✖


Jump to content

Теория предвзятой конкуренции

    Add links

    Теория предвзятой конкуренции отстаивает идею о том, что каждый объект в поле зрения конкурирует за корковое представление и когнитивную обработку. [1] Эта теория предполагает, что на процесс визуальной обработки могут влиять другие психические процессы, такие как восходящие и нисходящие системы, которые отдают приоритет определенным особенностям объекта или целых предметов для внимания и дальнейшей обработки. Проще говоря, теория предвзятой конкуренции — это конкуренция объектов за обработку. Эта конкуренция может быть предвзятой, часто в отношении объекта, который в данный момент присутствует в зрительном поле, или, альтернативно, в отношении объекта, наиболее значимого для поведения.

    История

    [ редактировать ]

    Исследование механизмов внимания в отношении зрительного восприятия было предпринято как попытка лучше понять функциональные принципы и потенциальные ограничения, окружающие зрительное восприятие. [2] Задачи визуального поиска обычно используются экспериментаторами для изучения зрительного восприятия.Классический взгляд на зрительное внимание предполагает наличие двух основных принципов: стадии предварительного внимания и стадии внимания. [3] На стадии до внимания человек обладает неограниченной способностью восприятия, способной одновременно обрабатывать информацию со всего поля зрения. На этапе внимания происходит обработка зрительной информации, соответствующей локальным пространственным областям. [4] Этот классический взгляд на зрительное внимание предполагает отсутствие конкуренции внутри зрительного поля. В рамках этой теории предполагается, что человек способен обрабатывать всю информацию, предоставляемую одновременно. До недавнего времени считалось, что у людей есть стадия предвнимательности. Это уже не так: исследования показывают, что возможности стадии предварительного внимания теперь ограничены. [5] Стадия внимательности, позволяющая обрабатывать важную информацию, теперь превратилась в так называемую избирательность. Классический взгляд на внимание заложил основу для недавнего появления двух новых принципов, способствующих пониманию зрительного внимания. Первый из них связан с ограниченностью возможностей обработки информации . Это говорит о том, что в любой момент времени только небольшой объем информации может быть сохранен и использован для контроля поведения. Принцип избирательности включает в себя представление о том, что человек обладает способностью отфильтровывать нежелательную информацию. Кох и Ульман [6] предположил, что внимательный отбор может осуществляться с помощью конкурентных сетей по принципу «победитель получает все».Роберт Дезимоун и Джон Дункан [7] расширил эту идею. Они предположили, что в какой-то момент между визуальным восприятием объектов и реакцией на объекты в поле зрения возникает некоторая конкуренция; конкуренция за репрезентацию, анализ и поведение. Это говорит о том, что внимание к стимулам предъявляет больше требований к вычислительной мощности, чем к стимулам, остающимся без внимания. [8] Эта идея конкуренции побудила исследователей разработать новую теорию внимания, которую они назвали «теорией предвзятой конкуренции». [9] Теория пытается объяснить процессы, управляющие зрительным вниманием, и их влияние на нервные системы мозга. [10]

    Функция

    [ редактировать ]

    Предвзятая конкуренция позволяет расставить приоритеты в информации, соответствующей задаче, чтобы сделать визуальный поиск более эффективным. [11] В любой момент времени воспринимается большое количество визуальной информации, и возможности для обработки ограничены. Поэтому зрительной системе нужен способ выбирать релевантную информацию и игнорировать нерелевантные стимулы.Визуальный поиск обычно имеет цель (например, чашку кофе), которую ищут (соответствующую задаче) в визуальной среде, а информация, не относящаяся к задаче, игнорируется. Смещение со стороны нейронных механизмов направляет поиск к логическим пространственным местоположениям (например, к столу) и предметам, которые имеют схожие семантические или визуальные характеристики с искомым предметом.Было высказано предположение, что для обработки зрительных стимулов используются более 30 корковых областей зрительной системы и что существует конкуренция со стороны объектов в зрительном поле, которая происходит во многих областях этой обширной сети. [12] [13]

