Кожная иллюзия кролика
Кожная иллюзия кролика (также известная как кожная скачок , а иногда и кожный эффект кролика или CRE ) — это тактильная иллюзия, вызываемая быстрым последовательным постукиванием по двум или более отдельным участкам кожи. Иллюзию легче всего вызвать на участках поверхности тела с относительно плохой остротой пространства, например на предплечье. Быстрая последовательность постукиваний, выполняемых сначала возле запястья , а затем возле локтя, создает ощущение последовательных постукиваний вверх по руке от запястья к локтю, хотя никакого физического стимула между двумя фактическими местами стимула не применялось . Точно так же стимулы, подаваемые сначала возле локтя, а затем возле запястья, вызывают иллюзорное восприятие постукиваний, прыгающих от локтя к запястью. Иллюзию открыли Фрэнк Гелдард и Карл Шеррик из Принстонского университета в начале 1970-х годов. [1] и далее охарактеризовано Гелдардом (1982). [2] и во многих последующих исследованиях. Гелдард и Шеррик сравнили это ощущение с ощущением, когда кролик прыгает по коже, дав этому явлению название. Хотя иллюзия кролика наиболее подробно изучалась в тактильной сфере, аналогичные сенсорные иллюзии скачков наблюдались и при прослушивании. [3] [4] [5] и видение. [6] [7] [8] Слово «сальтация» относится к прыгающему или прыгающему характеру восприятия.
Экспериментальные исследования
[ редактировать ]С момента своего открытия кожная иллюзия кролика вызвала любопытство исследователей, и было проведено множество экспериментов по изучению этого эффекта, большинство из них на предплечье. Исследования неизменно показывают, что иллюзия кролика возникает только тогда, когда последовательные постукивания происходят близко друг к другу во времени; иллюзия исчезает, если временное расстояние между нажатиями превышает примерно 0,3 секунды (300 миллисекунд). [2] Исследование показало, что внимание, направленное на один участок кожи, снижает перцептивную миграцию крана, помещенного в посещаемое место. [9] Другое исследование показало, что иллюзорные прикосновения связаны с нейронной активностью в той же области сенсорной карты мозга, которая активируется реальными прикосновениями к коже. [10] Тем не менее, конкретные нейронные механизмы, лежащие в основе иллюзии кролика, неизвестны. Было замечено много интересных примеров кожной иллюзии кролика. Иллюзия не ограничивается только «телом». [11] Когда испытуемые поддерживали палку кончиками указательных пальцев и получали от нее постукивания, они сообщали, что ощущали иллюзорные постукивания вдоль палки. Это предполагает, что кожный эффект кролика включает не только внутреннюю соматотопическую репрезентацию, но также и репрезентацию расширенной схемы тела, возникающей в результате взаимодействия тела и объекта. Исследования показали, что иллюзия может возникать в несмежных участках тела, например, в пальцах. [12] Однако часть участников, по-видимому, не испытывает эффекта на кончиках пальцев. [13] Также было показано, что иллюзия возникает как внутри рук, так и поперек, что позволяет предположить, что иллюзия возникает после этапов восприятия в мозгу. [14] Визуальные сигналы — вспышки света, помещенные в определенные места на руке, — могут повлиять на кожную иллюзию кролика. [15] Кроме того, в иллюзии кролика могут взаимодействовать слуховые и тактильные стимулы. [16] В 2009 году исследователи Philips Electronics продемонстрировали куртку с приводными двигателями, призванную вызывать различные тактильные ощущения во время просмотра фильма. Устройство использует иллюзию кожного кролика, чтобы уменьшить количество необходимых приводов. [17] В соответствии с предсказаниями байесовской модели , перцептивное притяжение между точками стимула усиливается, когда стимулы становятся слабее. [18]
Объяснение
[ редактировать ]Вычислительные модели были предложены несколькими авторами в попытке объяснить происхождение кожной иллюзии кролика. [19] [20] [21] [22] [23] [24]
Байесовская модель восприятия [23] точно повторяет кожный кролик и другие тактильные пространственно-временные иллюзии. Согласно этой модели, схемы мозга кодируют полученное посредством сенсорного опыта ожидание того, что тактильные стимулы имеют тенденцию быть неподвижными или двигаться очень медленно. Байесовская модель достигает оптимального вероятностного вывода путем объединения неопределенной пространственной сенсорной информации с априорным ожиданием движения с низкой скоростью (априорное распределение Гаусса по скорости со средним значением 0). Ожидание того, что стимулы имеют тенденцию двигаться медленно, приводит к выводу о том, что быстро следующие друг за другом стимулы с большей вероятностью будут располагаться ближе друг к другу на коже.
