Когнитивная психология

Пример применения метода предварительной подготовки для проверки теории распознавания объектов можно обнаружить в книге Бидермана и Купера (Biederman & Cooper, 1991). Чтобы проверить распознавание обычных форм (например, фортепьяно, фонарика или замка), испытуемым сначала предъявляли в качестве подготавливающего стимула контурные рисунки фигур, на которых отсутствовали части линий. Каждому из них показывали соответствующий рисунок, на котором название объекта было тем же, что и на подготавливающем стимуле, но тип объекта отличался (например, подготавливающим стимулом был рояль, а объектом было пианино[21], рис. 4.12). Результаты экспериментов указывают на то, что эффект предварительной подготовки (priming effect) был визуальным, а не понятийным. Это согласуется с другими результатами исследований кратковременной памяти (см. обсуждение исследований Познера с коллегами в главе 7).

Рис. 4.12. Пример подготавливающего стимула и объекта, используемых Бидерманом и Купером (Biederman and Cooper, 1991 )

Подетальный анализ

Еще один подход к проблеме извлечения информации из сложных стимулов — это подетальный анализ. В соответствии с ним восприятие — это «высокоуровневая» обработка информации, которой предшествует этап идентификации входных стимулов по их более простым деталям. Так, прежде чем произойдет оценка информации зрительного паттерна «в полном объеме», осуществляется минимальный анализ его составных частей. На элементарном визуальном уровне слово — например, слово ARROW (стрела) — не переводится непосредственно в свою понятийную или мысленную репрезентацию в нашей памяти (например, «заостренное древко для стрельбы из лука» или знак «>»). Оно не читается как arrow, и его отдельные буквы не воспринимаются как A-R-R-O-W, а вместо этого обнаруживаются и анализируются детали или компоненты каждой буквы. Так, буква A может быть разложена на две наклонные линии (/ \) и одну горизонталь (-), острый угол (^), перевернутую емкость (/-\) и т. д. Если процесс опознания основан на анализе деталей и это найдет свое подтверждение, то получается, что ранние этапы обработки информации более сложны, чем мы предполагали вначале[22].

В результате исследований, проводимых в двух направлениях, — неврологическом и бихевиористском, были получены данные в пользу гипотезы о подетальном анализе. Мы сосредоточимся на втором из них, но сначала обратимся к экспериментам Хьюбеля и Визеля (Hubel & Wiesel, 1959, 1963[23]; Hubel, 1963b), из которых прямо видно, какой тип информации кодируется в зрительном участке коры мозга. Ученые вживляли микроэлектроды в зрительную кору кошки и обезьяны, находившихся в состоянии легкого наркоза, а потом изучали нервную активность, возникавшую в результате проекции простых световых паттернов на экран непосредственно перед глазами животного. Регистрируя возбуждение отдельных нервных клеток и усиливая возникающие в них электрические импульсы, они обнаружили, что некоторые клетки реагируют только на горизонтальные фигуры, а некоторые — только на вертикальные. В других экспериментах они обнаружили, что некоторые клетки чувствительны к краям зрительного стимула, некоторые — к линиям, а некоторые — к прямым углам. На рис. 4.13 показано, как усиленная мозговая активность клеток коры у очень молодого (и соответственно зрительно неопытного) котенка связана с конкретной ориентацией освещенной полосы (фрагменты a-d), предъявлявшейся на экране в поле зрения животного. Горизонтальными отрезками над каждой записью активности обозначены периоды, когда стимул был виден. Хьюбель (Hubel, 1963b) пришел к выводу, что формирование этих кортикальных кодов воспринимаемых фигур является врожденным и специфичным для каждой клетки.

Рис. 4.13. Реакции клеток зрительной коры котенка на стимуляцию глаза светлой полосой. Фрагменты а-д показывают ориентацию светлой полосы (вытянутый прямоугольник сплошными линиями) относительно оси рецептивного поля (штриховые линии). На фрагменте д полоса была ориентирована так же, как на а и б, но быстро двигалась из стороны в сторону. Источник: Hubel & Wiesel, 1963

Теперь становится понятным значение огромного числа клеток в зрительной коре. Видимо, каждая клетка имеет свое особое назначение: отвечает за одну ограниченную зону сетчатки, реагируя лучше всего на одну конкретную форму стимула и на одну конкретную ориентацию. Если посмотреть на эту проблему с противоположной стороны, то для каждого стимула — каждой зоны сетчатки, на которую воздействует стимул, каждого типа линии (край, полоса или отрезок) и каждой ориентации стимула — существует определенный набор простых кортикальных клеток, которые на них реагируют; всякое изменение расположения стимула вызывает ответную реакцию новой группы клеток. Количество клеточных групп, последовательно реагирующих по мере того, как глаз следит за медленно вращающимся пропеллером, трудно вообразить.