Исследование опубликовано в последнем номере журнала Current Biology.
Мартин Рольфс, исследователь с Факультета психологии Нью-Йоркского университета, так рассказывает о проведенной работе: «Наше исследование показало, что причинно-следственные связи могут быть установлены уже на ранней стадии работы зрительной системы. Этот результат разрешает длящуюся в течение долгого времени дискуссию о том, как обрабатываются некоторые зрительные события. Мы показали, что наши глаза могут быстро оценивать связи причины и следствия без помощи когнитивных систем».
В настоящее время Рольфс является главой исследовательской группы в Центре вычислительной нейронауки имени Бернстайна и на Факультете психологии Университета Гумбольдта в Берлине. Его соавторами в проведенной работе были Михаэль Дамбахер, работающий в Университетах Потсдама и Констанца, а также Патрик Кэвэнейг, профессор Университета имени Декарта в Париже.
В повседневной жизни мы часто выносим сужения о взаимосвязи между событиями (например, «мяч разбил стекло на столе»), является ли объект одушевленным или неодушевленным («смотри, эта штука живая!») или намерений («он хотел помочь ей»). Такие суждения являются достаточно сложными, поэтому многие считают, что в этот процесс необходимо включаются системы мышления: нам нужно, чтобы мозг сказал нам, что именно мы видим. Однако, некоторые суждения производятся настолько быстро и легко, что можно предположить их формирование на уровне чисто зрительной системы.
До настоящего времени не было точно известно, какие именно суждения требуют вовлечения мышления, а в каких случаях без него можно обойтись. В новом исследовании ученые сосредоточились на изучении причинно-следственных суждений, чтобы лучше понять разделение труда между зрительными и когнитивными процессами.
Эксперименты ученых были связаны с выявлением того, как именно мы воспринимаем каузальность – то есть, те случаи, когда одно событие вызывает другое. Восприятие каузальности обычно включает два компонента: первый основан на восприятии непосредственного события в окружающем мире, а второй – на логическом выводе. Для того, чтобы увидеть причинно-следственную структуру между событиями, нужно, во-первых, увидеть, что одно событие следует за другим, обычно с некоторым небольшим интервалом, и между объектами, с которыми происходят события, есть некоторый физический контакт: так, после того, как стакан уронили, он сразу падает на стол. Это – первый компонент перцептивной каузальности, основанный на стимуляции.
Второй компонент, или логический вывод, это связь между двумя событиями, которые связываются в одну цепочку: вместо того, чтобы видеть, как один объект останавливается, а второй начинает движение, мы воспринимаем последовательность действий, которые переходят одно в другое – например, как один бильярдный шар, придавая импульс другому, сам останавливается.
Для оценки того, как наш мозг оценивает каузальность, исследователи использовали процедуру адаптации, которая часто применяется в исследованиях для выяснения нейронных механизмов зрительных эффектов последействия. Сначала зрительная система адаптируется к определенному стимулу, а затем проверяется, насколько адаптация повлияла на восприятие последующего стимула. Известно, что чувствительность зрительной системы к стимулам, предъявляемым на достаточно продолжительное время, довольно быстро меняется. Например, если долго не сводить взгляда с красного круга, а затем перевести взор на белую стену, то на ней будет восприниматься зленный круг, а после адаптации к движущейся в некотором направлении текстуре неподвижные объекты будут казаться движущимися в противоположную сторону (так называемый «эффект водопада»).
Используя метод адаптации, исследователи провели серию экспериментов. Они показали, что длительное и многократное наблюдение за причинно-следственными событиями (например, столкновениями объектов) приводит к тому, что степень воспринимаемой причинности уменьшается. В контрольном условии адаптация к последовательностям событий, не связанным друг с другом, не повлияла на восприятия степени причинности. Эти результаты показывают, что определенные суждения о причинности обладают классическими свойствами зрительного восприятия (то есть, сенсорной адаптацией) и, следовательно, являются результатом работы исключительно зрительной системы, без подключения вышележащих уровней. Стоит отметить, что как и классическая сенсорная адаптация, полученные эффекты сдвигались при движении глаз. Только чисто сенсорные процессы могут объяснять такие результаты, но не когнитивная обработка, которая в данном случае не связана с поворотом глаз.
Подводя итог проведенной работе, исследователи заключают, что полученные ими результаты являются важным подтверждением кодирования некоторых последовательностей событий и связей между ними на сенсорно-перцептивном, а не на когнитивном уровне.
Литература:
Martin Rolfs, Michael Dambacher, and Patrick Cavanagh. . Current Biology, 2013.