Эффект визуального доминирования Colavita - Colavita visual dominance effect

В Эффект визуального доминирования Colavita относится к явлению, при котором участники исследования чаще реагируют на визуальный компонент аудиовизуальный стимул при предъявлении бимодальный стимулы.[1]

Исследования показали, что зрение является наиболее важным смысл для людей[2] которые не страдают сенсорными расстройствами (например, слепота, катаракта ). Теоретики предположили, что эффект визуального доминирования Колавиты демонстрирует склонность к визуальной сенсорной информации, потому что присутствие слуховой стимулы обычно игнорируются во время аудиовизуальные события.[3]

Фрэнсис Б. Колавита, которого назвали эффектом визуального доминирования Колавиты, был первым, кто продемонстрировал это явление в 1974 году. Первоначальные эксперименты Колавиты показали, что визуальное доминирование для аудиовизуальных событий сохраняется при определенных условиях, что в дальнейшем было установлено как устойчивый эффект. другими исследователями.

Эффект визуального доминирования Colavita

В 1974 году Колавита провел эксперимент, который предоставил доказательства визуального доминирования у людей при выполнении задачи аудиовизуальной дискриминации.[4]

В своем эксперименте Колавита (1974) представил участникам слуховой (тон ) или же визуальный (световой) стимул, на который они были проинструктированы, нажимая «тональную клавишу» или «световую клавишу» соответственно.[4] На протяжении всего эксперимента одномодальный слуховые пробы, унимодальные визуальные испытания и небольшое количество аудиовизуальных бимодальный испытания были представлены случайным образом.[4]

Колавита обманул участников, сообщив им, что бимодальные испытания в эксперименте произошли «случайно».[4] Во время практических испытаний Колавита «случайно» предъявлял аудиовизуальные стимулы, а затем привлекал внимание участников к тому, что только что произошло, и извинялся за такой «несчастный случай».[4] Кроме того, участников не проинструктировали, как реагировать на такие испытания и будут ли такие испытания повторяться.[5]

Результаты показали, что у участников было почти одинаковое время реакции на слуховые и зрительные стимулы в унимодальных испытаниях.[4] Кроме того, Colavita обнаружил, что участники нажимали «клавишу освещения» в большинстве бимодальных испытаний. Это рассматривалось как свидетельство визуального доминирования, поскольку участники не могли признать наличие слухового стимула в большинстве бимодальных испытаний.[4][5] Однако из-за обмана Колавиты относительно «случайного» возникновения бимодальных испытаний исследователи предположили, что эффекты ожидания экспериментатора, требования задачи или методологические проблемы могли способствовать эффекту визуального доминирования, описанному в первоначальном исследовании Колавиты.[6] Тем не менее, последующие эксперименты прекратили использование обмана и продолжают демонстрировать устойчивый эффект визуального доминирования Colavita.[5]

Например, Синнет и его коллеги провели эксперимент, в котором они представили участникам три ключа ответа, по одному для каждого типа ответа (одномодальный визуальный, одномодальный слуховой и бимодальный аудиовизуальный); вместо двух, и они проинструктировали участников нажимать бимодальную клавишу при ответе на аудиовизуальные стимулы.[6] Эта новая манипуляция привела к значительному уменьшению эффекта Колавиты, потому что ошибки в бимодальных испытаниях были допущены только в небольшом количестве испытаний.[6] В другом эксперименте Синнетт и его коллеги выполнили заранее заданную задачу обнаружения цели, в которой слуховые цели были более частыми, чем визуальные или бимодальные цели. Это привело к устранению эффекта Колавита. Авторы предположили, что это произошло из-за введения предвзятость к слуховым раздражителям.[7] Нго и ее коллеги провели аналогичное исследование, результаты которого были воспроизведены, поскольку их результаты показали, что при соответствующих условиях и требовании задачи эффект Колавиты может быть обращен вспять.[8] Кроме того, Синнетт и его коллеги отмечают, что животные и люди больше полагаются на слуховые стимулы в ситуациях сильного возбуждения и при столкновении с потенциальными угрозами.[7] что может означать, что эффект Колавиты зависит от ситуации и контекста.

