Продолжаю переводить работу профессора Рональда Ренсинка «Восприятие и внимание» (Perception and attention, журнал Oxford Handbook of Cognitive Psychology, 2013). В ней профессор собрал воедино все основные взгляды на функции внимания и предложил свою собственную классификацию видов внимания, которые когда-либо были выделены и изучены. Перевод популярный и сокращенный, поскольку очерк тянет на целую книгу. В оригинале нет ни одного голословного утверждения: каждый факт (а это практически каждое предложение) сопровождает подробная библиография. Я решила убрать ее из перевода, чтобы не испытывать терпение читателя, но позже размещу скан со списком использованных Ренсинком исследований. Также я опускаю части, посвященные физическим и физиологическим механизмам того или иного вида внимания с экзотическими научными терминами и длинными сложными предложениями в стиле Льва Николаевича :).
Итак, часть вторая.
Внимание как фильтр
1. Функция
Как правило, в любой момент можно получить огромное количество информации, но она может не иметь отношения к какой-либо конкретной задаче. А не относящаяся к делу информация может быть даже вредной. Например, на обнаружение объекта влияет отношение сигнал/шум на входе. Поскольку нерелевантная информация не содержит сигнала и скорее всего содержит шум, это может ухудшить эффективность обнаружения. Аналогично, при распознавании паттерна нерелевантный фон может только мешать.
И если каким-то образом не пренебречь шумом, нерелевантная информация может дать излишнюю нагрузку на восприятие, что замедлит необходимую реакцию. Таким образом, если восприятие должно быть эффективным, оно должно выбирать релевантные данные.
Такая фильтрация, по сути, есть некая форма отбора информации. Этот процесс контролируется изменениями в нейронных связях, а не физическими воздействиями на глаз. Он достаточно гибкий и может получать информацию из определенных областей пространства и с определенными диапазонами свойств. Здесь необязательно работает линейный подход — «фильтр» может иметь переменное значение с присвоением входящей информации соответствующих коэффициентов, которые рассчитываются как функция от конкретных величин.
Возможны два взаимодополняющих подхода к фильтрации: отбор и отсев (буквально, выбор «за» и выбор «против»). Механизм этой фильтрации называется сенсорный гейтинг (от англ. gate — ворота. Также называют «стробирование» или «воротный механизм») — с помощью него информация пропускается дальше или задерживается.
Отбор релевантной информации допускает ее к дальнейшему восприятию и обработке. Кроме того, в некоторых случаях восприятие информации может усиливаться — такая информация оказывает более сильное воздействие (или, по меньшей мере, воспринимается как приоритетная) относительно базового уровня восприятия. Аналогичным образом отсев нерелевантной информации приводит к подавлению ее содержания. Применительно к управлению процессами или поведением, эти два подхода часто называют соответственно фасилитацией (усилением) и ингибированием (торможением).
Еще один важный момент — это степень сенсорного гейтинга. Когда происходит диффузный отбор (данные поступают с большей площади), становится доступен большой объем информации, что может ускорить многие процессы. Однако может быть привнесено и больше шума, что повысит риск какой-либо ошибки. И наоборот, когда отбор строгий (вход информации только из небольшой области), обработка информации более точная, но происходит медленнее. Эти два типа фильтрующего внимания фигурируют в работах исследователей как рассеянное и сфокусированное внимание, соответственно. Следовательно, существует и компромисс между скоростью и точностью в зависимости от выбранного «размера» площади с которой поступает информация, при этом эффективный выбор зависит от деталей задачи и окружающей среды.
2. Эффекты
Как и в случае с селективным вниманием, наблюдатель не знает об ограничениях, налагаемых фильтрацией входящих данных. Но в определенных условиях они могут привести к измеримым эффектам. Хотя не все из них обязательно задействуют одни и те же нейронные системы, они похожи в нескольких отношениях.
2.1. Эффект подсказки
Наблюдатели могут быстрее и точнее обнаружить целевой объект, если им будет предоставлена предварительная информация о его местоположении. Это наведение происходит даже тогда, когда движения глаз ограничены, указывая на то, что это идет скрытая ориентация внимания и настройка фильтров на требования задачи. Фильтры блокируют нерелевантную информацию, уменьшают шум и повышают тем самым производительность внимания.
