Различение стимулов при восприятии их в автостереографическом изображении

Н. П. Владыкина, В. Ю. Карпинская

РАЗЛИЧЕНИЕ СТИМУЛОВ ПРИ ВОСПРИЯТИИ ИХ В АВТОСТЕРЕОГРАФИЧЕСКОМ ИЗОБРАЖЕНИИ

Со времен постановки Фехнером пороговой проблемы ученые значительно продвинулись в понимании принципов работы сенсорной системы. Однако в современной психофизике до сих пор не учитываются многочисленные данные, свидетельствующие о существовании подпорогового восприятия. И часто вслед за Фехнером многие исследователи продолжают считать, что о восприятии, как и об ощущениях, можно говорить только при наличии осознанности. Порог (или критерий) может меняться в зависимости от задач, которые решает наблюдатель, но воспринимать подпороговую (неосознаваемую) информацию человек не может.

Этому положению противоречат многочисленные факты, полученные в исследованиях по неосознаваемой переработке информации. Влияние неосознаваемого восприятия на протекание различных когнитивных процессов — памяти, восприятия, внимания — достаточно подробно изучалось в психологии в последние десятилетия [1-4]. Однако вопрос о механизмах подобных эффектов до сих пор вызывает оживленные дискуссии [5-9].

П. М. Мерикл, Д. Смилек и Дж. Д. Иствуд (2001) в статье «Неосознанное восприятие», анализируя экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что стимулы воспринимаются даже тогда, когда наблюдатели их не осознают, выделяют два порога восприятия — объективный и субъективный [4]. До первого порога не происходит никакой регистрации стимула. Между первым и вторым у человека нет субъективного ощущения, но может происходить имплицитная обработка. Выше второго порога осуществляется сознательное восприятие.

Исследования М. Снодграсса и Г. Шеврина (2006) показали, что неосознаваемое восприятие фундаментально отличается от слабого сознательного [9]. Первое не поддается контролю, несмотря на стремления испытуемых улучшить результаты, может сопровождаться выполнением на уровне ниже случайного, отрицательно коррелирует с обнаруживаемостью стимулов, в то время как даже слабое сознательное восприятие потенциально контролируется, способствует выполнению заданий и прямо коррелирует с обнаруживаемостью стимулов.

Результаты экспериментов М. Овергаада, Дж. Роут, К. Муридсена и Т. Рамсоя (2006) подтверждают гипотезу о том, что существует более чем один перцептивный порог, однако авторы идут еще дальше, утверждая, что существуют различные пороги сознательного восприятия [2]. Такого же мнения придерживается и Б. Манган (2001), считая сознательное восприятие неким континуумом «ясного» с перифирическими сознательными состояниями [10].

Мы считаем, что существуют как минимум два порога восприятия: собственно физиологический порог сенсорной системы и порог осознания [11]. При регистра* Исследование поддержано РФФИ 10-06-00482-а © Н. П. Владыкина, В. Ю. Карпинская, 2011

ции порогов чувствительности можно зафиксировать лишь порог осознания. Пороги сенсорной системы настолько низки, что регистрации в ходе психофизических экспериментов не поддаются. Именно этим и объясняется вариативность порога в зависимости от используемого метода, инструкции, дополнительной задачи, интенсивности сопутствующих раздражителей, индивидуальных различий испытуемых, физиологического состояния человека [12-15]. В проведенных ранее В. Ю. Карпинской исследованиях влияния иллюзорного изменения стимула на абсолютные и дифференциальные пороги выяснилось, что решающую роль при обнаружении стимула играют не столько работа сенсорной системы, физические характеристики сигнала, сколько условия предъявления, причем условия, являющиеся объективно идентичными по своим физическим параметрам.

Кроме классических геометрических иллюзий величины, существует еще один тип изображений, где человек воспринимает то, чего нет на самом деле. Это стереограммы и автостереограммы — случайно-точечные автостереограммы (СТАСГ) или SIRDS — Single-Image Random-Dot Stereograms (Юлеш, 1995; Барт, 1980). СТАСГ — специальным образом создаваемые изображения, на первый взгляд состоящие из случайного набора точек, при рассмотрении которых определенным способом появляется ранее скрытое трехмерное изображение. Принципы создания случайно-точечных стереограмм изобрел в 1979 г. К. Тайлер (по другим данным, авторами идеи являются П. Барт и Б. Юлеш) [16, 17]. В них используется какая-либо случайно-точечная текстура, которая многократно повторяется, а затем в определенных местах сдвигается в соответствии с тем, какое изображение необходимо создать.