Колавита также варьировал интенсивность визуальных и слуховых стимулов, чтобы определить, будет ли совпадение интенсивности обоих стимулов, или же увеличение интенсивности только слухового стимула уменьшит возникновение эффекта Колавиты.[4] Однако ни одно из экспериментальных манипуляций с интенсивностью раздражителей не уменьшило возникновение эффекта Колавиты.[4] Были проведены дальнейшие исследования, чтобы повторить эксперимент Колавиты и распространить эффект Колавиты на более сложные стимулы. Например, Синнетт, Спенс и Сото-Фарако провели эксперимент в 2007 году, в котором в качестве стимулов использовались изображения и звуки, а не свет и тон.[6] Причина использования более сложных стимулов заключалась в том, что этот тип стимулов может увеличить перцепционная нагрузка, требующие больше ресурсов внимания.[9] Результаты этого исследования показали, что эффект Колавиты продолжает проявляться, когда стимулы становятся более сложными.

Объяснение эффекта визуального доминирования

По словам Хартчера-О’Брайена и его коллег, эффекты колавиты и визуального доминирования обычно можно отнести к дисбалансу в способности доступа к ресурсам обработки, а именно между зрением и другими сенсорными модальностями. Отсутствие стимула к доступу осведомленность одновременное предъявление нескольких стимулов может привести к сенсорному доминированию.[1] На протяжении десятилетий ведутся непрерывные дебаты о том, возникает ли эффект Колавиты на сенсорном уровне или на уровне внимания, включая экзогенный (непроизвольное или рефлексивное) или эндогенный (добровольное) внимание. Исследования показали неубедительные результаты в отношении этой дискуссии.

Познер и его коллеги провели исследование, чтобы выяснить происхождение и значение визуального доминирования.[2] Они предположили, что ресурсы внимания эндогенно (добровольно) смещены в сторону зрения, чтобы компенсировать низкую тревожную способность визуальных сигналов. Познер и его коллеги предположили, что визуальные стимулы не привлекают внимание автоматически, в то время как другие сенсорные модальности делать. Чтобы визуальный стимул служил эффективным механизмом предупреждения, человек должен обрабатывать его посредством активного внимания.[2] Следовательно, когда внимание направлено на зрение, механизмы внимания к другим сенсорным модальностям снижаются. Низкая предупреждающая способность визуальных сигналов компенсируется предвзятостью внимания людей к визуальным модальностям. Познер и его коллеги (1976) рассматривают это как эндогенную (произвольную) стратегию реагирования на окружающую среду.[2]

Наоборот, Коппен и Спенс предполагают, что смещение внимания к визуальной модальности может быть экзогенно (рефлексивно) опосредовано.[5] Иными словами, зрительные стимулы могут на самом деле захватить внимание человека более эффективно, чем стимулы от других сенсорных модальностей.

Коппен и Спенс (2007a) исследовали, какую роль экзогенное (рефлексивное) внимание играет в сенсорной модальности, и обнаружили, что эффект Колавиты можно регулировать (но не прекращать) в зависимости от того, на какой сенсорной модальности (слух или зрение) люди фокусируют свое экзогенное внимание. .[5] Визуальные стимулы более эффективно привлекали внимание, чем слуховые. Таким образом, Коппен и Спенс предполагают, что эффект Колавиты может отражать различия в экзогенных способностях захвата внимания визуальных и слуховых стимулов.[5]

