Хроностаз
Хроностаз (от греческого χρόνος , chrónos , «время» и στάσις , stásis , «стоять») — это тип временной иллюзии , при которой первое впечатление после появления в мозгу нового события или задачи-требования может казаться расширенным. вовремя. [1] Например, хроностаз временно возникает при фиксации на целевом стимуле сразу после саккады (т. е. быстрого движения глаз ). Это вызывает переоценку временной продолжительности, в течение которой воспринимался целевой стимул (т. е. постсаккадический стимул). Этот эффект может увеличить видимую продолжительность до полсекунды и согласуется с идеей о том, что зрительная система моделирует события до восприятия. [2]
Обычное явление этой иллюзии известно как иллюзия остановившихся часов , когда кажется, что секундная стрелка аналоговых часов остается неподвижной дольше, чем обычно, когда смотришь на нее в первый раз. [3] [4] [5] [6]
Эта иллюзия может также возникать в слуховой и тактильной сфере. Например, исследование показывает, что когда кто-то слушает сигнал вызова через телефон , постоянно переключая трубку с одного уха на другое, это заставляет звонящего переоценивать временную продолжительность между звонками. [1]
Механизм действия
[ редактировать ]В целом, хроностаз возникает в результате разрыва связи между зрительным ощущением и восприятием . Ощущения, информация, полученная от наших глаз, обычно напрямую интерпретируются для создания нашего восприятия. Это восприятие представляет собой совокупность информации, которую мы сознательно интерпретируем из визуальной информации. [7] Однако быстрые движения глаз, известные как саккады, нарушают этот поток информации. Поскольку исследования неврологии, связанной с обработкой зрительной информации, продолжаются, возобновились дебаты относительно точного времени изменений восприятия, которые приводят к хроностазу. [8] Однако ниже приводится описание общей серии событий, приводящих к хроностазу, на примере ученика, поднимающего глаза от парты на часы в классе.
- Глаза получают информацию из окружающей среды относительно одного конкретного фокуса. Этот сенсорный сигнал отправляется непосредственно в зрительную кору для обработки. После визуальной обработки мы сознательно воспринимаем этот объект фокусировки. [9] Когда ученик находится в классе, его взгляд сосредоточен на листе бумаги на его столе. После того как его глаза собирают свет, отраженный от бумаги, и эта информация обрабатывается в его зрительной коре, ученик сознательно воспринимает бумагу перед собой.
- Следуя либо сознательному решению, либо непроизвольному восприятию стимула на периферии поля зрения , глаза намереваются перейти ко второй интересующей цели. [10] Для описанного выше ученика это может произойти, когда он решает проверить часы перед классом.
- Мышцы глаза сокращаются, и он начинает быстро двигаться ко второму интересующему объекту посредством действия, известного как саккада. [11] Как только начинается эта саккада, сигнал посылается из глаза обратно в мозг. Этот сигнал, известный как эфферентный кортикальный триггер или эфферентная копия , сообщает мозгу, что саккада вот-вот начнется. [5] [12] Во время саккад чувствительность зрительной информации, собираемой глазами, сильно снижается и, таким образом, любое изображение, собираемое во время этой саккады, оказывается очень размытым. [8] Чтобы зрительная кора не обрабатывала размытую сенсорную информацию, зрительная информация, собранная глазами во время саккады, подавляется с помощью процесса, известного как саккадическое маскирование . Это тот же механизм, который используется для предотвращения размытия изображения при движении . [13]
- После завершения саккады взгляд фокусируется на втором интересующем объекте. Как только саккада завершается, другой эфферентный кортикальный триггер посылается из глаз обратно в мозг. Этот сигнал сообщает мозгу, что саккада завершилась. По подсказке этого сигнала зрительная кора вновь возобновляет обработку зрительной информации. [5] Глаза ученика теперь достигли часов, и зрительная кора его мозга начинает обрабатывать информацию, поступающую от глаз. Однако этот второй эфферентный триггер также сообщает мозгу, что для восприятия пропущен какой-то период времени. Чтобы заполнить этот пробел в восприятии, визуальная информация обрабатывается способом, известным как нейронное анте- или заднее датирование. [13] При этой визуальной обработке пробел в восприятии «заполняется» информацией, собранной после саккады. Для студента разрыв во времени, возникший при саккаде, заменяется обработанным изображением часов. Таким образом, сразу после саккады секундная стрелка часов, кажется, останавливается на месте, прежде чем начать движение. [14]
При изучении хроностаза и его основных причин существует потенциальная предвзятость в экспериментальных условиях. Во многих экспериментах участников просят выполнить какое-то задание, соответствующее сенсорным стимулам. Это может заставить участников предвидеть стимулы, что приведет к предвзятости. Кроме того, многие механизмы, участвующие в хроностазе, сложны и их трудно измерить. Экспериментаторам трудно наблюдать за ощущениями участников, не «находясь в их сознании». [1] Более того, экспериментаторы обычно не имеют доступа к нейронным схемам и нейротрансмиттерам, расположенным внутри черепной коробки испытуемых.