Байесовская модель получила дальнейшее развитие. [24] и было показано, что он воспроизводит восприятие людьми как простых (например, два касания), так и более сложных (многократное нажатие) последовательностей стимулов, таких как эффект тау с 3 нажатиями и иллюзия кролика с 15 нажатиями. Байесовская модель воспроизводит эффекты избирательного пространственного внимания на восприятие иллюзии кролика. [9] и совместим как с иллюзией кролика вне тела, так и с иллюзией внетелесного кролика. [11] и кроссмодальное влияние на иллюзию кролика. [15] Перцептивное предсказание и постдиктирование — это новые свойства байесовской модели. Бесплатная Leaping компьютерная программа Lagomorphs реализует байесовскую модель.
В случае двух постукиваний по коже байесовская модель воспринимает длину между постукиваниями l* как функцию фактической длины l и прошедшего времени t :
л* = л / 1 + 2(т/ т ) 2
Это формула сокращения перцептивной длины : [24] [18] так называемый [23] по аналогии с физическим сокращением длины, описанным в теории относительности . Обратите внимание: как и в экспериментах с иллюзиями на кроликах, формула показывает, что l* занижает l в большей степени, когда t уменьшается; когда t становится большим, l* приближается к l , и иллюзия исчезает. [9] Параметр модели тау ( τ ) представляет собой постоянную времени тактильного восприятия пространства; Значение тау определяет, насколько быстро воспринимаемая длина приближается к фактической длине по мере увеличения времени между стимулами t . Воспринимаемая длина равна одной трети фактической длины, когда t = τ , и двум третям фактической длины, когда t = 2τ .
Голдрейх и Тонг (2013) показали, что тау - это соотношение ожидания низкой скорости наблюдателя и тактильной остроты пространства; они оценили значение тау на предплечье примерно в 0,1 с. [24] Новое предсказание байесовской модели, на которое указали Голдрайх и Тонг (2013), заключается в том, что степень испытываемого сокращения длины будет зависеть от интенсивности тактильного стимула: более легкие постукивания, которые труднее локализовать, должны вызывать большее тау. значения и, следовательно, большее сокращение длины. Тонг и др. (2016) подтвердили это предсказание экспериментально. [18]
Связанные иллюзии
[ редактировать ]Иллюзия, которая, по-видимому, тесно связана с иллюзией кролика, — это эффект тау . Тау-эффект возникает, когда наблюдатель оценивает расстояние между последовательными стимулами в последовательности. Если расстояние от одного стимула до другого постоянно, но время, прошедшее от одного стимула до другого, не является постоянным, то испытуемые склонны воспринимать интервал, который короче по времени, как более короткий и по расстоянию. [25] Таким образом, как и в случае с иллюзией кролика, тау-эффект показывает, что время стимулирования влияет на восприятие расстояния между стимулами. Гольдрейх (2007) [23] предположил, что кожная иллюзия кролика и тау-эффект являются результатом одного и того же медленного предварительного ожидания. Действительно, одна и та же байесовская модель, характеризуемая приведенной выше формулой сокращения перцептивной длины, воспроизводит оба эффекта. [24] Другая иллюзия, которая правдоподобно связана с кожным покровом кролика и тау-эффектом, — это эффект каппа . Каппа-эффект (или перцептивное замедление времени). [23] ), по сути, является противоположностью тау-эффекта: более длинный из двух пространственных интервалов между стимулами воспринимается как более длинный во времени. Гольдрейх (2007) [23] показали, что в условиях как временной, так и пространственной неопределенности байесовская модель дает эффект каппа. Формула сокращения перцептивной длины в этом случае все еще применима, но буква «t» в формуле относится к воспринимаемому, а не фактическому времени.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Гелдард, ФА; Шеррик, CE (13 октября 1972 г.). «Кожный «кролик»: иллюзия восприятия». Наука . 178 (4057): 178–179. Бибкод : 1972Sci...178..178G . дои : 10.1126/science.178.4057.178 . ПМИД 5076909 . S2CID 41846475 .