Синнетт, Спенс и Фарако (2007) провели эксперимент, в котором они отметили, что, когда внимание манипулировалось в направлении слухового раздражителя, эффект Колавиты можно было уменьшить, но не обратить вспять, чтобы создать слуховое доминирование.[6] В результате они предположили, что визуальное доминирование не может полностью основываться на механизмах внимания, а должно происходить на сенсорном уровне. Эта неспособность обратить вспять эффект Колавиты, когда внимание направлено на слуховой стимул, предполагает, что визуальное доминирование может включать в себя врожденные предубеждения в отношении визуальных модальностей. В одном из своих экспериментов, чтобы уменьшить степень визуального доминирования, Синнетт и его коллеги (2007) создали сильную предвзятость в сторону слуховой модальности.[6] Для этого они увеличили долю слуховых целей, что привело к более быстрой реакции на унимодальные слуховые цели, чем на унимодальные зрительные цели.[6] Участники продемонстрировали небольшую (незначительную) предвзятость в сторону получения более ошибочных унимодальных слуховых ответов, и не наблюдалось отмены эффекта Колавиты. Эти результаты подтверждают утверждение о том, что визуальное преобладание происходит на сенсорном уровне до привлечения внимания.[6]

Другая теория, которая использовалась для объяснения эффекта Колавиты, - это «нарушение связывания».[8] Эта теория предполагает, что участники связывают вместе визуальные и слуховые компоненты аудиовизуального стимула, что может препятствовать обработке слухового компонента аудиовизуального стимула.[8] Это происходит потому, что только визуальный компонент предоставляет достаточно информации об аудиовизуальном стимуле.[8] Эта теория применима только тогда, когда представленные зрительные и слуховые стимулы совпадают. Когда они неконгруэнтны, зрительный компонент не является точным представлением слухового компонента. В этом случае несоответствие может действовать как сигнал, информирующий участников о том, что возникла бимодальная цель.[8]

Пространственное и временное совпадение

Было показано, что на эффект Colavita влияют факторы, которые способствуют интермодальному связыванию слуховых и визуальных стимулов во время восприятия. Эти представляющие интерес факторы представляют собой пространственное и временное совпадение между слуховыми и зрительными стимулами, которые модулируют эффект Колавиты посредством временного разделения и временного порядка.

Например, результаты эксперимента, проведенного Коппеном и Спенсом (2007b), показали больший эффект Колавиты, когда слуховые и зрительные стимулы были представлены ближе друг к другу во времени.[7] Когда стимулы подавались дальше друг от друга во времени, эффект Колавиты уменьшался.[7] Их результаты также показали, что эффект Колавиты был наибольшим, когда зрительный стимул был предъявлен до слухового во время бимодальных испытаний.[7] И наоборот, эффект Колавиты отменялся или уменьшался, когда слуховой стимул предшествовал визуальному. Кроме того, Коппен и Спенс провели эксперимент, в котором участники показали значительно больший эффект Колавиты, когда слуховые и зрительные стимулы подавались из одного и того же пространственного положения, а не из разных мест.[10] Основываясь на этих результатах, Коппен и его коллеги предположили, что «эффект единства» может адекватно объяснить роль пространственного и временного совпадения между стимулами в модуляции эффекта Колавиты.[11] Согласно эффекту Единства, межсенсорное смещение больше, когда участники бессознательно связывают два сенсорных события и считают, что воспринимается один унимодальный объект, а не два отдельных события.

Семантическая конгруэнтность

Исследования показали, что мультисенсорные сигналы от объекта могут иметь определенные общие черты. семантический функции, которые могут способствовать кросс-модальному связыванию сенсорной информации. Синнетт и его коллеги провели эксперимент с использованием значимых стимулов, и их результаты показали, что эффект Колавиты продолжает существовать, когда используются сложные и значимые стимулы.[6]

Кроме того, исследование, проведенное Лауриенти и его коллегами, показало, что при определенных условиях реакция на аудиовизуальные стимулы может зависеть от семантического совпадения или несовпадения. В частности, их результаты показали, что участники быстрее реагировали на конгруэнтные слуховые и зрительные стимулы, чем на несовпадающие.[12] Кроме того, Коппен, Альсиус и Спенс провели исследование, в котором изучали, будет ли эффект Колавиты модулироваться семантическим соответствием между визуальным и слуховым стимулом, используя стимулы схожего семантического значения и сложности.[11] Результаты этого исследования показали, что семантическая конгруэнтность не повлияла на величину эффекта Колавита в экспериментах, но существенно повлияла на результативность участников в задаче ускоренного распознавания. Участники показали образец, отражающий трудности с отделением слухового стимула от визуального, когда эти стимулы имели совпадающее семантическое значение и предъявлялись одновременно.[11] На неконгруэнтные стимулы у участников было более короткое время реакции, что также можно объяснить ранее упомянутой теорией «нарушения связывания».[11]