Подача сигналов также возможна для таких свойств, как цвет и ориентация. Это также может повлиять на чисто субъективные аспекты восприятия, как, например, контраст.
Если говорить о визуальном восприятии, помимо ориентации в пространстве, на ранних этапах обработки информации, прежде чем будет задействовано фильтрующее внимание, сказывается упреждающее влияние более масштабной структуры, сформированной на основе контрастов и видимых границ.
Также эффект подсказки усиливается, когда подсказка и цель находятся в области, интерпретируемой как поверхность одного и того же объекта. Отсюда напрашивается вывод, что первым происходит предположение, а не прямое воздействие на поверхность сетчатки глаза.
2.2. Асимметрия поиска
Во время визуального поиска наблюдатель обычно хочет как можно быстрее обнаружить цель, например, вертикальную линию среди косых. Для различных типов поиска время нахождения цели пропорционально количеству видимых элементов. Это можно объяснить, если ввести понятие «луч внимания» (если дословно, то «прожектор» - прим. переводчика), который по очереди переходит от одного объекта к другому, задерживаясь на объектах на 30-50 мс. Поиск замедляется с увеличением эксцентриситета, то есть под большим углом зрения, возможно, из-за разреженной представленности периферических областей сетчатки глаза в коре головного мозга.
Когда цель и дистракторы отличаются лишь набором простых свойств (например, длиной или яркостью), наблюдается интересный факт: поиск более длинного элемента среди коротких происходит быстрее, чем поиск короткого объекта среди длинных. Объяснение этому находится такое: когда цель обладает более сильным свойством, она создает более значимый сигнал. Точность определяется соотношением сигнал/шум,
а значит широкий луч внимания соберет больше шума, но точность сохранится. А поскольку больший обзор требует меньше движений, чтобы окинуть всю взглядом, цель найдется быстрее.
2.3. Явления интерференции
Восприятие во время кратковременных показов ухудшается при появлении близкорасположенных к цели объектов, далее - фланговых элементов (в англ. языке есть термин flanker, - прим. переводчика). Считается, что этот фланговый эффект вызван кучным сбором поступающей информации, когда сигналы с флангов смешиваются с сигналами от цели (подробно про эксперимент можно прочитать в статье «фланговая задача Эриксена», - прим. переводчика). В зависимости от нагрузки фокус внимания суживается, когда задача усложняется, или расширяется, когда задача простая. Считается, что одновременно может работать только один такой луч.
В некоторых работах описывается похожий эффект скученности: объекты на периферии, которые легко распознать, когда они одни, становятся менее заметными, когда другие объекты помещаются рядом, то есть все объекты «перемешаны». Область внимания расширяется с увеличением эксцентриситета, но может быть сужена, если подсказать местоположение цели. Эффект скученности может быть вызван скудным восприятием информации на периферии или возникнуть из-за отсутствия информации о местоположении цели.
На интерференцию также влияют структурные факторы: например, этот эффект проявляется сильнее, когда объекты сгруппированы по какому-то признаку, например, движению или расположению на одном фоне.
2.4. Слепота невнимания
Представьте себе наблюдателя, сосредоточенно выполняющего задание, например, определяющего, какая из двух одинаковых линий длиннее. Если в то же время появится неожиданный нерелевантный элемент, он скорее всего его не заметит. Этот эффект объясняется неспособностью обратить внимание на нерелевантный элемент, то есть неспособностью передать информацию о его местоположении. Это может длиться несколько секунд, при условии, что нерелевантный стимул остается неожиданным. В противном случае слепота невнимания практически исчезает, возможно, потому что задействованные фильтры быстро перенастраиваются.
Под вопросом все еще, является ли неспособность заметить нерелевантный объект результатом неспособности воспринять его или вспомнить, что он появился? Если первичная задача достаточно сложна, то наблюдатель может не заметить даже повторяющийся стимул. Это позволяет нам утверждать, что слепота невнимания — сбой восприятия.