Нейрофизиологи, исследующие проблемы восприятия, до сих пор не определили, каким образом происходит выявление глубины среди подобного случайного набора точек. Как пишут М. Беар, Б. Коннорс и М. Парадисо в книге «Нейронаука: исследование мозга», «в стереограммах удивительно то, что вы часто вынуждены смотреть на них десятки секунд или даже минуты, пока ваши глаза становятся “должным образом” разрегулированными и ваша зрительная кора “вычисляет” соответствие между взглядами левого и правого глаза. Мы не знаем, что происходит в мозгу в этот период, но, предположительно, в работу включаются бинокулярные нейроны зрительной коры» [18]. Однако важной чертой этого процесса является его спонтанность, неожиданность появления оптической глубины, что говорит о предварительной, неосознанной обработке [19].

Мы предположили, что восприятие несуществующей глубины в автостереограмме может оказать влияние на оценку размера, предъявленного объекта, что, в свою очередь, скажется на способности к различению. Для проверки данной гипотезы Д. В. Красильщиковым под руководством В. Ю. Карпинской был проведен новый эксперимент.

Метод исследования

Испытуемым предъявлялся набор из 86 автостереограмм. В центральной части каждого изображения была закодирована пара параллельных вертикальных линий. Их длина варьировалась от 83 до 97 пикселей. Использовались два типа автостереограмм, во всех случаях линии выступали над фоном: на автостереограммах первого типа линии занимали положение, близкое к фону, на стереограммах второго типа линии казались расположенными дальше от фона и ближе к наблюдателю.

Каждый испытуемый проходил 4 серии испытаний. Указанные выше типы расположения линий делились на 2 вида. В одном эталонная линия была справа, а в другом — слева. Например: 1-й тип (линии, субъективно кажущиеся ближе к фону) —

2 вида (эталон справа, слева); 2-й тип (линии, кажущиеся расположенными дальше от фона и ближе к наблюдателю) — 2 вида (эталон справа, слева).

Для каждого испытуемого менялись последовательность типов и порядок предъявления эталона (справа, слева).

Величина изменения линии колебалась в диапазоне 1-7 пикселей. Была создана специальная компьютерная программа. Экспериментатор переключал стереограмму на следующую после ответа испытуемого. Как правило, на ответ требовалось не более

3 секунд.

Перед началом опыта каждый из испытуемых проходил подготовительную серию, включавшую просмотр 3 слайдов, для того чтобы определить его способность к восприятию автостереографического изображения.

Инструкция для испытуемых выглядела так:

«На каждом слайде будет предъявлена автостереограмма, в которой зашифрованы две параллельные вертикальные линии — одна слева, другая справа. Ваша задача — увидеть и распознать эти 2 линии. После того как Вы их распознаете, сравните их длину. Длина одной из линий меняется в каждом слайде. Укажите линию, которая кажется вам длиннее, или укажите обе, если они кажутся Вам равными».

В эксперименте приняли участие 10 человек — 3 мужчины и 7 женщин в возрасте 17-27 лет.

Результаты

Рассчитывалась точка субъективного равенства. Линии, расположенные «ближе к фону и дальше от наблюдателя», оценивались последним как равные в среднем при различии в их длинах 2,85 пикселя. Линии, расположенные «дальше от фона, ближе к наблюдателю» оценивались как равные при различии в длинах, в среднем, 4,35 пикселя. Оценка длины и различение длин связано с восприятием глубины в автостереограмме (^-критерий Манна—Уитни; и = 23, р = 0,05). Иллюзорно-восприни-маемая глубина автостереографического изображения оказывала влияние на процесс различения.

Обсуждение результатов

На первый взгляд может показаться странным то обстоятельство, что различение линий, расположенных «ближе», хуже, чем расположенных «дальше». На самом деле линии находятся на плоскости экрана, на абсолютно одинаковом расстоянии от наблюдателя, эффект глубины — иллюзорный. Возможно, мы имеем дело с эффектом, аналогичным иллюзии Понзо, где равные объекты, изображенные в перспективе, кажутся разными, причем дальний объект иллюзорно становится большим и распознается лучше. В исследованиях при использовании модифицированной иллюзии Понзо порог обнаружения объектов, расположенных «дальше» был ниже, чем порог обнаружения «близкорасположенных» стимулов [11]. Таким образом, полученные результаты согласуются с результатами проведенных ранее экспериментов.

