Kokteilipeoefekt

Neuroloogiline alus (ja binauraalne töötlemine)

Kokteilipeoefekti puudutav kuulmistähelepanu on seotud vasaku ajupoolkera ülemise oimukääruga (kus asub ka eesmine kuulmiskoor); alumist otsmikukääru, ülemist intraparietaalset vagu ja intraparietaalset vagu hõlmav fronto-parietaalne võrgustik vastutab ka tähelepanu juhtimise, kõnetöötluse ja tähelepanukontrolli eest. Nii põhilist infoallikat kui ka sellega võistlevaid infoallikaid töödeldakse vasaku poolkera samas juhtetees, kuid fMRI skaneeringud näitavad, et põhiallikatele pööratakse võisteldavatest rohkem tähelepanu.
Lisaks on näha, et aktiivsusvoog ülemisest oimukäärust soovitud infoallikani väheneb/pidurdub, kui võistleva stiimuli infoallikas (mil on tavaliselt tähenduslik väärtus) esile kerkib. "Kokteilipeoefekti" – võimet tuvastada oluline stiimul olukordades, kus on mitu kõnevoogu – on nimetatud ka "kokteilipeo probleemiks", kuna meie võime valikuliselt osa võtta häirib samaaegselt meie tähelepanu efektiivsust närvisüsteemi tasandil.
Kokteilipeoefekt toimib kõige paremini binauraalse efektina, mis nõuab mõlema kõrvaga kuulamist. Inimesed, kellel on ainult üks toimiv kõrv, on palju rohkem häiritud segavast mürast kui kahe toimiva kõrvaga inimesed.
Kokteilipeoefekti binauraalne aspekt on seotud heli allikate lokaliseerimisega. Kuulmissüsteem on võimeline samaaegselt lokaliseerima vähemalt kaks heliallikat ja määrama korrektselt nende omadused. Niipea, kui kuulmissüsteem on lokaliseerinud heli allika, on ta võimeline segavate heliallikate segunemisest välja tooma selle heliallika signaalid.

Varasemad tööd

1950. aastate alguses pälvisid suure osa teadustöö tähelepanust probleemid, millega seisid silmitsi lennujuhid. Toona said kontrollijad sõnumeid pilootidelt valjuhäälditest lennujuhtimistornis. Mitmete pilootide häälte kuulmine ühest valjuhääldist muutis lennujuhtide töö väga keeruliseks. Colin Cherry nimetas ja defineeris 1953. aastal kokteilipeoefekti.
Cherry korraldas tähelepanukatseid, milles osalejad kuulasid ühest valjuhääldist korraga kahte sõnumit ja proovisid neid eraldada; hiljem nimetati see dihootilise kuulamise ülesandeks. Tema töö näitab, et võimet eristada helisid taustmürast mõjutavad paljud muutujad, näiteks kõneleja sugu, suund, heli asukoht, helikõrgus ja kõne kiirus.
Cherry arendas välja varjutamise ülesande, et uurida lähemalt, kuidas inimesed keskenduvad ühe sõnumi kuulmisele teiste häälte ja helide hulgast. Varjutamise ülesandes pidid osalejad kandma spetsiaalseid kõrvaklappe, millest esitati erinevaid sõnumeid mõlemasse kõrva. Osalejal paluti valjuhäälselt korrata sõnumit (n-ö varjutada), mida oli kuulda määratletud kõrvast (n-ö kanalist). Cherry leidis, et osalejad olid võimelised tuvastama oma nime järelevalveta kanalist ehk sellest kanalist, mida nad ei varjutanud. Hilisemates uuringutes kasutas Cherry varjutamise ülesannet Neville Moray (1959). Ta jõudis järeldusele, et peaaegu mitte ükski järelevalveta sõnum ei suuda blokaadist läbi tungida. Erandiks on subjektiivselt "olulised" sõnumid.