    Модель предвзятой конкуренции

    [ редактировать ]

    Дезимоне предположил, что модель предвзятой конкуренции включает пять основных принципов: [14]

    1. Объекты, представленные одновременно в поле зрения, конкурируют за реакции клеток зрительной коры. Когда два стимула предъявляются одновременно, они активируют свои нейронные представительства. Реакции будут определяться конкурентным взаимодействием этих двух стимулов.
    2. Два стимула, активирующие клетки в одной и той же области коры, обеспечат сильнейшие конкурентные взаимодействия.
    3. Конкурентные взаимодействия могут иметь предвзятое предпочтение одного стимула из-за множества различных нейронных механизмов. Это называется предвзятостью обратной связи. Они могут включать обратную связь сверху вниз (например, один стимул может иметь большую ситуативную значимость) или влияние снизу вверх (например, один стимул является более новым, чем другой).
    4. Смещение обратной связи не является исключительно результатом пространственного положения. Смещение во время обработки может быть связано с тем, что стимулы обладают конкретными значимыми свойствами. Такие характеристики могут включать цвет, текстуру и форму.
    5. Основным источником смещения сверху вниз являются структуры мозга, связанные с рабочей памятью, а точнее, префронтальная кора .

    Нейронные механизмы

    [ редактировать ]

    Есть два основных нервных пути , которые обрабатывают информацию в поле зрения; вентральный поток и спинной поток . Оба пути идут параллельно и работают одновременно. Вентральный поток важен для распознавания объектов, и его часто называют системой «что» мозга; он проецируется в нижнюю височную кору. [15] Дорсальный поток важен для пространственного восприятия и производительности и называется системой «где». [16] который проецируется на заднюю теменную кору . [17] Согласно теории предвзятой конкуренции, зрительная система человека имеет ограниченную способность обрабатывать информацию о нескольких объектах в любой момент времени. Например, если человеку было предъявлено два стимула (объекта) и его попросили одновременно определить атрибуты каждого объекта, производительность человека была бы хуже по сравнению с тем, если бы объекты были представлены отдельно. Это предполагает, что несколько объектов, представленных одновременно в поле зрения, будут конкурировать за нейронное представление из-за ограниченных ресурсов обработки.Исследования регистрации отдельных клеток, проведенные Кастнером и Унгерлейдером, изучили нейронные механизмы, лежащие в основе теории предвзятой конкуренции. [18] В их эксперименте исследовался размер рецептивного поля (RF) нейронов зрительной коры. Один зрительный стимул предъявлялся отдельно в RF нейрона, за которым следовал другой стимул, представленный одновременно в том же RF. [19] Отдельные «эффективные» стимулы вызывали низкую скорость стрельбы , тогда как два стимула, предъявленные вместе, обеспечивали высокую скорость стрельбы. Реакция на парные стимулы была снижена. Это говорит о том, что когда два стимула предъявляются вместе в RF нейрона, стимулы обрабатываются взаимно подавляющим образом, а не обрабатываются независимо. [20] По мнению Кастнера и Унгерлейдера, этот процесс подавления происходит, когда два стимула предъявляются вместе, поскольку они конкурируют за нейронное представление из-за ограниченной способности когнитивной обработки. [21] Радиочастотный эксперимент предполагает, что по мере увеличения количества объектов информация, доступная для каждого объекта, будет уменьшаться из-за увеличения нагрузки на нейроны (подавление) и снижения когнитивных способностей. [22] Для того чтобы объект в поле зрения или радиочастотах мог эффективно обрабатываться, должен быть способ направить эти неврологические ресурсы на объект. Внимание отдает приоритет объектам, связанным с задачей, искажая этот процесс. Например, эта предвзятость может быть направлена ​​на объект, который в настоящее время находится в поле зрения или RF, или на объект, который наиболее важен для поведения человека.Функциональная магнитно-резонансная томография ( фМРТ ) показала, что теория предвзятой конкуренции может объяснить наблюдаемые эффекты внимания на нейрональном уровне. Эффекты внимания смещают внутренний вес (укрепляют связи) свойств, имеющих отношение к задаче, к посещаемому объекту. Это было показано Редди, Канвишером и ван Рулленом, которые обнаружили увеличение насыщения кислородом крови к конкретному нейрону в зависимости от локационного сигнала. [23] Дополнительную неврологическую поддержку дают нейрофизиологические исследования, которые показали, что внимание возникает в результате смещения сверху вниз, что, в свою очередь, влияет на всплески нейронов. [24] В целом, внешние воздействия влияют на управление вниманием сверху вниз, которое смещает определенные нейроны в мозге.

