Как зрительный опыт формирует иллюзии: Эффект Буба-Кики и иллюзия размера-веса после восстановления зрения

Введение: Как опыт формирует наше восприятие мира

Опыт играет фундаментальную роль в том, как мы воспринимаем окружающий мир. Два интересных феномена, которые, как считается, являются результатом зрительного опыта взаимодействия с миром, — это эффект "Буба-Кики" и иллюзия размера-веса (ИРВ).

Что такое иллюзия размера-веса?

В иллюзии размера-веса участники эксперимента склонны считать меньший из двух объектов одинакового веса более тяжелым. В классическом варианте этой иллюзии размер объекта оценивается визуально-гаптически (то есть одновременно при удерживании и взгляде на объект), но иллюзия также была зафиксирована в чисто визуальных или гаптических условиях. ИРВ является устойчивым феноменом, на который не влияет явное знание того, что оба объекта имеют одинаковый вес.

Хотя были предложены различные механизмы, лежащие в основе этой иллюзии, и ее происхождение остается не до конца ясным, было показано, что она не является чисто сенсорной, а содержит когнитивный компонент. Важным предварительным условием возникновения иллюзии является ожидание того, что один из объектов тяжелее другого. Это ожидание формируется опытом взаимодействия с естественной средой, в которой размер объекта обычно коррелирует с его весом.

Эффект Буба-Кики: звуко-форма соответствие

В то время как корреляция между размером и весом объекта более очевидна в повседневной жизни, люди также устанавливают другие ассоциации между входными данными из различных сенсорных модальностей, которые кажутся более произвольными: например, сопоставление высоты тона или цвета с формой, размером или весом объекта.

Одним из примеров таких кроссмодальных соответствий является звуко-форма соответствие, как в эффекте "Буба-Кики", где участники последовательно сопоставляют округлые или заостренные формы с бессмысленными словами "Буба" и "Кики" соответственно. Эффект сохраняется across языков и культур с очень немногими исключениями и был описан даже у малышей и младенцев в возрасте 4 месяцев.

Методология исследования

В данном исследовании мы investigated роль раннего и позднего зрительного опыта в развитии этих двух феноменов у лиц с поздним лечением катаракты и у нормально видящих людей.

Участники исследования

В каждом эксперименте (Буба-Кики и ИРВ) мы tested три различные группы: лица с леченной катарактой, лица с ранней слепотой и нормально видящие контрольные группы. В эксперименте с Буба-Кики мы tested 23 пациента с леченной катарактой, группу лиц с ранней слепотой и группу нормально видящих controls.

Все пациенты с леченной катарактой ранее были диагностированы со зрелой, незрелой или частично рассосавшейся двусторонней катарактой. Эти случаи были классифицированы как врожденные, поскольку у пациентов наблюдался нистагм — признак зрительной депривации в раннем возрасте.

Экспериментальная процедура

Мы исследовали звуко-форменное соответствие в зрительной модальности у participants с леченной катарактой и у нормально видящих controls, и в гаптической модальности у слепых participants и нормально видящих controls.

В зрительном условии эксперимента Буба-Кики округлая и заостренная формы представлялись участнику визуально экспериментатором. Формы представлялись одновременно, одна слева и одна справа от средней линии участника на расстоянии 25-40 см. Участникам не разрешалось прикасаться к формам.

Результаты исследования

Эффект Буба-Кики у различных групп

Мы обнаружили, что эффект Буба-Кики присутствовал как у patients с леченной катарактой, так и у нормально видящих controls в зрительном условии. Обе группы делали консенсусный выбор чаще, чем можно было бы ожидать случайно. Однако группы достоверно отличались друг от друга, причем controls показывали эффект чаще, чем patients.

При учете времени зрительного опыта после начала зрения, то есть времени, прошедшего после операции, мы обнаружили, что patients с менее чем шестью месяцами зрительного опыта не отличались от уровня случайности, в то время как те, у кого было больше опыта, отличались. Patients, tested более чем через шесть месяцев после операции, больше не отличались от controls.