Hilisemad tööd

Selektiivne tähelepanu esineb kõikides vanuserühmades. Imikueas lapsed hakkavad pöörama pead helide suunas, mis on neile tuttavaid, nagu näiteks nende vanemate hääled. See näitab, et imikud keskenduvad valikuliselt konkreetsetele stiimulitele oma keskkonnas. Lisaks on ülevaated selektiivsest tähelepanust näidanud, et imikud eelistavad "beebihäälset" rääkimist täiskasvanu tooniga rääkimisele. See eelistus viitab, et imikud suudavad märgata füüsilisi muutusi kõne toonis. Siiski, täpsus nende füüsiliste erinevuste märkamisel (nt toon keset taustamüra) muutub aja jooksul paremaks. Imikud võivad kergesti ignoreerida stiimulit, kuna miski nagu nende nimi, kuigi tuttav, ei oma nii noores eas mingit suuremat tähendust. Siiski on uuringud näidanud, et tõenäoliselt ei saa imikud aru, et heli, mida neile keset segavaid hääli esitletakse, on nende oma nimi ja seega nad ei reageeri. Võime filtreerida välja järelevalveta stiimul on kõige parem noores täiskasvanueas. Kokteilipeoefekti suhtes on vanematel täiskasvanutel noorematest raskem keskenduda ühele vestlusele, kui taustamüras sisalduvad "subjektiivselt" olulised võistlevad stiimulid.
Mõned näited sõnumitest, mis pälvivad inimeste tähelepanu, on isikute nimed ja tabusõnad. Võime enda nimele valikuliselt tähelepanu osutada ilmneb imikutel juba 5 kuu vanuselt ning näib, et see areneb täielikult välja 13. elukuuks. Mitmete teiste valdkonna spetsialistide hulgas on Anne Treisman väljendanud, et inimesed on pidevalt ette valmistatud tuvastama isiklikult olulise väärtusega sõnu, näiteks nimesid. Ta teoretiseerib, et need sõnad võivad võrreldes teiste sõnadega nõuda vähem tajulist informatsiooni nende identifitseerimiseks.  Teist tüüpi stiimulid, mis läbivad järelevalveta kanalis teatud tasemel semantilist töötlemist, on tabusõnad. Need sõnad sisaldavad sageli erootilise sisuga materjali, mis tekitab inimestes valveloleku, mis vähendab suutlikkust varjutamise ülesannetes.  Tabusõnad ei mõjuta laste selektiivset tähelepanu, kuniks neil areneb tugev sõnavara koos arusaamaga keelest.
Vananedes hakkab selektiivne tähelepanu vaibuma. Vanematel täiskasvanutel on pikem latentsusperiood vestlusvoogude eristamisel. Tavaliselt peetakse seda tingituks asjaolust, et kõrgemas eas hakkab halvenema üldine kognitiivne võimekus (näiteks mälu, visuaalne töötlus, kõrgemad töötlusprotsessid jms).
Viimastel aastatel on kokteilipeo probleemi uurimiseks kasutusele võetud ka tänapäevased neuroteaduse tehnikad. Mõned olulisemad näited neid meetodeid kasutavatest teadlased on Edward Chang, Nima Mesgarani, ja Charles Schroeder, kasutades elektrokortikograafi; Jonathan Simon, Mounya Elhilali, Adrian KC Lee, Shihab Shamma, Barbara Shinn-Cunningham ja Jyrki Ahveninen kasutades magnetoentsefalograafiat; Jyrki Ahveninen, Edmund Lalor, ja Barbara Shinn-Cunningham kasutades elektroentsefalograafiat; ja Jyrki Ahveninen ja Lee M. Miller, kasutades funktsionaalset magnetresonantstomograafiat.

Tähelepanumudelid

Kogu informatsiooni, mida meile esitletakse, ei saa töödelda. Teoreetiliselt saab valiku, millele tähelepanu osutada, jaotada juhuslikuks ja mittejuhuslikuks.  Näiteks autojuhid on sõidu ajal võimelised keskenduma liiklusvalgustusele teiste neile esitletud olemasolevate stiimulite hulgas. Sellistes olukordades on vajalik otsustada kui suur osa esitletud stiimulist on oluline. Psühholoogia põhiküsimus on see, millal see valik toimub. See probleem on arenenud varase ja hilise selektsiooni vastuoluks. Alus sellele vastuolule sisaldub Cherry dikootilistes kuulamisülesannetes. Osalejad olid võimelised märkama füüsilisi muutusi, nagu helikõrguse või kõneleja soo muutus, ja stiimuleid, nagu nende oma nimi, järelevalveta kanalis. See tekitas küsimuse, kas järelevalveta sõnumi tähendus ja semantika töödeldakse enne valiku tegemist. Varase selektsiooni mudelis töödeldakse enne valiku tegemist väga vähe informatsiooni. Hilise selektsiooni mudelis on enne valiku tegemist töödeldud rohkem informatsiooni, näiteks semantika.