    Эмпирические доказательства теории предвзятой конкуренции

    [ редактировать ]

    С момента разработки теории предвзятой конкуренции было проведено множество исследований для проверки идей теории. [25] [13] Исследования сформулировали прогнозы на основе теоретической модели, которая будет проверена в экспериментальных условиях. Предвзятости «сверху вниз» и «снизу вверх» были проверены, чтобы убедиться в законности их влияния на визуальное восприятие и конкуренцию, как описано в теории предвзятой конкуренции. Эти эксперименты подтверждают идею смещения обратной связи, описанную в пяти основных принципах Дезимоны. [26]

    Доказательства восходящего процесса

    [ редактировать ]

    Процессы «снизу вверх» характеризуются отсутствием направления более высокого уровня в сенсорной обработке. Он в первую очередь полагается на сенсорную информацию, а поступающая сенсорная информация является отправной точкой всей обработки «снизу вверх». «Снизу вверх» означает, что функция выделяется при визуальном поиске. Обычно это называют эффектом «всплывания». [27] Выдающиеся особенности, такие как яркие цвета, движение и большие объекты, делают объект «выпадающим» из визуального поиска. «Всплывающие» функции часто могут привлечь внимание без сознательной обработки. Выделяющимся объектам часто при обработке отдается приоритет (предвзятость). Обработка «снизу вверх» управляется данными, и в соответствии с этим стимулы воспринимаются на основе данных, которые воспринимаются органами чувств. [28] Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что одновременно предъявляемые стимулы действительно конкурируют за то, чтобы быть представленными в зрительной коре , причем стимулы взаимно подавляют друг друга, чтобы получить это представление. [29] Это исследовали Рейнольдс и его коллеги, которые изучали размер рецептивных полей нейронов зрительной коры. Было обнаружено, что предъявление одного стимула приводило к низкой скорости стрельбы, тогда как предъявление двух стимулов вместе приводило к более высокой скорости стрельбы. [30] Рейнольдс и его коллеги также обнаружили, что при сравнении нейронной реакции на индивидуально представленный зрительный стимул с реакциями, полученными от одновременно представленных стимулов, ответы одновременно представленных стимулов были меньше, чем сумма ответов, собранных, когда каждый стимул был представлен отдельно. [31] Это говорит о том, что два стимула, предъявленные вместе, увеличивают нагрузку на нейроны, необходимую для внимания. Эта повышенная нервная нагрузка создает подавляющие процессы и заставляет стимулы конкурировать за нейронное представительство в мозге.Пру и Эгет предсказали, что более яркие объекты будут привлекать внимание в пользу этого объекта. Другое предсказание состоит в том, что более крупные объекты будут смещать внимание в пользу этого объекта. [32] Эксперимент представлял собой компьютерную задачу визуального поиска, в которой участники искали цель среди отвлекающих факторов. Результаты исследования показали, что когда нерелевантные стимулы были большими или яркими, внимание переключалось на нерелевантные объекты, отдавая им приоритет для когнитивной обработки. [33] Это исследование показывает влияние обработки «снизу вверх» (управляемой стимулами) на теорию предвзятой конкуренции.