Отсутствие эффекта Colavita у людей с одним глазом

Предыдущие исследования показали, что у людей с одним глазом улучшается пространственное зрение, а это означает, что зрение оставшимся работающим глазом компенсирует потерю одновременного использования обоих глаз.[13] Более того, люди, утратившие способность использовать одну сенсорную систему, развивают повышенную способность использования остальных органов чувств. Считается, что неповрежденные сенсорные системы могут адаптироваться и компенсировать потерю одного из чувств. Однако мало что известно о кросс-сенсорной адаптации в случаях частичной сенсорной депривации, связанной с развитием, например, при монокулярной энуклеации, когда у человека в раннем возрасте хирургическим путем удаляют один глаз.[13]

В ходе эксперимента Моро и Стивс проверили, демонстрируют ли участники с одним глазом эффект визуального доминирования Colavita, и сравнили их эффективность с бинокль зрители (используют оба глаза) и участники контроля в монокуляре (с повязкой на глаза).[13] В своем эксперименте Моро и Стивс использовали задачу обнаружения и распознавания стимулов, которая имела три условия: одномодальные визуальные цели, одномодальные слуховые цели и бимодальные (визуальные и слуховые представлены вместе) цели. Бинокль и монокуляр оба участника продемонстрировали эффект визуального доминирования Colavita; однако группа монокулярной энуклеации этого не сделала.[13] Моро и Стивс продемонстрировали, что люди с одним глазом демонстрируют эквивалентную слуховую и визуальную обработку по сравнению с бинокулярным и монокулярным контролем, когда их просят различать звуковые, визуальные и бимодальные стимулы.[13]

Отсутствие визуального доминирования у энуклеированных участников не может быть связано с общим снижением визуального ввода, поскольку контрольная группа с монокуляром, носившая повязку на глазу, выполняла те же самые функции, что и нормальная бинокулярная контрольная группа.[13] Моро и Стивс пришли к выводу, что у людей с одним глазом развивается беспристрастное распределение сенсорных ресурсов, что при предъявлении бимодальных стимулов меньше внимания уделяется зрению.[13] Хотя отсутствие эффекта Колавита у людей с одним глазом начинает исследовать возможность того, что уменьшение визуального доминирования потенциально позволяет адаптировать другие чувства, такие как слух.

Визуальное доминирование в других аспектах

Исследования показали, что зрение является наиболее доминирующим из пяти чувств, которыми обладают люди. Зрение может преобладать над прослушиванием при оценке локализации, над осязанием при оценке формы и т. Д. проприоцепция при попытке определить положение своей конечности в пространстве.[1] Восприятие людьми слуховых стимулов часто зависит от визуальных стимулов. Визуальное доминирование было продемонстрировано в мультисенсорной иллюзии, называемой Эффект МакГерка, где визуальный стимул в паре с неконгруэнтным слуховым стимулом приводит к неправильному восприятию слуховой информации, в результате чего люди слышат звук, отличный от реального слухового ввода.[4] По словам Познера и его коллег, зрительная система людей не способна должным образом предупреждать их о возможных угрозах.[2] Следовательно, возможно, что визуальное преобладание является результатом попытки системы внимания компенсировать неправильные возможности визуальной системы оповещения.[2]

Визуальное доминирование у животных

Исследования показали, что зрение также является доминирующей модальностью у ряда других видов животных; Считается, что это связано с тем, что большая часть биологически важной информации воспринимается визуально. Об эффектах визуального доминирования над прослушиванием сообщалось в коровы,[14] крысы,[15] и голуби.[16] Например, Миллер провел эксперимент, в котором его результаты показали эффект визуального доминирования у крыс.[15] В этом эксперименте крыс обучили нажимать рычаг в ответ на визуальный (световой) и слуховой (звуковой) раздражитель, который может подаваться индивидуально или одновременно. Результаты этого эксперимента показали, что крысы чаще реагировали на «световой» рычаг, чем на «тональный», когда оба стимула предъявлялись одновременно.[15]

