Предварительная обработка - Pre-attentive processing

Предварительная обработка подсознательное накопление информации из окружающей среды.[1][2] Вся доступная информация предварительно обрабатывается.[2] Затем мозг фильтрует и обрабатывает то, что важно. Информация, имеющая наибольшее значение (стимул, который выделяется больше всего) или относящаяся к тому, о чем думает человек, выбирается для дальнейшего и более полного анализа путем сознательной (внимательной) обработки.[1][2] Понимание того, как работает пре-внимательная обработка, полезно в рекламе, образовании и для прогнозирования Познавательная способность.

Чистый захват и условный захват

Неясны причины того, почему определенная информация переходит от предварительной обработки к внимательной, а другая - нет. Принято считать, что отбор предполагает взаимодействие между значимостью стимула и текущими намерениями и / или целями человека.[3] Две модели пре-внимательной обработки - это чистый захват и случайный захват.[4]

Модель «чистого захвата» фокусируется на значимости стимула.[5] Если определенные свойства стимула выделяются на фоне его фона, у стимула больше шансов быть выбранным для внимательной обработки.[4] Это иногда называют обработкой «снизу вверх», поскольку именно свойства стимулов влияют на выбор. Поскольку вещи, которые влияют на предварительную обработку внимания, не обязательно коррелируют с вещами, влияющими на внимание, значимость стимула может быть более важной, чем осознанные цели. Например, пре-внимательная обработка замедляется из-за недосыпания, в то время как внимание, хотя и менее сосредоточенное, не замедляется.[6] Более того, при поиске определенного визуального стимула среди множества визуальных отвлекающих факторов людям часто бывает труднее найти то, что они ищут, если одно или несколько отвлекающих факторов особенно заметны.[4] Например, легче найти яркий зеленый круг (который является заметным) среди окружностей отвлекающих факторов, если они все серые (мягкий цвет), чем найти зеленый круг среди кругов отвлекающих факторов, если некоторые из них красные (также заметного цвета). ). Считается, что это происходит потому, что выступающие красные круги отвлекают наше внимание от целевого зеленого круга. Однако это трудно доказать, потому что, получив цель (например, зеленый кружок) для поиска в лабораторном эксперименте, участники могут обобщить задачу на поиск чего-либо, что выделяется, а не только на поиск цели.[4] Если это происходит, сознательной целью становится поиск чего-либо, что выделяется, что направит внимание человека на красные отвлекающие круги, а также на зеленую цель. Это означает, что цель человека, а не выраженность стимулов, может быть причиной задержки способности найти цель.

Модель «условного захвата» подчеркивает идею о том, что текущие намерения и / или цели человека влияют на скорость и эффективность предварительной обработки.[4] Мозг направляет внимание человека на стимулы, характеристики которых соответствуют его целям. Следовательно, эти стимулы будут обрабатываться быстрее на стадии предварительного внимания и с большей вероятностью будут выбраны для внимательной обработки.[5] Поскольку эта модель фокусируется на важности сознательных процессов (а не на свойствах самого стимула) при выборе информации для внимательной обработки, ее иногда называют отбором «сверху вниз».[4] В поддержку этой модели было показано, что целевой стимул может быть обнаружен быстрее, если ему предшествует представление аналогичного стимулирующего стимула.[4] Например, если человеку показывают зеленый цвет, а затем требуется найти зеленый кружок среди отвлекающих факторов, первоначальное воздействие этого цвета облегчит поиск зеленого кружка. Это потому, что они уже думают и представляют себе зеленый цвет, поэтому, когда он снова появляется в виде зеленого круга, их мозг с готовностью направляет на него свое внимание. Это говорит о том, что обработка начального стимула ускоряет способность человека выбирать похожую цель из предварительной обработки. Однако может случиться так, что скорость предварительной обработки не зависит от первого стимула, а скорее люди просто могут быстро отказаться от разнородных стимулов, позволяя им быстрее повторно воздействовать на правильную цель.[4] Это будет означать, что разница во времени реакции возникает на уровне внимания, после того как предварительная обработка и выбор стимула уже произошли.