    Доказательства нисходящих процессов

    [ редактировать ]

    Процесс «сверху вниз» характеризуется высоким уровнем направления сенсорной обработки посредством большего познания; Обработка сверху вниз основана на уже существующих знаниях при интерпретации сенсорной информации. [34] [13] Управление вниманием сверху вниз означает, что свойства объекта (т. е. цвет, форма) активируются и сохраняются в рабочей памяти, чтобы облегчить визуальный поиск этого объекта. [35] Это контролирует визуальный поиск, направляя внимание только на объекты, которые могут быть целью, и избегая внимания на нерелевантных объектах. Нисходящие процессы не являются полным представлением объекта, но являются грубыми, поэтому в процессе различения несущественных объектов часто обращаются к объектам, схожим по цвету, форме или значению. Есть свидетельства того, что наблюдатели имеют контроль над локациями сверху вниз, что выиграет от предвзятой конкуренции при выполнении визуальных задач пространственного выбора. Имеющиеся данные подтверждают, что наблюдатели могут принимать добровольное решение о том, какие места выбрать. [36] или особенности, которые привлекают внимание стимулирующим образом. [37] Нейрофизиологические исследования показали, что нейронные механизмы нисходящей обработки также наблюдаются во внимании и рабочей памяти, что позволяет предположить, что нисходящие процессы также играют важную роль в этих функциях. [38] Кроме того, процессы «сверху вниз» могут модулировать процессы «снизу вверх», подавляя «всплывающие» функции обработки снизу вверх, чтобы они не отвлекали от визуального поиска.Исследования фМРТ исследовали процессы «сверху вниз» и «снизу вверх», включенные в теорию предвзятой конкуренции. [39] Результаты фМРТ показывают, что процессы «снизу вверх» и «сверху вниз» работают параллельно с конкуренцией предвзятости. [40] Многочисленные исследования показали, что стимулы в поле зрения подавляют друг друга, когда они представлены вместе, но не тогда, когда каждый стимул представлен отдельно. Кастнер и его коллеги также обнаружили, что направление внимания на конкретное расположение стимула снижает подавляющий эффект. Также наблюдалось повышение активности зрительной коры; это было результатом предвзятости сверху вниз из-за предпочтения посещаемого места. [41]

    Дополнительные доказательства

    [ редактировать ]

    Еще одно предположение теории предвзятой конкуренции, согласно которому конкуренция интегрирована в несколько систем мозга (например, зрительную систему и рабочую память), наименее изучено. [42] Однако были предприняты эмпирические доказательства, подтверждающие подлинность этого утверждения. Исследования показали эту интеграцию различных систем мозга с помощью нейровизуализации. Активация в средней височной области, а также в веретенообразной области лица наблюдалась, когда испытуемых просили обратить внимание на движущееся лицо. [43] Средняя височная область участвует в восприятии движения, а веретенообразная область лица участвует в распознавании лиц, что демонстрирует интегрированные системы мозга в теории предвзятой конкуренции. Феррера и Лисбергер [44] представили доказательства конкурентного взаимодействия при выборе целей для плавного преследования движений глаз.