Согласно исследованию Randich, Klien и LoLordo, зрение также является доминирующей модальностью у голубей.[16] Голубей обучали выполнять задачу слухового и визуального различения, нажимая на две разные педали: одну при предъявлении звукового сигнала, а другую - при наличии красного света. Результаты этого эксперимента показали, что голуби продемонстрировали эффект визуального доминирования Colavita. Когда голуби предъявляли бимодальный (слуховой и зрительный) стимул, они всегда реагировали на зрительную педаль, что подразумевает визуальное доминирование. Кроме того, в следующей задаче Рэндич и его коллеги [16] задержка предъявления зрительного стимула по сравнению со слуховым. Визуальные реакции голубей на педаль акселератора все еще происходили с интервалом задержки менее 500 мс, показывая, что визуальное доминирование все еще преобладало, когда появление визуальных стимулов было отложено.

Развитие визуального доминирования

Траектория развития сенсорного доминирования и мультисенсорных взаимодействий еще предстоит охарактеризовать. Было проведено множество экспериментов по изучению сенсорного доминирования у взрослых людей, животных и даже на моделях. младенцы, но существует нехватка информации о возрастном диапазоне более позднего детства и юность. Хотя зрительное доминирование преобладает у взрослых, было показано, что младенцы и маленькие дети демонстрируют слуховое доминирование.

Левкович (1988a-1988b) представил 6- и 10-месячным детям аудиовизуальные соединения, различающиеся временными характеристиками (т. Е. Скоростью или продолжительностью предъявления стимулов) визуального или слухового компонента.[17] Результаты показали, что у младенцев (особенно в возрасте 6 месяцев) обнаруживаются временные изменения слуховой, но не зрительной модальности, что указывает на слуховое доминирование у младенцев. Левкович (1988a) предполагает, что слуховое доминирование в раннем развитии может указывать на онтогенетически асинхронное развитие сенсорных систем.[17] Кроме того, важно отметить, что слуховая система начинает реагировать на внешние воздействия задолго до рождения. Зрительная система - наименее стимулируемое чувство в утробе на протяжении всей беременности, так как свет получает очень низкую интенсивность. Это говорит о том, что зрительные рецепторы начнут полностью стимулироваться только после рождения.[18]

Дальнейшие поведенческие исследования показали, что это слуховое доминирование сохраняется до 4 лет.[19] Нава и Павани (2013) исследовали развитие мультисенсорных взаимодействий в трех группах детей школьного возраста (6-7, 9-10 и 10-11 соответственно), используя парадигму Колавита, с целью напрямую оценить, сохраняется ли слуховое доминирование за пределами 4 года и изучить, когда начинает проявляться зрительное доминирование, подобное взрослому.[20] Они обнаружили, что слуховое доминирование сохраняется до 6 лет, а переход к визуальному доминированию начинается в школьном возрасте. В частности, эксперимент 1 показал, что у детей в возрасте от 6 до 7 лет не проявляется эффект Колавита, подразумевающий доминантность слуха. У детей от 9 до 10 лет и от 11 до 12 лет у взрослых наблюдалось визуальное преобладание эффекта Колавиты, что позволяет предположить, что сенсорное доминирование претерпевает изменения в развитии в позднем детстве. Нава и Павани (2013) предполагают, что визуальное доминирование начинает проявляться в возрасте от 9 до 10 лет и закрепляется в возрасте от 11 до 12 лет.[20]