Модулирующие факторы
[ редактировать ]Из-за своей сложности существуют различные характеристики стимулов и физиологических действий, которые могут изменить способ переживания хроностаза.
Саккадическая амплитуда
[ редактировать ]Чем больше амплитуда (или продолжительность) саккады, тем тяжелее результирующая переоценка. Чем дальше студент в приведенном выше примере должен пройти, чтобы добраться до часов, тем драматичнее его восприятие хроностазиса. [13] Эта связь подтверждает утверждение, что переоценка происходит для того, чтобы заполнить отрезок времени, упущенный при саккадической маскировке . Это означало бы, что, если бы саккада длилась более длительный период времени, нужно было бы заполнить больше времени переоценкой. [15]
Перенаправление внимания
[ редактировать ]При переключении внимания с одного предмета на второй саккадическое движение глаз сопровождается также сознательным переключением внимания . В контексте иллюзии остановившихся часов ваши глаза не только двигаются, но вы также переключаете свое внимание на часы. Это заставило исследователей задаться вопросом, инициирует ли саккадическую маскировку движение глаз или просто смещение внимания наблюдателя на второй стимул. Эксперименты, в которых испытуемые отвлекали только свое внимание, не двигая глазами, показали, что одного перенаправления внимания недостаточно для инициирования хроностаза. [13] Это говорит о том, что внимание не является временным маркером, используемым при восстановлении восприятия. Скорее, этим критическим маркером служит физическое движение самих глаз. Однако эту взаимосвязь между вниманием и восприятием в контексте хроностаза часто трудно измерить, и она может быть необъективной в лабораторных условиях. Поскольку испытуемые могут быть предвзяты, когда им приказывают выполнять действия или перенаправлять свое внимание, концепцию внимания, служащего критическим маркером времени для хроностаза, нельзя полностью отвергать. [15]
Пространственная непрерывность
[ редактировать ]После исследования можно задаться вопросом, сохраняется ли хроностаз, если саккадическая мишень движется. Другими словами, ощутили бы вы по-прежнему хроностаз, если бы часы, на которые вы смотрели, двигались? Путем экспериментов исследователи обнаружили, что возникновение хроностаза при наличии движущегося стимула зависело от осознанности субъекта. Если бы субъект знал, что саккадическая цель движется, у него не было бы хроностаза. И наоборот, если субъект не осознавал движения саккадической цели, он испытывал хроностаз. Вероятно, это связано с тем, что антедатирование не происходит в случае сознательно движущейся цели. Если после саккады взгляд правильно попадает на цель, мозг предполагает, что эта цель находилась в этом месте на протяжении всей саккады. Если цель меняет положение во время саккады, нарушение пространственной непрерывности заставляет цель казаться новой. [13]
Свойства стимула
[ редактировать ]Было показано, что свойства самих стимулов оказывают существенное влияние на возникновение хроностаза. В частности, частота и характер стимулов влияют на восприятие наблюдателем хроностаза. Что касается частоты, возникновение множества подобных событий может привести к преувеличению переоценки продолжительности и сделать эффекты хроностаза более серьезными. Что касается повторения, повторяющиеся стимулы кажутся субъективно более короткими по продолжительности, чем новые стимулы. [14] Это происходит из-за подавления нейронов в коре головного мозга. Исследования с использованием различных методов визуализации показали, что повторяющиеся импульсы одних и тех же корковых нейронов со временем вызывают их подавление. [16] Это происходит как форма нейронной адаптации .
Сенсорная область
[ редактировать ]Хроностаз распространяется за пределы зрительной сферы на слуховую и тактильную сферы. [17] В слуховой сфере при наблюдении слуховых стимулов возникают хроностаз и завышение длительности. Одним из распространенных примеров является частое явление при телефонных звонках. Если во время прослушивания звонка телефона испытуемые перемещают телефон от одного уха к другому, время между звонками кажется больше. [1] В тактильной сфере хроностаз сохраняется у субъектов исследования, когда они тянутся к объектам и хватают их. Схватив новый предмет, испытуемые переоценивают время, в течение которого их рука находилась в контакте с этим предметом. [4] В других экспериментах испытуемые, включавшие свет с помощью кнопки, были приучены ощущать свет до нажатия кнопки. Это говорит о том, что точно так же, как испытуемые переоценивают продолжительность секундной стрелки, когда смотрят на нее, они также могут переоценивать продолжительность слуховых и тактильных стимулов. Это побудило исследователей изучить возможность того, что общий механизм синхронизации или схема временной продолжительности используется для временного восприятия стимулов в различных сенсорных областях. [14]
См. также
[ редактировать ]- Подавление вспышки – Феномен зрительного восприятия
- Частота кадров — количество кадров, отображаемых за одну секунду.
- Список когнитивных предубеждений - Систематические закономерности отклонения от нормы или рациональности в суждениях.
- Эффект Каппа – систематическая ошибка восприятия при оценке времени между стимулами.
- Растровое сканирование — прямоугольный шаблон захвата и реконструкции изображения.
- Саккадическая маскировка - явление в зрительном восприятии.
