Общая теория кодирования
Общая теория кодирования — это теория когнитивной психологии, описывающая, как связаны перцептивные представления (например, о вещах, которые мы можем видеть и слышать) и двигательные представления (например, о действиях рук). Теория утверждает, что существует общее представление (общий код) как для восприятия, так и для действия. Что еще более важно, наблюдение события активирует действие, связанное с этим событием, а выполнение действия активирует связанное с ним событие восприятия. [1]
Идея о прямых связях восприятие-действие зародилась в работах американского психолога Уильяма Джеймса и, совсем недавно, американского нейрофизиолога и лауреата Нобелевской премии Роджера Сперри . Сперри утверждал, что цикл восприятие-действие является фундаментальной логикой нервной системы . [2] Процессы восприятия и действия функционально переплетены: восприятие — это средство действия, а действие — средство восприятия. Действительно, мозг позвоночных эволюционировал для управления двигательной активностью, основная функция которого заключается в преобразовании сенсорных паттернов в паттерны координации движений.
Фон
[ редактировать ]Классический подход к познанию представляет собой модель «сэндвича», которая предполагает три этапа обработки информации: восприятие , познание и затем действие . В этой модели восприятие и действие не взаимодействуют напрямую, вместо этого необходима когнитивная обработка для преобразования перцептивных представлений в действие. Например, для этого может потребоваться создание произвольных связей (сопоставление сенсорных и моторных кодов). [3]
Напротив, теория общего кодирования утверждает, что восприятие и действие напрямую связаны общим вычислительным кодом. [4]
Эта теория, выдвинутая Вольфгангом Принцем и его коллегами из Института познания человека и мозга Макса Планка , утверждает паритет между восприятием и действием. Его основное предположение состоит в том, что действия кодируются с точки зрения воспринимаемых эффектов (т. е. событий отдаленного восприятия), которые они должны порождать. [5] Эта теория также утверждает, что должно активировать восприятие действия репрезентации действия в той степени, в которой воспринимаемое и изображаемое действие схожи. [6] Такое утверждение предполагает, что мы представляем наблюдаемые, выполняемые и воображаемые действия соразмерным образом и делаем конкретные предсказания относительно природы действия и перцептивных представлений. Во-первых, представления наблюдаемых и выполняемых действий должны опираться на общий нейронный субстрат. Во-вторых, общая когнитивная система предсказывает облегчение действий на основе непосредственно предшествующего восприятия, и наоборот. В-третьих, такая система предсказывает эффекты интерференции, когда действие и восприятие пытаются одновременно получить доступ к общим представлениям.
Доказательства общего кодирования
[ редактировать ]Начиная с 2000 года, все большее количество результатов интерпретируется в пользу общей теории кодирования.
Например, одно функциональное исследование МРТ показало, что реакция мозга на степенной закон движения 2/3 (т.е. который диктует сильную связь между кривизной движения и скоростью) гораздо сильнее и более распространен, чем на другие типы движения. Соблюдение этого закона отражалось в активации обширной сети областей мозга, обслуживающих двигательную деятельность, зрительную обработку движений и функции наблюдения за действиями. Эти результаты подтверждают общее кодирование и идею аналогичного нейронного кодирования для восприятия и производства движения. [7]
Одно из наиболее прямых доказательств общего кодирования в мозге в настоящее время связано с тем фактом, что классификаторы шаблонов, которые могут на основе активности мозга различать, выполнил ли кто-то действие A или B, также могут классифицировать, помимо случайности, и то, слышал ли этот человек звук действия. A или B, тем самым демонстрируя, что выполнение и восприятие действия представлены с использованием общего кода. [8]
В начале 21 века общая теория кодирования вызвала повышенный интерес со стороны исследователей психологии развития. [9] когнитивная нейробиология , [10] робототехника, [11] и социальная психология. [12]
Соразмерное представительство
[ редактировать ]Общее кодирование предполагает, помимо отдельного кодирования, дополнительные области репрезентации, в которых афферентная и эфферентная информация имеют одинаковый формат и размерность репрезентации. Общее кодирование относится к «поздним» афферентным репрезентациям (относящимся к событиям в окружающей среде) и «ранним» эфферентным репрезентациям (относящимся к предполагаемым событиям). Такие репрезентации соизмеримы, поскольку оба они имеют дистальную референцию. [13] [14] Они позволяют создавать связи между восприятием и действием, не основанные на произвольных отображениях. Общее кодирование понимает планирование действий с точки зрения операций, которые определяют предполагаемые будущие события на основе данных текущих событий (сопоставление кодов событий и кодов действий). В частности, восприятие и действие могут модулировать друг друга в силу сходства. В отличие от отображения несоизмеримых кодов на основе правил, которое требует предварительного получения правил отображения, сопоставление соизмеримых кодов на основе сходства не требует такого предварительного получения правил.