Зрение

Информация для предварительной обработки обнаруживается через органы чувств. В зрительной системе рецептивные поля в задней части глаза (сетчатка ) передать изображение через аксоны к таламус в частности боковые коленчатые ядра.[7] Затем изображение переместится в первичная зрительная кора и продолжает обрабатываться зрительная ассоциация коры. На каждом этапе изображение обрабатывается с возрастающей сложностью. Предварительная обработка начинается с сетчатка изображение; это изображение увеличивается по мере его движения от сетчатка к коре головного мозга.[7] Оттенки светлого и темного обрабатываются в боковые коленчатые ядра из таламус.[7] Простые и сложные клетки мозга обрабатывают информацию о границах и поверхности, расшифровывая контраст, ориентацию и края изображения.[7] Когда изображение попадает в ямка, он сильно увеличен, что облегчает распознавание объектов. Изображения в периферия менее четкие, но помогают создать законченное изображение, используемое для восприятия сцены.[7][8][9]

Сегментация визуальной сцены - это процесс предварительного внимания, при котором стимулы группируются в определенные объекты на заднем фоне.[10] Фигура и фон изображения активируют разные центры обработки: фигуры используют боковые затылочные области (которые включают обработку объекта), а фон затрагивает дорсо-медиальные области.[10][11]

Визуальная обработка с предварительным вниманием использует особый механизм памяти.[12] Когда стимул предъявляется последовательно, стимул воспринимается с большей скоростью, чем если бы разные стимулы предъявлялись последовательно.[12] Теория, лежащая в основе этого, называется счетом взвешивания размеров (DWA), где каждый раз, когда предъявляется конкретный стимул (то есть цвет), он влияет на вес стимула.[12] Чем больше презентаций, тем больше вес стимулов и, следовательно, сокращается время реакции на них.[12] Система размерного взвешивания, которая вычисляет предварительную обработку внимания для нашей зрительной системы, кодирует стимул и, таким образом, направляет внимание на стимул с наибольшим весом.[12]

Визуальная предварительная обработка также участвует в восприятии эмоций.[13] Люди - существа социальные и очень искусно критикуют выражения лиц. У нас есть способность бессознательно обрабатывать эмоциональные стимулы и приравнивать стимулы, такие как лицо, к значению.[13]

Прослушивание

Слуховая система также очень важна для сбора информации для предварительной обработки. Когда в барабанную перепонку человека попадают входящие звуковые волны, она вибрирует. Это отправляет сообщения через слуховой нерв, в мозг для предварительной обработки. Способность адекватно фильтровать информацию от предварительной обработки до внимательной обработки необходима для нормального развития социальных навыков.[14] Для предварительной акустической обработки височная кора считалось основным местом активации, однако недавние данные указывают на участие лобная кора также.[15][16] В лобная кора преимущественно связан с обработкой внимания, но может также участвовать в предварительной обработке сложных и / или заметных акустических стимулов.[10][15] Например, обнаружение небольших вариаций в сложных музыкальных паттернах активирует правую вентромедиальную префронтальная кора.[15]

Было показано, что при акустической пре-внимательной обработке существует некоторая степень латерализация.[17] Левое полушарие больше реагирует на временную акустическую информацию, тогда как правое полушарие реагирует на частоту слуховой информации.[17] Также есть латерализация в восприятии речи левое полушарие является доминирующим для пре-внимательной обработки.[18]

Мультисенсорная интеграция

Зрение, звук, запах, осязание и вкус обрабатываются вместе с предварительным вниманием, когда присутствует более одного сенсорного стимула.[19] Этот мультисенсорная интеграция увеличивает активность в верхняя височная борозда (СТС), таламус, и верхний холмик.[19] В частности, предварительное внимание мультисенсорная интеграция работает вместе с вниманием, чтобы активировать такие области мозга, как СТС.[19] Мультисенсорная интеграция кажется, дает человеку преимущество в большем понимании, если слуховые и зрительные стимулы обрабатываются вместе.[19] Но важно отметить, что мультисенсорная интеграция зависит от того, на что человек обращает внимание, и от его текущих целей.[19]

