих выявленные ПСС, является вполне ожидаемым, посколькузадача требует ресурсов внимания. Однако отражает ли этот ПСС именноразличия между целью и дистрактором?Существуют данные, показывающие, что указанные компоненты ПССмогут изменяться также при варьировании гомогенности дистракторов.
Придобавлении в зрительную сцену дистракторов, различающихся между собой,эффективность поиска падает, также как и амплитуда компонент, связанных свниманием (Schubö, Wykowska, Müller, 2007).Это свидетельствует в пользу того, что полученный эффект являетсянеспецифичным по отношению к задаче зрительного поиска, а отражаетвыраженность ориентировочного рефлекса.
Таким образом, полученный вэлектрофизиологических опытах результат является достоверным, однако непредоставляет данных сверх того, что было получено в психофизическихопытах.В параграфе IV.4. «Обобщение полученных результатов и перспективыдальнейшихисследований»наосновепроведенногоисследованияобсуждаются возможные механизмы процесса интеграции признаков ирассматриваются дальнейшие перспективы. Сформулировано гипотетическоепредставление о нейронных механизмах интеграции признаков в зрительнойсистеме человека. Как отмечено в работе Шмидта (Schmidt, 2009), винтеграцию признаков вовлечены такие процессы, как конвергенцияотдельныхканалов,кодированиесложныхстимуловнейроннымиансамблями, синхронизация нейронной активности, внимание, циклическаяреверберация возбуждения в головном мозге по таламо-кортикальной петле26(Llinas, 2003).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