Идеомоторный принцип
[ редактировать ]В соответствии с идеомоторной теорией Уильяма Джеймса (1890) и Германа Лотце (1852) общая теория кодирования утверждает, что действия представляются с точки зрения их перцептивных последствий. Действия изображаются так же, как и любые другие события, единственная отличительная черта которых состоит в том, что они порождаются (или могут быть) порождены телесными движениями. Воспринимаемые последствия действий могут различаться по двум основным параметрам: постоянные и отдаленные эффекты и «крутые» и «горячие» результаты (т. е. значения вознаграждения, связанные с результатами действий). [15]
Когда люди выполняют действия, они узнают, к чему приводят их движения (идеомоторное обучение). Идеомоторная теория утверждает, что эти ассоциации могут использоваться и в обратном порядке (ср. Уильям Джеймс, 1890 II, стр. 526): когда люди воспринимают события, о которых они знают (из предыдущего обучения), что они могут возникнуть в результате определенных движений, восприятие этих событий может вызвать приводящие к ним движения (идеомоторный контроль). Различие между обучением и контролем эквивалентно различию между прямыми и обратными вычислениями при обучении и контроле движений. [16] Идеомоторное обучение поддерживает прогнозирование и предвидение результатов действий с учетом текущих действий. Идеомоторный контроль поддерживает выбор и контроль действий при заданных результатах.
Связанные подходы
[ редактировать ]Хотя большинство традиционных подходов склонны подчеркивать относительную независимость восприятия и действий, некоторые теории выступают за более тесные связи. Моторные теории восприятия речи и действий обосновывают вклад моторики в восприятие. [17] [18] Тесные нерепрезентативные связи между восприятием и действием также утверждаются экологическими подходами. [19] [20] Сегодня общая теория кодирования тесно связана с исследованиями и теориями в двух пересекающихся областях исследований: системах зеркальных нейронов и воплощенном познании . Что касается зеркальных систем, общее кодирование, похоже, отражает функциональную логику зеркальных нейронов и механизмов мозга. [21] Что касается воплощенного познания, обычное кодирование совместимо с утверждением, что смысл воплощен, то есть основан на восприятии и действии. [22] [23] Общая теория кодирования привела к появлению усовершенствованных теоретических основ, основанных на идее общего формата представления действий и восприятия. Недавним примером этих усовершенствований является структура управления привязкой и поиском в действии (BRAC) . [24]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Принц, В. (1984). «Способы связи между восприятием и действием». Ин Принц, В.; Сандерс, А.-Ф. (ред.). Познание и двигательные процессы . Нью-Йорк: Спрингер. стр. 185–193. ISBN 0-387-12855-7 .
- ^ Сперри, RW (1952). «Неврология и проблема разума и тела». Американский учёный . 40 : 291–312.
- ^ Массаро, Д.В. (1990). «Анализ обработки информации восприятия и действий». В Неймане, О.; Принц, В. (ред.). Отношения между восприятием и действием: современные подходы . Нью-Йорк: Спрингер. стр. 133–166. ISBN 0-387-52069-4 .
- ^ Принц, В. (2005). «Экспериментальные подходы к действию». В Росслер, Дж.; Эйлан, Н. (ред.). Агентство и самосознание . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. стр. 165–187. ISBN 0-19-924561-4 .
- ^ Принц, В. (1997). «Восприятие и планирование действий». Европейский журнал когнитивной психологии . 9 (2): 129–154. дои : 10.1080/713752551 .
- ^ Кноблих, Г.; Флах, Р. (2001). «Прогнозирование последствий действий: взаимодействие восприятия и действия». Психологическая наука . 12 (6): 467–472. дои : 10.1111/1467-9280.00387 . ПМИД 11760133 . S2CID 9061659 .
- ^ Эран Даян, Э.; Касиле, А.; Левит-Биннун, Н.; Гизе, Массачусетс; Хендлер, Т.; Флэш, Т. (2007). «Нейронные представления кинематических законов движения: доказательства связи действия и восприятия» . ПНАС . 104 (51): 20582–20587. Бибкод : 2007PNAS..10420582D . дои : 10.1073/pnas.0710033104 . ПМК 2154474 . ПМИД 18079289 .
- ^ Этцель, Дж.А.; Газзола, В.; Кейзерс, К. (2008). «Тестирование теории моделирования с помощью кросс-модальной многомерной классификации данных фМРТ» . ПЛОС ОДИН . 3 (11): е3690. Бибкод : 2008PLoSO...3.3690E . дои : 10.1371/journal.pone.0003690 . ПМЦ 2577733 . ПМИД 18997869 .