Пластичность

Тренировка может привести к изменениям активности и структур мозга, участвующих в предварительной обработке данных.[15] Профессиональные музыканты, в частности, демонстрируют более крупную ERP (Событийный потенциал ) ответы на отклонения в слуховых стимулах и, возможно, имеют связанные структурные различия в их мозге (Извилина Хешля, мозолистое тело, и пирамидальные тракты ).[15] Эта пластичность пре-внимательной обработки проявляется и в восприятии. Используя ЭЭГ (электроэнцефалография ) методов пре-внимательного восприятия цвета, исследование показало, насколько легко двуязычным было адаптироваться к языковым конструкциям другой культуры.[20] Это означает, что процессы предварительного внимания не являются жесткими, а податливыми.[20]

Дефицит

Дефицит перехода от пре-внимательной обработки к внимательной обработке связан с такими нарушениями, как шизофрения, Болезнь Альцгеймера, и аутизм.[14][16][21] Аномальный префронтальная кора функционировать в шизофреники приводит к неспособности использовать предварительную обработку для распознавания знакомых слуховых стимулов как неопасных.[16] Шизофреники с положительными симптомами обладают большей способностью к предварительной обработке эмоционально отрицательных запахов.[22] Эта повышенная способность различать запахи, по-видимому, связана с их повышенной чувствительностью к угрожающим ситуациям.[22] Болезнь Альцгеймера обычно считается, что влияет на высокоуровневое функционирование мозга (например, на память), но также может оказывать негативное влияние на визуальную пре-внимательную обработку.[21] Некоторые из трудностей с социальным взаимодействием, замеченные аутисты может быть связано с нарушением фильтрации слуховой информации пре-внимательности.[14] Например, им часто трудно следить за разговором, поскольку они не могут различить, какие части важны, и легко отвлекаются на другие звуки.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Атьенца, М., Кантеро, Дж. Л., и Эскера, К. (2001). Обработка слуховой информации во время сна человека, выявленная связанными с событиями потенциалами мозга. Клиническая нейрофизиология, 112 (11), 2031-2045.
  2. ^ а б c Ван дер Хейден, А. Х. С. (1996). Восприятие для выбора, выбор для действия и действие для восприятия. Визуальное познание, 3 (4), 357-361.
  3. ^ Эгет, Х. Э., Янтис, С. (1997). Визуальное внимание: контроль, представление и ход времени. Ежегодный обзор психологии, 48, 269-297.
  4. ^ а б c d е ж грамм час Фолк, К. Л., и Ремингтон, Р. (2006). Нисходящая модуляция предварительной обработки: Тестирование счета восстановления условного захвата. Визуальное познание, 14, 445-465.
  5. ^ а б Толлнер Т., Цехетлейтнер М., Граманн К. и Мюллер Х. Дж. (2010). Нисходящее взвешивание визуальных измерений: поведенческие и электрофизиологические доказательства. Исследование зрения, 50 (14), 1372-1381.
  6. ^ Раз, А., Деуэлл, Л. Ю., и Бентин, С. (2001). Скомпрометирована ли предварительная обработка данных продолжительным бодрствованием? Влияние полного лишения сна на негативность рассогласования. Психофизиология, 38, 787-795.
  7. ^ а б c d е Мэн, X., & Wang, Z. (2009). Предварительно внимательная модель биологического зрения. Международная конференция IEEE по интеллектуальным вычислениям и интеллектуальным системам, 3, 154-158.
