Перцептивная обработка информации

Восприятие — не­что значительно большее, нежели передача нервной системой нейронных импуль­сов в определенные участки мозга. Восприятие также предполагает осознание субъектом самого факта стимулирования и определенные представления о нем, а чтобы это произошло, сначала необходимо ощутить «ввод» сенсорной инфор­мации, т. е. испытать ощущение. Иными словами, восприятие есть процесс осмыс­ления стимуляции наших сенсорных рецепторов. Следовательно, пока что есть основания взглянуть на восприятие как на задачу, которая заключается в сосредо­точении на сенсорном сигнале, анализе и интерпретации для создания осмыслен­ного представления об окружающем мире.

Восходящие и нисходящие процессы. Два базовых подхода к анализу восприятия и обработке информации основаны на восходящих (bottom-up) и нисходящих (top-down) процессах. Восходящие процес­сы, называемые также процессами передачи информационных данных (data-dri­ven processes), начинаются с простых элементов — дискретных сенсорных признаков, «сообщенных» сенсорными рецепторами. К этим признакам относятся разница в светимости, пространственные частоты или положение элементов в про­странстве. Зрительная система функционирует по принципу восходящего процес­са, когда конструирование и создание идентифицируемых паттернов и форм ста­новится результатом перцептивного объединения базовых элементов зрительной системы под воздействием автоматических, не контролируемых человеком меха­низмов мозга и зрительной системы. Входящая сенсорная информация передает­ся с базового, «нижнего» уровня наверх, на более высокие и интегративные уровни. В отличие от восходящих нисходящие процессы, называемые также процес­сами концептуализации информационных данных (conceptually driven processes), включают произвольное вовлечение глобальных, абстрактных и более высоких уровней анализа в реализацию процессов на более низком уровне: эти процессы восприятия формы преимущественно базируются на знаниях, ранее полученных наблюдателем, его предшествующем опыте, осмыслении и интерпретации, а так­же на его ожиданиях. Однако и восходящие, и нисходящие процессы являются формой проявления активности мозга и зрительной системы, и многие перцептив­ные события требуют их сочетания и взаимного дополнения. Процессы, лежащие в ос­нове внимания, могут быть составной частью как восходящих, так и нисходящих процессов.)

Внимание. Окружающий мир постоянно снабжает информацией наши органы чувств. Одна­ко очевидно, что мы и не можем обращать внимание на большую часть доступной нам информации, и не делаем этого. Связь между воздействием на нас окружаю­щей среды и нашим осознанием этого воздействия осуществляется неким посред­ником — процессом избирательного отбора информации. Говоря о проблеме изби­рательного отбора сведений из потока визуальной информации, воздействующего на зрительную систему, Кэнвишер и Даунинг (Kanwisher & Downing, 1998) при­бегли к следующей метафоре: «Смотреть на окружающий мир — все равно что пить из пожарного шланга. В том информационном потоке, который обрушивается на глаза, зрительная система легко может "захлебнуться"». Без механизмов, регулирующих внимание, осмысленное взаимодействие с окружающим миром было бы невозможно. То, на чем сосредоточено внимание индивидуума в каждый данный мо­мент, является результатом в высшей степени избирательного процесса, ограни­чивающего поток информации. Что же касается животных, то для них отбор ин­формации — преимущественно рефлекторный процесс, инициируемый внешними раздражителями. Например, если кошке или собаке, которые, казалось бы, отды­хают не обращая ни на что внимания, неожиданно предъявить не знакомый им сти­мул, они немедленно станут проявлять разнообразную сенсомоторную активность: глаза начнут «сканировать» окружающую обстановку в поисках информативных визуальных деталей, голова повернется в ту сторону, откуда раздался звук, нос нач­нет принюхиваться к витающим в воздухе запахам…

В результате эволюции и естественного отбора постепенно сформировались такие механизмы внимания, благодаря которым виды с более развитой нервной си­стемой смогли приспособиться к более сложным природным условиям. Внимание чела — это нечто гораздо большее, нежели ориентиро­вочный рефлекс и реакция сенсорных систем на внешний раздражитель. Известны избирательные процессы, на которые сильнейшее влияние оказывают такие не­сенсорные факторы, как мотивы, намерения, эмоции, воспоминания и ожидания. В свою очередь, эти факторы могут вызвать практически не поддающиеся описа­нию, достаточно сложные механизмы внимания, которые позволяют индивиду­уму без каких-либо внешних проявлений сенсомоторной активности эффективно отбирать наиболее релевантные, значимые признаки физических раздражителей и сосредотачиваться на них, игнорируя ненужные раздражители.

