Как мозг воспринимает группы объектов: новое исследование о распределении признаков

Как мозг воспринимает группы объектов?

Как зрительная система представляет группу ягод на рис. 1А? Из чего состоит наше сознательное восприятие этого набора? Что мы можем явно осознавать? Эти вопросы активно изучались в последние 30 лет в исследованиях восприятия ансамблей (обзоры: Alvarez, 2011; Corbett et al., 2023; Whitney & Yamanashi Leib, 2018). Представление группы объектов — сложная задача для зрительной системы, учитывая её ограниченную способность к вниманию и хранению объектов в рабочей памяти (Cowan, 2001; Luck & Vogel, 1997; Pylyshyn & Storm, 1988).

Участники экспериментов плохо справляются с вопросами об отдельных элементах ансамблей, но удивительно точно сообщают средние значения многих визуальных признаков (Ariely, 2001; Chong & Treisman, 2003, 2005b) и оценивают их вариативность (например, размах или дисперсию: Haberman et al., 2015; Khvostov & Utochkin, 2019; Morgan et al., 2008).

Популярная точка зрения заключается в том, что сознательное (явное) представление ансамбля содержит сжатую информацию: вместо хранения всех отдельных экземпляров явно представлены только сводные статистики — среднее значение и вариативность (Alvarez, 2011; Atchley & Andersen, 1995; Dakin & Watt, 1997; Hansmann-Roth et al., 2021). Мы называем это теорией сводных статистик.

Методы исследования

Участники и стимулы

В эксперименте участвовали 10 добровольцев (средний возраст — 24,5 года, 6 женщин, 4 мужчины). Размер выборки был основан на предыдущих исследованиях, использующих сегментированную регрессию для анализа представлений распределения признаков (Chetverikov et al., 2016, 2017b).

Стимулы отображались на 24-дюймовом калиброванном LCD-мониторе (ASUS, VX248h; разрешение 1920×1080) с использованием PsychoPy 3 (Peirce et al., 2019). Экран был откалиброван по цвету с помощью фотометра Cambridge Research Systems ColorCal MK2.

Парадигма Feature Frequency Report (FFR)

Мы разработали новую экспериментальную парадигму — Feature Frequency Report (FFR) — для проверки, имеет ли зрительная система явный доступ к свойствам распределений признаков. Участникам кратковременно (800 мс) показывали ансамбли из 36 цветных дисков с гауссовым, равномерным или бимодальным распределением цветов (рис. 2А, В). Они сообщали частоту случайно выбранного цвета, используя ползунок (от 0 до 8).

Выводы и значение исследования

Мы продемонстрировали, что зрительная система может представлять целые распределения признаков, и, что наиболее важно, наблюдатели имеют надёжный явный доступ к этим представлениям. Это противоречит популярному мнению, что наблюдатели имеют явный доступ только к сводным статистикам.

Мы предлагаем теорию распределения признаков в восприятии ансамблей: когда зрительная система воспринимает набор объектов, распределение признаков представлено детально. Это представление явно доступно и может использоваться для сообщения характеристик распределения и сводных статистик.

Наблюдатели сознательно представляют стимульные ансамбли как распределение признаков, а не как ограниченный набор сводных статистик.