  8. ^ Кляйн, С.А., Карни, Т., Баргоут-Штайн, Л., и Тайлер, К.В. (1997, июнь). Семь моделей маскировки. In Electronic Imaging'97 (стр. 13-24). Международное общество оптики и фотоники.
  9. ^ Баргут-Штайн, Лорен. О различиях между маскировкой периферического и фовеального рисунка. Дисс. Калифорнийский университет, Беркли, 1999.
  10. ^ а б c Аппельбаум, Л. Г., и Норча, А. М. (2009). Внимательный и внимательный аспекты обработки изображений. Журнал Видения, 9 (11), 1-12. Дои:10.1167/9.11.18
  11. ^ Курци, З., и Канвишер, Н. (2000). Области коры, участвующие в восприятии формы объекта. Journal of Neuroscience, 20, 3310-3318.
  12. ^ а б c d е Крумменахер, Дж., Груберт, А., и Мюллер, Х. Дж. (2010). Эффекты межпробных и избыточных сигналов в задачах визуального поиска и распознавания: отдельные пре-внимательные и пост-селективные эффекты. Исследование зрения, 50 (14), 1382-1395. Дои:10.1016 / j.visres.2010.04.006
  13. ^ а б Балкони, М., и Мазза, Г. (2009). Сознание и эмоции: модуляция ERP и внимательная или предварительная разработка эмоциональных выражений лица с помощью обратной маскировки. Springer Science, 33, 113-124.
  14. ^ а б c Сери, С., Пизани, Ф., Тай, Дж. Н., и Черкиглини, А. (2007). Предвнимательная обработка слуховых сенсоров при расстройстве аутистического спектра. Рассказывают ли электромагнитные измерения целостную историю? Международный журнал психофизиологии, 63 (2), 159-163.
  15. ^ а б c d е Habermeyer, B., Herdener, M., Esposito, F., Hilti, C.C., Klarhofer, M., di Salle, F., Wetzel, S., et al. (2009). Нейронные корреляты пре-внимательной обработки отклонений паттернов у профессиональных музыкантов. Картирование человеческого мозга, 30, 3736-3747.
  16. ^ а б c Кламер, Д., Свенссон, Л., Фейгин, К., и Палсон, Э. (2011). Антагонизм к префронтальным рецепторам NMDA снижает нарушения в префронтальной обработке информации. Европейская нейропсихофармакология, 21 (3), 248-253.
  17. ^ а б Заэле, Т., Янке, Л., Херрманн, К. С., Мейер, М. (2009). Предвнимательная обработка спектрально-временных характеристик в слуховой системе человека. Топография мозга, 22, 97-108.
  18. ^ Сорокин А., Алку П. и Куяла Т. (2010). Обнаружение изменений и новизны в речевых и неречевых звуковых потоках. Исследования мозга, 1327, 77-90. Дои:10.1016 / j.brainres.2010.02.052.
  19. ^ а б c d е Фэрхолл, С. Л., и Макалузо, Э. (2009). Пространственное внимание может модулировать аудиовизуальную интеграцию на нескольких корковых и подкорковых участках. European Journal of Neuroscience, 29, 1247-1257.
  20. ^ а б Афанасопулос П., Деринг Б., Виггетт А., Койперс Дж. И Тьерри Г. (2010). Сдвиг восприятия при двуязычии: потенциалы мозга обнаруживают пластичность в восприятии цвета с предварительным вниманием. Познание, 116(3), 437-443. Дои:10.1016 / j.cognition.2010.05.016
  21. ^ а б Сказки, А., Хаворт, Дж., Уилкок, Г., Ньютон, П., и Батлер, С. (2008). Отрицательность визуального несоответствия подчеркивает ненормальную визуальную обработку пре-внимательности при легких когнитивных нарушениях и болезни Альцгеймера. Neuropsychologia, 46 (5), 1224-1232.
  22. ^ а б Пауза, Б. М., Хеллман, Г., Годер, Р., Олденхофф, Дж. Б., и Ферстл, Р. (2008). Повышенная скорость обработки эмоционально негативных запахов при шизофрении. Международный журнал психофизиологии, 70, 16-22.