2.5. Межокулярное подавление (конкуренция)
Если наблюдателю одновременно показать два разных объекта, по одному на каждый глаз (изолировано), то можно обнаружить работу одного из подвидов этого внимания — бинокулярную конкуренцию. Наблюдатель при этом видит не комбинацию из двух объектов, а их чередование, - за один раз воспринимается только один стимул. Так происходит не только с простыми стимулами, но и с показом более сложных событий. Вероятно, это результат подавления информации от не доминирующего глаза.
Родственным эффектом является продолжительное подавление вспышкой (CFS), когда набор случайных изображений, мелькающих в одном глазу со скоростью около 10 Гц, полностью подавляет восприятие изображения, показанного другому глазу. Этот эффект может сохраняться в течение нескольких минут. Степень подавления серьезней, чем при бинокулярной конкуренции, хотя, по всей видимости, задействованы те же зоны нервной системы.
3. Отношение к сознанию
В консолидации информации в глобальном смысле задействована большая часть сознания. Это, предположительно, связано с вниманием по крайней мере двумя способами. Во-первых, сознание может быть вовлечено в передачу результатов внимания в другое место. Во-вторых, на управление вниманием может влиять опыт, например, корректировать автоматические настройки. Таким образом, вполне может существовать взаимосвязь между сознательным опытом и некоторыми подвидами фильтрующего внимания.
Осознанное восприятие
Фильтрующее внимание — или, по крайней мере, гейтинг — представляется необходимым условием для сознательного визуального восприятия. Например, при бинокулярной конкуренции наблюдатели просто не получают никаких ощущений от неконтролируемого глаза. Похожий сбой происходит при слепоте невнимания, когда нерелевантный стимул слишком мал.
Возможно, существует еще более глубокая взаимосвязь. Когда основной задачей является идентификация центрального паттерна во время краткого показа, наблюдатель все равно способен обнаружить простые объекты в других местах, такие как локализованные цвета или какие-либо указатели. Он также может быстро определить смысл изображения или средний размер этого объекта. В этом случае гейтинг может происходить на относительно большом пространстве, возможно, очередями. По мере того, как основная задача усложняется, восприятие второстепенных объектов ухудшается. Если это связано с уменьшением гейтинга, это предполагает, что именно гейтинг необходим для любого процесса, связанного с фрагментарностью изображения.
Восприятие фрагментарности, по-видимому, коррелирует с особым видом субъективного опыта. Когда нерелевантный стимул слепоты невнимания достаточно велик, а основная задача не очень сложна, наблюдатели часто сообщают о том, что видели что-то,, но не могут сказать, что именно это было. Такой невнятный опыт похож на фоновое осознание кратковременных показов, содержание которых мимолетно, фрагментарно и, возможно, более насыщено деталями, чем можно воспринять. Это также может быть связано с феноменальным сознанием (Р-сознанием), которое описывает первичный опыт.
Неосознанное восприятие
Визуальная обработка при отсутствии визуального опыта очевидна во многих ситуациях. Например, во время бинокулярной конкуренции лица и знакомые раздражители в неконтролируемом глазу не воспринимаются, но могут неосознанно запомниться. А во время слепоты невнимания неувиденный объект может оказать эффект прайминга — ускорить идентификацию этого объекта, если его показать снова. Он даже может привлечь к себе внимание.
Такие эффекты, по-видимому, связаны с тем, который обнаруживается при подсознательном восприятии, когда наблюдатели обычно не могут осознать очень быстро показанную цель (около 20 мс), предположительно, потому что не дается достаточно времени. Но, хотя стимулы, представленные в этих условиях, не воспринимаются сознательно, они все же могут вызывать прайминг; интересно, что это происходит только тогда, когда время их появления предсказуемо.
В целом, подобные эффекты предполагают существование того, что можно назвать «темной структурой» — структурой, которая никогда не будет частью визуального опыта, но все же влияет на восприятие. Являются ли структуры, влияющие на фильтрацию, «темными», или это только начальные стадии того, что воспринимается позже, остается открытым вопросом.