На процесс различения оказывают влияние не только интенсивность стимула и особенности нервной системы. При восприятии разных типов автостереограмм

разным становится и способ осознания стимулов: в одном случае линии осознаются как расположенные ближе, в другом — как расположенные дальше, соответственно изменяется и различительная способность. Существование разных значений порогов для одинаковых стимулов позволяет иначе рассмотреть само понятие порога. Важное значение полученные результаты приобретают в связи с данными, полученными в ряде психофизических экспериментов, свидетельствующими о возможности неосознанного различения в ситуации субъективного равенства объектов [11]. Была выявлена возможность различения испытуемыми сигналов в зоне неразличения. Результаты эксперимента с использованием автостереограммы подтвердили возможность перехода из зоны различения в зону неразличения и обратно вследствие изменения не физических параметров объекта, а способа его осознания субъектом. Таким образом, большая часть сигналов, которые человек не осознает, на самом деле принимается и перерабатывается его сенсорной системой.

Очевидно, что следует отличать порог приема сигнала сенсорной системой от порога осознания сигнала. Существует механизм сознания, позволяющий принимать решения о том, какой из поступивших сигналов будет осознан, а какой нет [20]. Такое решение принимается на основании выведенных ранее закономерностей и гипотез. Работа указанного механизма сознания обеспечивает конечные результаты сознательной деятельности, но сама остается неосознанной. Порог осознания сигнала должен рассматриваться в качестве необходимого этапа процессов обнаружения и различения.

Литература

1. Pessiglione M., Schmidt L., Draganski B. et al. How the Brain Translates Money into Force: A Neuroimaging Study of Subliminal Motivation // Science. 2007. Vol. 316. P. 904-906.

2. Overgaard M., Roteb J., Mouridsenc K., Zoëga Rams0y T. Is conscious perception gradual or dichoto-mous? A comparison of report methodologies during a visual task // Consciousness and Cognition. 2006. Vol.

15. Issue 4. P. 700-708.

3. Lewicki P., Hill T. & Czyzewska M. Nonconscious acquisition of information // American Psychologist. 1992. Vol. 47, N 6. P. 796-801.

4. Merikle P. M., Smilek D., Eastwood J. D. Perception without awareness: perspectives from cognitive psychology // Cognition. 2001. Vol. 79. P. 115-134.

5. Mitroff S. R, Simons D. J, Franconeri S. L. The Siren Song of Implicit Change Detection // Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 2002. Vol. 28, N 4. P. 798-815.

6. Moore C. M. Inattentional Blindness: Perception or Memory and What Does It Matter? // Psyche. 2001. Vol. 7(02). P. 1-8.

7. Snodgrass M., Shevrin H. Unconscious inhibition and facilitation at the objective detection threshold: Replicable and qualitatively different unconscious perceptual effects // Cognition. 2006. Vol. 101. Issue 1. P. 43-79.

8. Synodinos N. E. Review and appraisal of subliminal perception within the context of signal detection theory // Psychology & Marketing. 1988. N 5, 4. P. 317-336.

9. Erdelyi M. H. Subliminal perception and its cognates: Theory, indeterminacy, and time // Consciousness and Cognition. 2004. Vol. 13. Issue 1. P. 73-91.

10. Mangan B. Sensation’s ghost: The non-sensory “fringe” of consciousness // Psyche. 2001. Vol. 7. P. 18.

11. Карпинская В. Ю., Владыкина Н. П. Принятие решения об осознании и неосознании в задачах обнаружения и различения // Изв. Самарского науч. центра РАН. 2009. Т. 11, № 4(30). С. 404-412.

12. Бардин К. В. Инструкция в психофизическом эксперименте // Психофизика сенсорных систем / отв. ред. Б. Ф. Ломов, Ю. М. Забродин. М.: Наука, 1979. С. 106-121.

13. Бардин К. В. Проблема порогов чувствительности и психофизические методы. М. : Наука, 1976.

396 с.

14. Гусев А. Н. Психофизика сенсорных задач: системно-деятельностный анализ поведения человека в ситуации неопределенности. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2004. 316 с.

15. Чуприкова Н. И. Зависимость абсолютных зрительных порогов от информированности и неинформированности испытуемых о месте появления сигнала // Проблемы психофизики / под ред. Б. Ф. Ломова. М.: Наука, 1974. С. 196-206.

16. Burt P. Modification of the classical notion of Panum’s fusional area / P. Burt, B. Julesz // Perception. 1980. N 9. С. 671-682.

17. Julesz B. Dialogues on Perception. Cambridge, 1995. 304 p.

18. Bear M. F., Connors B. W., Paradiso M. A. Neuroscience: Exploring the Brain. Baltimore, 2006.

857 p.

19. Li Z. Pre-attentive segmentation and correspondence // Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 2002. N 357. P. 1877-1883.

20. Аллахвердов В. М. Сознание как парадокс. СПб.: ДНК, 2000. 528 с.

Статья поступила в редакцию 28 декабря 2010 г.