- Саккадическое подавление смещения изображения
- Восприятие времени - Восприятие положения событий во времени.
- Транссаккадическая память
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Ходинотт-Хилл, Айона; Тило, Кай В.; Коуи, Алан; Уолш, Винсент (15 октября 2002 г.). «Слуховой хроностаз: висение на телефоне» . Современная биология . 12 (20): 1779–1781. Бибкод : 2002CBio...12.1779H . дои : 10.1016/S0960-9822(02)01219-8 . ПМИД 12401174 .
- ^ Тысячелистник, Килан; Уайтли, Луиза; Ротвелл, Джон К.; Хаггард, Патрик (февраль 2006 г.). «Пространственные последствия преодоления саккадического разрыва» . Исследование зрения . 46 (4): 545–555. дои : 10.1016/j.visres.2005.04.019 . ПМЦ 1343538 . ПМИД 16005489 .
- ^ Нолл, Йонас; Морроне, М. Кончетта; Бреммер, Франк (28 февраля 2013 г.). «Пространственно-временная топография саккадической переоценки времени» . Исследование зрения . 83 : 56–65. дои : 10.1016/j.visres.2013.02.013 . ПМИД 23458677 .
- ^ Перейти обратно: а б Тысячелистник, Килан; Ротвелл, Джон С. (июль 2003 г.). «Ручной хроностаз: тактильное восприятие предшествует физическому контакту» (PDF) . Современная биология . 13 (13): 1134–1139. Бибкод : 2003CBio...13.1134Y . дои : 10.1016/S0960-9822(03)00413-5 . ПМИД 12842013 . S2CID 11426392 .
- ^ Перейти обратно: а б с Тысячелистник, Килан; Джонсон, Хелен; Хаггард, Патрик; Ротвелл, Джон К. (июнь 2004 г.). «Последовательные эффекты хроностаза в категориях саккад подразумевают подкорковый эфферентный триггер» . Журнал когнитивной нейронауки . 16 (5): 839–847. дои : 10.1162/089892904970780 . ПМК 1266050 . ПМИД 15200711 .
- ^ «Тайна иллюзии остановившихся часов» . BBC - Будущее - Здоровье - . 27 августа 2012 г. Проверено 9 декабря 2012 г.
- ^ Гольдштейн, Э. Брюс (2010). Ощущение и восприятие (8-е изд.). Бельмонт, Калифорния: Уодсворт, Cengage Learning. ISBN 978-0495601494 .
- ^ Перейти обратно: а б Нолл, Йонас (30 октября 2012 г.). «Пространственно-временные представления во время движений глаз и их нейрональные корреляты» (Диссертация) .
- ^ Колб, Брайан; Уишоу, Ян К. (2008). Основы нейропсихологии человека (6-е изд.). Бейзингсток: Пэлгрейв Макмиллан. стр. 350–375. ISBN 978-0716795865 .
- ^ Ибботсон, MR; Краудер, Северная Каролина; Клоэрти, СЛ; Цена, НСК; Мустари, MJ (октябрь 2008 г.). «Саккадическая модуляция нервных ответов: возможные роли в саккадическом подавлении, усилении и сжатии времени» . Журнал неврологии . 28 (43): 10952–10960. doi : 10.1523/JNEUROSCI.3950-08.2008 . ПМК 6671356 . ПМИД 18945903 .
- ^ Первс, Дейл (2012). Нейронаука (5-е изд.). Сандерленд, Массачусетс: Синауэр. ISBN 978-0-87893-695-3 .
- ^ Бриджман, Брюс (1995). «Обзор роли эфферентной копии в системах сенсорного и глазодвигательного контроля». Анналы биомедицинской инженерии . 23 (4): 409–422. дои : 10.1007/BF02584441 . ПМИД 7486348 . S2CID 26166048 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Тило, Кай В.; Уолш, Винсент (19 февраля 2002 г.). «Видение: Когда кажется, что часы остановились» . Современная биология . 12 (4): Р135–Р137. Бибкод : 2002CBio...12.R135T . дои : 10.1016/S0960-9822(02)00707-8 . ПМИД 11864586 . S2CID 15386363 .
- ^ Перейти обратно: а б с Иглман, Дэвид М. (апрель 2008 г.). «Человеческое восприятие времени и его иллюзии» . Современное мнение в нейробиологии . 18 (2): 131–136. дои : 10.1016/j.conb.2008.06.002 . ПМК 2866156 . ПМИД 18639634 .
- ^ Перейти обратно: а б Нобре, Анна С. (2010). Внимание и время (1-е изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-956345-6 .
- ^ Верховф, Б.-Э.; Кайерт, Г.; Франко, Э.; Вангенёгден, Дж.; Фогельс, Р. (15 октября 2008 г.). «Нейронная адаптация, обусловленная сходством стимулов, может зависеть от времени и области коры» . Журнал неврологии . 28 (42): 10631–10640. doi : 10.1523/JNEUROSCI.3333-08.2008 . ПМК 6671350 . ПМИД 18923039 .
- ^ Ниджхаван, Роми (2010). Пространство и время в восприятии и действии . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-86318-6 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]