- ^ Соммервилл, Дж.А.; Десети, Дж. (2006). «Плетение ткани социального взаимодействия: формулирование психологии развития и когнитивной нейробиологии в области моторного познания». Психономический бюллетень и обзор . 13 (2): 179–200. дои : 10.3758/bf03193831 . ПМИД 16892982 . S2CID 14689479 .
- ^ Джексон, Польша; Десети, Дж. (2004). «Двигательное познание: новая парадигма для исследования социальных взаимодействий». Современное мнение в нейробиологии . 14 (2): 1–5. дои : 10.1016/j.conb.2004.01.020 . ПМИД 15082334 . S2CID 36205586 .
- ^ Проктор и Ву (2006). Совместимость стимул-реакция: данные, теория и применение . Тейлор и Фрэнсис. ISBN 0-415-31536-0 .
- ^ Дейкстерхейс, А.; Барг, Дж. А. (2001). «Скорая дорога восприятия-поведения: автоматическое влияние социального восприятия на социальное поведение». Достижения экспериментальной социальной психологии . 33 : 1–40. дои : 10.1016/S0065-2601(01)80003-4 . hdl : 2066/207586 . ISBN 9780120152339 .
- ^ Принц, В. (1992). «Почему мы не воспринимаем состояния нашего мозга?». Европейский журнал когнитивной психологии . 4 : 1–20. дои : 10.1080/09541449208406240 .
- ^ Хоммель, Б.; Мюсселер, Дж.; Ашерслебен, Г.; Принц, В. (2001). «Теория кодирования событий (TEC): основа восприятия и планирования действий». Поведенческие и мозговые науки . 24 (5): 849–878. дои : 10.1017/s0140525x01000103 . ПМИД 12239891 .
- ^ Дикинсон, А.; Баллейн, BW (2002). «Роль обучения в работе мотивационных систем». В Пашлер, Х.; Галлистел, Р. (ред.). Справочник Стивенса по экспериментальной психологии . Том. 3. Нью-Йорк: Джон Уайли. стр. 497–533. ISBN 0-471-38047-4 .
- ^ Вулперт, Д .; Гахрамани, З. (2004). «Вычислительное управление двигателем». Ин Газзанига, М.С. (ред.). Когнитивная нейронаука (3-е изд.). Кембридж, Массачусетс: MIT Press. стр. 485–494. ISBN 0-262-07254-8 .
- ^ Вивиани, П. (2002). «Двигательная компетентность в восприятии динамических событий: Учебное пособие». Ин Принц, В.; Хоммель, Б. (ред.). Общие механизмы восприятия и действия: внимание и производительность . Том. XIX. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. стр. 406–442. ISBN 0-19-851069-1 .
- ^ Либерман, AM (1982). «Обнаружив, что речь особенная». Американский психолог . 37 (2): 148–167. дои : 10.1037/0003-066x.37.2.148 . S2CID 14469676 .
- ^ Фаулер, Калифорния; Терви, Монтана (1982). «Наблюдательная перспектива и описательный уровень восприятия и действия». В Веймере, Всемирный банк; Палермо, Д.С. (ред.). Познание и символические процессы . Том. 2. Хиллсдейл, Нью-Джерси: Лоуренс Эрлбаум. стр. 1–19. ISBN 0-89859-066-3 .
- ^ Гибсон, Джей-Джей (1979). Экологический подход к зрительному восприятию . Бостон: Хоутон Миффлин. ISBN 0-395-27049-9 .
- ^ Риццолатти, Дж.; Крейгеро, Л. (2004). «Система зеркальных нейронов». Ежегодный обзор неврологии . 27 : 169–192. дои : 10.1146/annurev.neuro.27.070203.144230 . ПМИД 15217330 . S2CID 1729870 .
- ^ Ноэ, А. (2004). Действие в восприятии . МТИ Пресс. ISBN 0-262-14088-8 .
- ^ Барсалу, LW (2008). «Обоснованное познание». Ежегодный обзор психологии . 59 : 617–645. дои : 10.1146/annurev.psych.59.103006.093639 . ПМИД 17705682 . S2CID 22345373 .
- ^ Фрингс, К., Хоммель, Б., Кох, И., Ротермунд, К., Дигнат, Д., Гизен, К., Кизель, А., Кунде, В., Майр, С., Меллер, Б. , Мёллер М., Пфистер Р. и Филипп А.: Связывание и поиск в контроле действий (BRAC). В: Тенденции когнитивных наук , № 24, 2020, с. 375-387.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Морселла, Э.; Барг, Дж.А.; Гольвитцер, премьер-министр, ред. (2009). Оксфордский справочник по человеческой деятельности . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0195309980 .
- Росслер, Дж.; Эйлан, Н., ред. (2003). Агентство и самосознание . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0199245628 .