- ^ Перейти обратно: а б Гелдард, ФА (июль 1982 г.). «Сальтация в соместезе». Психологический вестник . 92 (1): 136–75. дои : 10.1037/0033-2909.92.1.136 . ПМИД 7134325 .
- ^ Бремер, CD; Питтенджер, Дж. Б.; Уоррен, Р.; Дженкинс, Джей-Джей (декабрь 1977 г.). «Иллюзия слухового скачка, подобная кожному «кролику» ». Американский журнал психологии . 90 (4): 645–54. дои : 10.2307/1421738 . JSTOR 1421738 . ПМИД 610449 .
- ^ Шор, ДИ; Холл, ЮВ; Кляйн, Р.М. (июнь 1998 г.). «Слуховая скачок: новая мера старой иллюзии». Журнал Акустического общества Америки . 103 (6): 3730–3. Бибкод : 1998ASAJ..103.3730S . дои : 10.1121/1.423093 . ПМИД 9637053 .
- ^ Гетцманн, С. (февраль 2009 г.). «Изучение слуховой скачкообразности с использованием парадигмы «редуцированного кролика». Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность . 35 (1): 289–304. дои : 10.1037/a0013026 . ПМИД 19170489 .
- ^ Гелдард, ФА (июнь 1976 г.). «Сальтаторный эффект в зрении». Сенсорные процессы . 1 (1): 77–86. ПМИД 1029079 .
- ^ Локхед, Греция; Джонсон, Р.К.; Голд, FM (июнь 1980 г.). «Сальтация через слепое пятно» . Восприятие и психофизика . 27 (6): 545–9. дои : 10.3758/bf03198683 . ПМИД 7393702 .
- ^ Хуу, СК; Кидд, Дж. К.; Бэдкок, ДР (15 августа 2011 г.). «Влияние пространственной ориентации на воспринимаемый путь зрительного скачкообразного движения» . Журнал видения . 11 (9): 5. дои : 10.1167/11.9.5 . ПМИД 21844167 .
- ^ Перейти обратно: а б с Килгард, член парламента; Мерцених, ММ (23 февраля 1995 г.). «Ожидаемые раздражители на коже» . Природа . 373 (6516): 663. Бибкод : 1995Natur.373..663K . дои : 10.1038/373663a0 . ПМИД 7854442 .
- ^ Бланкенбург, Феликс; Рафф, Кристиан К.; Дайхманн, Ральф; Рис, Герайнт; Драйвер, Джон (1 января 2006 г.). «Кожная иллюзия кролика соматотопически влияет на первичную сенсорную кору головного мозга человека» . ПЛОС Биология . 4 (3): е69. дои : 10.1371/journal.pbio.0040069 . ПМК 1382015 . ПМИД 16494530 .
- ^ Перейти обратно: а б Миядзаки, М; Хирасима, М; Нодзаки, Д. (3 февраля 2010 г.). «Кожный кролик, выпрыгивающий из тела» (PDF) . Журнал неврологии . 30 (5): 1856–60. doi : 10.1523/JNEUROSCI.3887-09.2010 . ПМК 6633980 . ПМИД 20130194 .
- ^ Уоррен, JP; Сантелло, М; Хелмс Тиллери, SI (октябрь 2010 г.). «Электротактильные стимулы, передаваемые через кончики пальцев, вызывающие кожный эффект кролика». Экспериментальное исследование мозга . 206 (4): 419–26. дои : 10.1007/s00221-010-2422-0 . ПМИД 20862459 . S2CID 8762049 .