Этот паттерн сенсорного доминирования предполагает постепенное изменение мультисенсорного восприятия в процессе развития с консолидацией взрослой обработки мультисенсорной информации, начиная с позднего детства, когда слуховое доминирование переключается с визуальным преобладанием.[20]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Хартчер-О'Брайен, Дж., Левитан, К., Спенс, К. (2010). Расширение визуального преобладания над прикосновением к телу.Исследование мозга, 1362: 48-55
  2. ^ а б c d е ж Познер, М.И., Ниссен, М.Дж., Кляйн, М., (1976) "Визуальное доминирование: отчет о его происхождении и значении при обработке информации" Психологический обзор, 83 (2): 157-171
  3. ^ Мюррей, Мика М .; Уоллес, Марк Т. (25 августа 2011 г.). Нейронные основы мультисенсорных процессов. CRC Press. ISBN  978-1-4398-1219-8.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я j Колавита, Ф. (1974). Сенсорное доминирование человека. Восприятие и психофизика, 16 (2), 409-412.
  5. ^ а б c d е ж Коппен К., Спенс К. (2007a). Увидеть свет: исследуем эффект визуального доминирования Colavita. Экспериментальные исследования мозга 180,737–754.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я Синнетт С., Спенс С. и Сото-Фарако С. (2007) Визуальное доминирование и внимание: новый взгляд на эффект Колавиты. Восприятие и психофизика, 69 (5), 673-686.
  7. ^ а б c d е Коппен, К. и Спенс, К. (2007b). Аудиовизуальная асинхронность модулирует эффект визуального доминирования Colavita. Brain Research, 1186, 224-232.
  8. ^ а б c d е Нго, М.К., Кадье, М.Л., Синнет, С., Сото-Фарако, С., Спенс, К. (2011). Отмена эффекта визуального доминирования Colavita. Experimental Brain Research, 214, 607-618.
  9. ^ Лави, Н. (2005). Отвлечены и сбиты с толку? Избирательное внимание под нагрузкой. Тенденции в когнитивных науках, 9 (2), 75-82.
  10. ^ Коппен, К. и Спенс, К. (2007c) Пространственное совпадение модулирует эффект визуального доминирования Колавиты. Письма о неврологии, 417(2):107-111
  11. ^ а б c d Коппен, К., Алсиус, А., и Спенс, К. (2008). Семантическое соответствие и эффект визуального доминирования Colavita. Экспериментальные исследования мозга 184,533-546
  12. ^ Лауриенти, П. Дж., Крафт, Р. А., Малдиджиан, Дж. А., Бёрдетт, Дж. Х. и Уоллес, М. Т. (2004) Семантическая конгруэнтность - критический фактор в мультисенсорной поведенческой деятельности. Экспериментальное исследование мозга158:405-414
  13. ^ а б c d е ж грамм Моро С.С., Стивс Дж. К. Э. (2012). Нет эффекта Колавита: одинаковая слуховая и зрительная обработка у людей с одним глазом. Exp Brain Res 216: 367-373
  14. ^ Уэтаке, К. и Кудо, Ю. (1994). Визуальное преобладание над слухом при кормлении крупного рогатого скота. Прикладная наука о поведении животных, 42, 1-9
  15. ^ а б c Миллер Л. (1973). Сочетание различительных стимулов, поддерживающих реакцию на отдельные рычаги реакции. Журнал экспериментального анализа поведения, 20(1), 57-69
  16. ^ а б c Randich, A., Klein, R.M., & LoLORDO, V.M. (1978). Визуальное преобладание у голубя. Журнал экспериментального анализа поведения, 30, 129-137.
  17. ^ а б Левкович Д. Дж. (1988a). Сенсорное доминирование у младенцев: реакция шестимесячных младенцев на слухово-зрительные соединения. Развивающая психология, 24:155-171
  18. ^ Левкович Д. Дж. (1988b). Сенсорное доминирование у младенцев: реакция десятилетних младенцев на слухово-зрительные соединения. Развивающая психология 24:172-182
  19. ^ Робинсон, К. В., & Слуцкий, В. М. (2004). Слуховое доминирование и его изменение в процессе развития. Развитие ребенка75:1387-1401
  20. ^ а б c Нава, Э. и Павани, Ф., (2013) Изменения сенсорного доминирования в детстве: сходные доказательства эффекта колавиты и вызванной звуком иллюзии вспышки, Развитие ребенка 84(2):604-616