    Ссылки

    [ редактировать ]
    1. ^ Дезимона Р. и Дункан Дж. (1995). Нейронный механизм избирательного зрительного внимания. Ежегодный обзор неврологии, 18, 193–222.
    2. ^ Роллс, ET (2008). Память, внимание и принятие решений: единый подход вычислительной нейронауки; Издательство Оксфордского университета, Оксфорд.
    3. ^ Роллс, ET (2008). Память, внимание и принятие решений: единый подход вычислительной нейронауки; Издательство Оксфордского университета, Оксфорд.
    4. ^ Роллс, ET (2008). Память, внимание и принятие решений: единый подход вычислительной нейронауки; Издательство Оксфордского университета, Оксфорд.
    5. ^ Роллс, ET (2008). Память, внимание и принятие решений: единый подход вычислительной нейронауки; Издательство Оксфордского университета, Оксфорд.
    6. ^ Кох С. и Ульман С. (1985) Сдвиги в избирательном зрительном внимании: в сторону лежащих в основе нейронных схем. Нейробиология человека 4:219-227.
    7. ^ Дезимона Р. и Дункан Дж. (1995). Нейронный механизм избирательного зрительного внимания. Ежегодный обзор неврологии, 18, 193–222.
    8. ^ Дезимона Р. и Дункан Дж. (1995). Нейронный механизм избирательного зрительного внимания. Ежегодный обзор неврологии, 18, 193–222.
    9. ^ Дезимона Р. и Дункан Дж. (1995). Нейронный механизм избирательного зрительного внимания. Ежегодный обзор неврологии, 18, 193–222.
    10. ^ Роллс, ET (2008). Память, внимание и принятие решений: единый подход вычислительной нейронауки; Издательство Оксфордского университета, Оксфорд.
    11. ^ Дезимона Р. и Дункан Дж. (1995). Нейронный механизм избирательного зрительного внимания. Ежегодный обзор неврологии, 18, 193–222.
    12. ^ Дезимона Р., Унгерлейдер Л.Г. (1989). Нейронные механизмы обработки зрительной информации у обезьян. В Справочнике нейропсихологии, Vol. 2, изд. Ф. Боллер, Дж. Графман, стр. 267–99. Нью-Йорк: Эльзевир.
    13. ^ Jump up to: а б с Балдауф Д., Дезимона Р. (март 2014 г.). «Нейронные механизмы объектного внимания» . Наука . 344 (6182): 424–427. Бибкод : 2014Sci...344..424B . дои : 10.1126/science.1247003 . ПМИД   24763592 . S2CID   34728448 .
    14. ^ 4. Дезимона, Р. (1998). Зрительное внимание опосредовано предвзятой конкуренцией в экстрастриарной зрительной коре. ''Фил. Пер. Р. Сок. Лонд. Б, 353'', 1245-1255.
    15. ^ Унгерлейдер, LG, и Хаксби, СП (1994). «Что» и «где» в человеческом мозге. Текущее мнение в области нейробиологии, 4, 157–165.
    16. ^ Унгерлейдер, LG, и Хаксби, СП (1994). «Что» и «где» в человеческом мозге. Текущее мнение в области нейробиологии, 4, 157–165.
    17. ^ Дезимона Р. и Дункан Дж. (1995). Нейронный механизм избирательного зрительного внимания. Ежегодный обзор неврологии, 18, 193–222.
    18. ^ Кастнер, С., Л, Г., Унгерлейдер. (2001). Нейронная основа предвзятой конкуренции в зрительной коре человека. Нейропсихология. 39, 1263–1276.
    19. ^ Кастнер, С., Л, Г., Унгерлейдер. (2001). Нейронная основа предвзятой конкуренции в зрительной коре человека. Нейропсихология. 39, 1263–1276.
    20. ^ Кастнер, С., Л, Г., Унгерлейдер. (2001). Нейронная основа предвзятой конкуренции в зрительной коре человека. Нейропсихология. 39, 1263–1276.
    21. ^ Кастнер, С., Л, Г., Унгерлейдер. (2001). Нейронная основа предвзятой конкуренции в зрительной коре человека. Нейропсихология. 39, 1263–1276.
    22. ^ Кастнер, С., Л, Г., Унгерлейдер. (2001). Нейронная основа предвзятой конкуренции в зрительной коре человека. Нейропсихология. 39, 1263–1276.
    23. ^ Редди Л., Канвишер Н.Г. и ВанРуллен Р. (2009). Внимание и предвзятая конкуренция в множественных представлениях воксельных объектов. Труды Национальной академии наук, 106, 50, 21447-21452.