- ^ Уоррен, JP; Тиллери, С.И. (7 ноября 2011 г.). «Тактильное восприятие: объясняют ли отдельные субпопуляции различия в скорости неправильной локализации стимулов на кончиках пальцев?». Письма по неврологии . 505 (1): 1–5. дои : 10.1016/j.neulet.2011.04.057 . ПМИД 21575679 . S2CID 8631372 .
- ^ Эймер, М., Б. Фостер и Дж. Вибелл. «Кожная сальтация внутри и поперек рук: новая мера иллюзии сальтации при соматоощущении». Перцепт Психофизика 67.3 (2005) 458-68. Веб.
- ^ Перейти обратно: а б Асаи, Т; Канаяма, Н. (22 октября 2012 г.). « Кожный кролик прыгает к свету: унимодальная и кросс-модальная причинность на коже» . Границы в психологии . 3 : 427. doi : 10.3389/fpsyg.2012.00427 . ПМК 3490328 . ПМИД 23133432 .
- ^ Троян, Дж; Гецманн, С; Мёллер, Дж; Кляйнбёль, Д; Хёльцль, Р. (2009). «Тактильно-слуховая скачок: пространственно-временная интеграция сенсорных модальностей». Письма по неврологии . 460 (2): 156–160. дои : 10.1016/j.neulet.2009.05.053 . ПМИД 19477228 . S2CID 6790348 .
- ^ Джонс, Уилли Д. (18 марта 2009 г.). «Куртка позволяет почувствовать кино» . EEE Спектр Онлайн . Архивировано из оригинала 19 марта 2009 года.
- ^ Перейти обратно: а б с Тонг, Джонатан; Нго, Ви; Гольдрейх, Дэниел (1 августа 2016 г.). «Тактильное сокращение длины как байесовский вывод» . Журнал нейрофизиологии . 116 (2): 369–379. дои : 10.1152/jn.00029.2016 . ПМЦ 4969385 . ПМИД 27121574 .
- ^ Бригнер, WL (апрель 1988 г.). «Сальтация как вращение осей пространства-времени». Перцептивные и моторные навыки . 66 (2): 637–8. дои : 10.2466/pms.1988.66.2.637 . ПМИД 3399342 . S2CID 40644821 .
- ^ Вимер, Дж; Шпенглер, Ф; Жублен, Ф; Стэгге, П; Ваквант, С. (февраль 2000 г.). «Изучение топографии коры по пространственно-временным стимулам». Биологическая кибернетика . 82 (2): 173–87. дои : 10.1007/s004220050017 . ПМИД 10664104 . S2CID 8411380 .
- ^ Груш, Р. (сентябрь 2005 г.). «Внутренние модели и построение времени: обобщение от оценки состояния к оценке траектории для решения временных особенностей восприятия, включая временные иллюзии». Журнал нейронной инженерии . 2 (3): С209–18. Бибкод : 2005JNEng...2S.209G . дои : 10.1088/1741-2560/2/3/S05 . ПМИД 16135885 . S2CID 15077933 .
- ^ Флах, Р.; Хаггард, П. (июнь 2006 г.). «Возвращение к кожному кролику». Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность . 32 (3): 717–32. дои : 10.1037/0096-1523.32.3.717 . ПМИД 16822134 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Гольдрейх, Д. (28 марта 2007 г.). «Байесовская модель восприятия воспроизводит кожного кролика и другие тактильные пространственно-временные иллюзии» . ПЛОС ОДИН . 2 (3): е333. Бибкод : 2007PLoSO...2..333G . дои : 10.1371/journal.pone.0000333 . ПМК 1828626 . ПМИД 17389923 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Гольдрайх, Д; Тонг, Дж. (10 мая 2013 г.). «Прогнозирование, постдиктирование и сокращение длины восприятия: байесовский низкоскоростной априорный метод фиксирует кожного кролика и связанные с ним иллюзии» . Границы в психологии . 4 : 221. doi : 10.3389/fpsyg.2013.00221 . ПМК 3650428 . ПМИД 23675360 .
- ^ Хелсон, Х; Кинг, С.М. (1931). «Тау-эффект: пример психологической относительности». J Exp Psychol . 14 (3): 202–217. дои : 10.1037/h0071164 .