Broadbent

Mõned varasemad tööd varase selektiivse tähelepanu mehhanismide uurimisel teostas Donald Broadbent, kes pakkus välja teooria, mis sai tuntuks kui filtermudel. See mudel loodi kasutades dikootilise kuulamise ülesannet. Tema uurimus näitas, et enamik osalejaid olid täpsed meenutades teavet, mida nad olid aktiivselt jälginud, kuid palju vähem täpsed meenutades teavet, millele nad ei olnud järelevalvet osutanud. See viis Broadbenti järeldusele, et ajus peab olema mingit laadi "filter"mehhanism, mis blokeerib välja informatsiooni, millele selektiivselt tähelepanu ei osutatud. Püstitati hüpotees, et filtermudel töötab järgmiselt: kui info siseneb ajju läbi meeleelundite (antud juhul läbi kõrvade) säilitatakse see sensoorses mälus, puhver-mälusüsteemis, mis hoiab sissetuleva informatsiooni voolu piisavalt pikalt, et saaksime sellele tähelepanu osutada. Enne kui informatsiooni täiendavalt töödeldakse, lubab filtermehhanism vaid jälgitud informatsiooni edasi. Valitud tähelepanu edastatakse seejärel töömällu, mis on kogum mehhanisme, mis on aluseks lühiajalisele mälule ja kommunitseerib seda pikaajalise mäluga. Selle mudeli järgi saab auditiivsele informatsioonile selektiivset tähelepanu osutada tuginedes selle füüsikalistele karakteristikutele, nagu helisuund ja tugevus. Teised pakuvad välja, et informatsiooni saab jälgida tuginedes selle Gestalt tunnustele, sealhulgas hea jätkuvus ja suletus. Broadbenti jaoks selgitas see mehhanismi, millele tuginedes saavad inimesed valida jälgida vaid ühte informatsiooniallikat ning samaaegselt välistada teised. Siiski ei suutnud Broadbenti mudel arvestada tähelepanekuga, et semantiliselt olulisused sõnad, näiteks indiviidi enda nimi, tekitavad kohe tähelepanu, vaatamata sellele, et on järelevalveta infokanalist.
Varsti pärast Broadbenti eksperimente kordasid Oxfordi üliõpilased Gray ja Wedderburn tema dihhootilise kuulamise ülesandeid vaheldades ühesilbilisi sõnu, mis võiksid moodustada tähenduslikke fraase, kuid sõnad olid jagatud kõrvade vahel. Näiteks sõnad "kallis", "üks", "Jane" olid mõnikord esitatud järjekorras paremasse kõrva, kuid sõnad "kolm", "tädi", "kuus" olid esitatud samaaegse konkureeriva järjestusena vasakusse kõrva. Osalejad mäletasid suurema tõenäosusega fraasi "kallis tädi Jane" kui numbreid; samuti oli tõenäolisem, et sõnu mäletatakse esitatud fraasi järjestuses kui see, et numbreid mäletatakse nende esitamise järjekorras. See tulemus läheb vastuollu Broadbenti teooriaga täielikust filtreerimisest, kuna filtermehhanism ei peaks tegelema kanalite vahel lülitumisega. Selle põhjal võib oletada, et tähendus võib olla töödeldud esimesena.

Treisman

Hilisemas täienduses olemasolevale selektiivse tähelepanu teooriale arendas Anne Treisman välja nõrgenemise mudeli. Selle mudeli kohaselt ei ole informatsioon töötlusel filtermehhanismi poolt täielikult välja blokeeritud, nagu oletas Broadbent. See-eest on informatsioon nõrgendatud, mis lubab sel läbida erinevad töötlusprotsessid alateadlikul tasemel. Treisman pakkus välja ka lävepaku mehhanismi, mille järgi osad sõnad, tulenevalt nende semantilisest olulisusest, võivad pälvida tähelepanu järelevalveta infokanalist. Inimese enda nimel on Treismani põhjal madal läveväärtus (e. sel on kõrge tähenduslikkuse tase) ja on seega kergemini äratuntav. Sama printsiip kehtib ka sõnade puhul nagu tuli, juhtides meie tähelepanu situatsioonidele, mis võivad seda viivitamatult vajada. Treismani sõnul on ainus võimalus, kuidas see saab juhtuda, see, et informatsiooni töödeldakse pidevalt ka järelevalveta kanalis.