Что происходит в мозге, когда мы сталкиваемся с задачей, требующей сосредо­точения, причем завладеть нашим вниманием стремятся многочисленные стиму­лы, образы которых спроецированы на сетчатке? Учитывая ограниченную способность зрительной системы одновременно обрабатывать информацию, поступающую от нескольких раздражи­телей, вполне резонно предположить, что центральный механизм усиливает ре­левантные раздражители и тормозит — нерелевантные. Это предположение под­тверждается результатами изучения (с помощью ФМРТ) нейронной активности релевантных кортикальных структур во время выполнения заданий, требующих внимания (Kastner et al., 1998)- если образ на сетчатке является результатом воздействия множества стимулов, активность кортикального пред­ставления их зрительных образов зависит от того, в какой мере на них сосредото­чено внимание наблюдателя. Когда внимание сосредоточено на каком-то определенном или релевантном раздражителе из числа представленных на сетчатке, активность его кортикального представления увеличивается, а нейронная реакция на остальные, нерелевантные, раздражители, образы которых тоже спроецированы на сетчатке, тормозится. Это позволяет предположить, что на кортикальном уровне существу­ет некий скрытый механизм внимания, благодаря которому мозг (в случае, если на визуальную систему воздействует совокупность стимулов) отдает предпочтение входящим в него релевантным раздражителям и «отфильтровывает» нерелевант­ную информацию. Данные, полученные с помощью методов визуализации работы мозга, также являются и нейрофизиологическим подтверждением предположения, согласно которому при воздействии на организм многокомпонентного раздражи­теля кортикальная активность по отношению к каждому из компонентов отража­ет внимание, «уделенное» этому компоненту, т. е. является его нейронным эквива­лентом. Независимо от того, на базе каких процессов происходит фиксация внимания, все организмы, чтобы приспособиться к условиям обитания, вынуждены решать одну и ту же принципиальную проблему, которая заключается в выработке изби­рательно «настроенного» внимания, обеспечивающего восприятие релевантных, значимых и торможение и отсев ненужных раздражителей. Функция внимания такова, что оно одновременно и отбирает, и подавляет внешние раздражители. Основой фундаментального процесса отбора раздражителей является внима­ние, в котором определяющую роль играют восходящие процессы. Однако сказать, что механизмы внимания как таковые основаны исключительно на bottom-up- процессах, значит упростить проблему.

15. Восприятие сочетания «фигура—фон»

Когда мы смотрим на мир, наше восприятие немедленно отделяет предметы от их фона.

Как соотносятся видимые предметы и фон, на котором они выступают, и поче­му мы быстро и без усилий отличаем их друг от друга? Отчасти ответ на этот во­прос основан на том, что зачастую фигуры и фон физически отличаются друг от друга, а нам свойственна перцептивная тенденция под­черкивать физические различия объектов, находящихся в поле нашего зрения. По­мимо этой нам также свойственна и тенденция перцептивно делить поле зрения и воспринимать его по частям, т. е. в виде отдельных, отличных друг от друга участ­ков. Фундаментальной основой нашего видения мира как совокупности физиче­ски не связанных друг с другом объектов и поверхностей является то, что некото­рые детали визуальной картины выделяются на фоне других ее деталей. Функционально в восприятии сочетания фигура—фон проявляется тенденция воспринимать части визуального образа как цельные, хорошо очерченные предме­ты, выделяющиеся на своем фоне. С эволюционной точки зрения появление спо­собности различать фигуру и фон вполне оправданно. Наша зрительная система приспособлена для восприятия объемных предметов реального мира, для воспри­ятия различных объектов, выделяющихся и на фоне друг друга, и на общем для них фоне, а не для восприятия и объектов, и фона в виде двухмерных плоских поверх­ностей, какими они предстают на фотографиях или на чертежах. Восприятие трехмерных форм на основании фотографий и чертежей есть на самом деле иллюзия, в которой естественный механизм, приспособленный к восприятию реального мира, активируется под воздействием очевидных призна­ков глубины и удаленности, представленных на плоскости. По Рубину, фундаментальный принцип, определяющий связь между фигурой и фоном, заключается в следующем: «Если одно из двух однород­ных, окрашенных в разные цвета полей больше по величине и включает в себя дру­гое, вероятность того, что меньшее поле, включенное в большее, будет восприни­маться как фигура, очень велика». Однако как фигура может восприниматься любая четко обозначенная часть поля зрения, в этом слу­чае остальное будет восприниматься как фон. Предположение Рубина о существовании тенденции, соглас­но которой меньшие по величине и более четко отграниченные участки чаще вос­принимаются как фигуры.

Двойственное восприятие связи «фигура—фон». В тех случаях, когда конфигурация образована двумя отличными друг от друга и однородными элементами, из которых ни один не включен в другой и которые к тому же имеют общие границы, оба элемента с одинаковой вероятностью могут восприниматься как фигуры и возможны разные толкования их взаимосвязи. Фигура и фон таких неоднозначных конфигураций (по примеру) могут поменяться местами в результате переключения внимания. Стоит только сменить «фокус внимания», как фон начинает восприниматься как фигура, и наоборот. Выявление фигуры облегчается также и когнитивными факторами, например, если понять, что белое пространство, окружающее черные знаки, — сло­во, имеющее определенный смысл. Следует, однако, при­знать, что, как правило, мы без труда понимаем, что — фигура, а что — фон. В реаль­ном мире такие двойственные сочетания фигуры и фона, как те, что представлены в примере встречаются редко и только в виде объектов неприродного происхож­дения.

Перцептивные различия между фигурой и фоном. Рубин идентифицировал следующие основные перцептивные различия между фигурой и фоном:

1. Фигура представляет собой «вещь», а контур воспринимается как ее очер­тания. В отличие от фигуры фон воспринимается как некая «субстанция» и кажется относительно бесформенным.

2. Наблюдателю кажется, что фигура находится ближе к нему, перед фоном, а фон кажется менее четко локализованным, беспредельно простирающим­ся за фигурой. Известно, что стимул лучше виден, если появляется на участ­ке, воспринимаемом как фигура, а не фон. Напри­мер, когда наблюдателю предъявляли стимул — вспышку света — на участ­ке, воспринимаемом как фигура в конфигурации, которую можно трактовать двояко, он примерно в три раза точнее определял ори­ентацию стимула, чем когда тот же самый участок воспринимался как фон.

3. Благодаря фону фигура кажется более впечатляющей, значительной и луч­ше запоминается, кроме того, фигура вызывает больше ассоциаций с узна­ваемыми, привычными объектами, чем фон.