Иллюзия размера-веса: возрастные особенности

В эксперименте с ИРВ мы обнаружили визуально-гаптическую иллюзию как у patients с леченной катарактой, так и у controls. Controls показывали эффект значительно чаще, чем patients. Снова patients, tested менее чем через шесть месяцев после операции, не испытывали иллюзию, в то время те, кого tested более чем через шесть месяцев после операции, испытывали ее.

В среднем по возрастам ИРВ также отсутствовала у завязанных глаз нормально видящих controls, которых мы tested чисто гаптически. Мы обнаружили значительный эффект возраста у нормально видящих controls. Участники в возрасте до 12 лет систематически выбирали в противоположном направлении, то есть сообщали, что больший объект кажется тяжелее. Участники старшего возраста выбирали консенсусное решение в большинстве случаев.

Обсуждение результатов

Роль зрительного опыта в формировании восприятия

Мы исследовали, как ранний и поздний зрительный опыт влияет на эффект Буба-Кики и ИРВ у нормально видящих, слепых и лиц с поздним лечением катаракты. Чтобы fully оценить возможный вклад позднего зрительного опыта, мы исследовали развитие обоих феноменов с течением времени после операции по удалению катаракты.

Мы не обнаружили эффекта Буба-Кики в первые несколько месяцев после операции. В соответствии с предыдущими исследованиями, эффект отсутствовал и у наших слепых participants. Было высказано предположение, что гаптическое восприятие формы вызывает зрительные образы, и зрительные образы могут быть предпосылкой для возникновения эффекта Буба-Кики также в чисто гаптических условиях.

Отсутствие чувствительного периода для зрительного опыта

Предыдущее исследование показало, что эффект Буба-Кики отсутствует у individuals с леченной катарактой и пришло к выводу, что существует ранний чувствительный период, в котором структурированный зрительный ввод essential для развития эффекта Буба-Кики. Наши findings противоречат этому более раннему заключению и предполагают, что зрительный опыт, даже приобретенный только later in life, sufficient для усвоения environmental regularities, required для развития эффекта.

В эксперименте с ИРВ мы обнаружили визуально-гаптическую иллюзию как у patients с леченной катарактой, так и у controls. В соответствии с нашими результатами, одно предыдущее исследование показало, что лица с поздним лечением катаракты восприимчивы к ИРВ. Авторы пришли к выводу, что не существует раннего чувствительного периода, в котором структурированный зрительный ввод necessary для развития иллюзии.

Выводы и значение исследования

Наши findings предполагают, что зрение и зрительный опыт играют major роль как для эффекта Буба-Кики, так и для ИРВ, особенно у детей. Важно, что человеческий мозг может quickly усваивать определенные regularities в окружающей среде, которые являются основой обоих феноменов, даже после years зрительной депривации.

Временные рамки обнаруженных улучшений согласуются с данными patients с леченной катарактой, показывающими, что мультисенсорная интеграция также, по-видимому, развивается примерно через шесть месяцев после операции. Аналогичным образом, у cats, выращенных в темноте, мультисенсорное усиление на уровне отдельных нейронов развивается в similar timeframe, как и у наших patients.

Наши результаты опровергают наличие раннего чувствительного периода, в котором структурированный зрительный ввод essential для возникновения эффекта Буба-Кики или ИРВ. Вместо этого мы показываем, что зрительный опыт, даже происходящий поздно в жизни, enough для guidance развития обоих эффектов.

Это исследование демонстрирует удивительную пластичность человеческого мозга и его способность адаптироваться к новому сенсорному опыту даже после длительной депривации.

Практическое значение и дальнейшие исследования

Результаты данного исследования имеют важное значение для понимания процессов реабилитации людей с восстановленным зрением. Они показывают, что даже кратковременный зрительный опыт может значительно изменить восприятие человека и его способность интегрировать информацию из различных sensory модальностей.

Дальнейшие исследования должны быть направлены на более детальное изучение временных рамок развития различных аспектов зрительного восприятия после восстановления зрения, а также на выявление индивидуальных различий в способности к нейропластическим изменениям.