Deutsch & Deutsch

Diana Deutsch, kes on tuntud eeskätt oma tööga muusika taju ja auditoorsetes illusioonide osas, on andnud olulise panuse ka tähelepanumudelitele. Selleks, seletada detailsemalt, kuidas sõnu saab jälgida nende semantilise olulisuse põhjal, pakkusid Deutsch & Deutsch ja Norman välja tähelepanumudeli, mis sisaldab teisest valikumehhanismi, mis tugineb sõna tähendusele. Deutschi-Normani mudeli järgi ei ole informatsioon järelevalveta kanalis töödeldud täielikult töömäluni, nagu Treismani mudeli põhjal võiks eeldada. Selle asemel antakse informatsioon järelevalveta kanalist edasi pärast mustri eristamist läbi teisese filtri. Juhul kui järelevalveta informatsioon eristatakse ja loetakse teisese filtri poolt ebaoluliseks, takistatakse selle sisenemist töömällu. Sel moel saame teadlikuks vaid sellest informatsioonist järelevalveta kanalis, mis on kohe oluline.

Kahneman

Ka Daniel Kahneman pakkus välja tähelepanumudeli, mis erineb eelnevatest, kuna kirjeldab tähelepanu mitte selle valikulisuse poolest, vaid selle mahtuvuse poolest. Kahnemani järgi on tähelepanu ressurss, mida jagatakse eri stiimulite vahel ning antud ideele on leitud ka mõningast toetust. See mudel kirjeldab mitte seda, millal tähelepanu koondatakse, vaid kuidas seda koondatakse. Kahnemani järgi tingib tähelepanu üldiselt erutus; üldine füsioloogiline aktiivsus. Yerkesi-Dodsoni seadus prognoosib, et erutus on optimaalseim mõõdukal tasemel – sooritus on kehvem, kui ollakse üle- või alaerutunud. Olulise tähtsusega on Narayani jt avastus, mille kohaselt täheldati äkilist halvenemist auditoorsete stiimulite eristamisel, kui taustamüra hääled olid liiga arvukad ja komplekssed – see on tõestus negatiivsele efektile tähelepanu üleerutumisel. Seega tingib erutuvus meie võimekuse tähelepanuks. Seejärel eraldab jaotuspoliitika meie olemasoleva tähelepanu mitmete võimalike tegevuste vahel. Need, mida peetakse jaotuspoliitika põhiselt kõige olulisemaks saavad ka kõige enam tähelepanu. Jaotuspoliitikat mõjutavad püsivad dispositsioonid (automaatsed tähelepanu mõjutused) ja hetke kavatsused (teadlik otsus millelegi keskenduda). Hetke kavatsused, mis vajavad fokuseeritud tähelepanu juhtimist, tuginevad oluliselt rohkem tähelepanu ressurssidele kui püsivad dispositsioonid. Lisaks toimub kestev hindamine konkreetsete tegevuste üksikasjalike vajaduste üle tähelepanu mahutavuses. See tähendab seda, et tegevused, mis on tähelepanu ressurssidele eriliselt koormavad, madaldavad tähelepanu mahutavust ja mõjutavad jaotuspoliitikat – kui tegevus on mahutavuse jaoks liiga koormav, lakkab jaotuspoliitika ressursside juhtimise selleni ning keskendub pigem vähemkoormavatele ülesannetele. Kahnemani mudel seletab kokteilipeoefekti läbi selle, et hetke kavatsused lasevad meil teadlikult keskenduda konkreetsele auditoorsele stiimulile, kuid püsivad dispositsioonid (mille hulka võivad kuuluda uued sündmused ja semantiliselt olulise tähtsusega sõnad) võivad röövida meie tähelepanu. On oluline mainida, et Kahnemani mudel ei vastandu otseselt selektsiooni mudelitele ning võib seega neid hoopis täiendada.

Visuaalsed korrelaadid

Mõned uurimistööd on näidanud, et kokteilipeoefekt ei pruugi olla vaid auditoorne fenomen, vaid olulisi efekte võib näha ka visuaalse informatsiooni testimisel. Näiteks demonstreerisid Shapiro jt "oma nime efekti" visuaalses ülesandes, kus osalejad olid võimelised kergesti ära tundma omaenda nime, kui seda esitleti järelevalveta stiimulina. Sarnaselt Treismani ja Deutsch-Normani hilise selektsiooni tähelepanumudelitega võeti seisukoht, et varane selektsioon sellist fenomeni ei seletaks. Mehhanismid, mis sellist mehhanismi seletaks, jäeti selgitamata.