    24. ^ Деко, Г., и Роллс, ET (2005). Нейродинамика предвзятой конкуренции и сотрудничества за внимание: модель с импульсными нейронами. Журнал нейрофизиологии, 94, 295–313.
    25. ^ Бек, Д.М., и Кастнер, С. (2009). Механизмы «сверху вниз» и «снизу вверх» в смещении конкуренции в человеческом мозге. «Видение исследований», 49, 1154–1165.
    26. ^ Дезимона Р. и Дункан Дж. (1995). Нейронный механизм избирательного зрительного внимания. Ежегодный обзор неврологии, 18, 193–222.
    27. ^ Глейтман, Х., и Джонидес, Дж. (1978). Влияние набора на категоризацию при визуальном поиске. Восприятие и психофизика, 24 (4), 361–368.
    28. ^ «Обработка снизу вверх и сверху вниз | Концепции психологии» . Архивировано из оригинала 11 сентября 2019 г.
    29. ^ Бек, Д.М., и Кастнер, С. (2009). Нисходящие и восходящие механизмы смещения конкуренции в человеческом мозге. «Видение исследований», 49, 1154–1165.
    30. ^ Рейнольдс, Дж. Х., Челацци, Л., и Дезимона, Р. (1999). Конкурентные механизмы привлекают внимание в областях V2 и V4 макак. Журнал неврологии, 19, 1736–1753.
    31. ^ Рейнольдс, Дж. Х., Челацци, Л., и Дезимона, Р. (1999). Конкурентные механизмы привлекают внимание в областях V2 и V4 макак. Журнал неврологии, 19, 1736–1753.
    32. ^ Пру, MJ, и Эгет, HE (2008). Предвзятая конкуренция и визуальный поиск: роль яркости и контраста размеров. Психологические исследования, 72, 106–113.
    33. ^ Пру, MJ, и Эгет, HE (2008). Предвзятая конкуренция и визуальный поиск: роль яркости и контраста размеров. Психологические исследования, 72, 106–113.
    34. ^ «Обработка снизу вверх и сверху вниз | Концепции психологии» .
    35. ^ Холлингворт, А., и Лак, С.Дж. (2009). Роль зрительной рабочей памяти (ЗВМ) в управлении взглядом при зрительном поиске. Внимание, восприятие и психофизика, 71, 4, 936–949.
    36. ^ Джонидес, Дж. (1980). К модели движения мысленного глаза. Канадский журнал психологии, 34, 103–112.
    37. ^ Газзали, А., и Нобре, AC (2012). Модуляция сверху вниз: соединение избирательного внимания и рабочей памяти. Тенденции в когнитивных науках, 16, 2, 129–135.
    38. ^ Холлингворт, А., и Лак, С.Дж. (2009). Роль зрительной рабочей памяти (ЗВМ) в управлении взглядом при зрительном поиске. Внимание, восприятие и психофизика, 71, 4, 936–949.
    39. ^ Бек, Д.М., и Кастнер, С. (2009). Механизмы «сверху вниз» и «снизу вверх» в смещении конкуренции в человеческом мозге. «Видение исследований», 49, 1154–1165.
    40. ^ Бек, Д.М., и Кастнер, С. (2009). Нисходящие и восходящие механизмы смещения конкуренции в человеческом мозге. «Видение исследований», 49, 1154–1165.
    41. ^ О'Крэйвен, К.М., Даунинг, П. и Канвишер, Н. (1999). Доказательства фМРТ для объектов как единиц внимания. Природа, 401, 584–587.
    42. ^ Бек, Д.М., и Кастнер, С. (2009). Нисходящие и восходящие механизмы смещения конкуренции в человеческом мозге. «Видение исследований», 49, 1154–1165.
    43. ^ Кастнер С., Пинск М., Де Верд П., Дезимона Р. и Унгерлейдер Л. (1999). Повышение активности зрительной коры человека при направленном внимании в отсутствие зрительной стимуляции. Нейрон. 22, 751–761.
    44. ^ Феррера В.П. и Лисбергер С.Г. (1995) Внимание и выбор цели для плавных преследующих движений глаз. Журнал неврологии 15 (11); 7472-7484.
    Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Biased_competition_theory&oldid=1196914632"
    Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
    Arc.Ask3.Ru
    Номер скриншота №: fb5bfefb4c5cffff00e092131233b1c9__1705602480
    URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/fb/c9/fb5bfefb4c5cffff00e092131233b1c9.html
    Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
    Biased competition theory - Wikipedia
    Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)