Обработка подсознательного визуального временного порядка: хрупкость и роль мотивации

Введение в обработку временного порядка

Порядок является неотъемлемым свойством нашего сознательного опыта. Мы воспринимаем время как линейно текущее (т.е. «стрела времени»), и события, включая наши восприятия, действия и даже мысли, происходят либо одновременно, либо последовательно на этой стреле времени. Таким образом, упорядоченные последовательности повсеместно распространены в нашей среде и нашем повседневном поведении. Однако порядок восприятий не обязательно подразумевает восприятие порядка. Визуальные события, происходящие в нашей среде, обеспечивают последовательные входные данные в мозг. Влечет ли это автоматически кодирование временных отношений различных событий друг относительно друга (т.е. обработку порядка событий) — все еще открытый вопрос в психологии и когнитивных науках. Возникает ли восприятие порядка автоматически из последовательной обработки событий? Или восприятие порядка возникает только в ограниченных условиях, когда мобилизуются дополнительные когнитивные процессы?

Эмпирические предпосылки автоматической обработки

С эмпирической точки зрения, автоматическая обработка порядка правдоподобна в свете нескольких экспериментальных результатов, предполагающих, что мозг может обрабатывать временно упорядоченные последовательности. Когда порядок стимулов, составляющих последовательности, хорошо виден, люди могут извлекать и кодировать последовательности неявно, т.е. когда инструкции к заданию не привлекают внимание к фиксированной временной структуре presentation стимула, или когда участники не могут сообщить о ранее просмотренных последовательностях в фазе пост-теста. Например, в одном исследовании четыре последовательно представленных супралиминальных стимула появляются последовательно в разных locations, и участники должны реагировать после каждого стимула. Производительность участников выигрывает от повторения данного pattern последовательности, даже когда участники не проинформированы и не обнаруживают никакого pattern.

Различие между обработкой последовательности и порядка

Тем не менее, обработка последовательности стимулов не эквивалентна обработке относительного положения отдельных стимулов внутри последовательности, то есть их упорядочиванию. Обработка последовательности стимулов или преимущество от повторения последовательности может основываться на автоматической serial preparation к последующим стимулам, т.е. автоматическом replay последовательности. Это не требует кодирования representation порядка более высокого уровня между последовательными элементами. Формирование такого representation может занять ненужное время, что было бы несовместимо с высоким temporal resolution автоматических, бессознательных механизмов, позволяющих нам fluently следить за информацией с течением времени. Более того, автоматическое выведение порядка любого события относительно другого означало бы computational overload для мозга, когда человек находится на оживленной улице, полной динамических событий, которые не обязательно связаны друг с другом.

Цели и методология исследования

В недавнем исследовании Chassignolle et al. обнаружили evidence, предполагающее, что порядок стимулов, который не обнаруживается сознательно, все же может обрабатываться на automatic level. В их paradigm cued reaction time task порядок двух цветных cue («красный, затем зеленый» или «зеленый, затем красный») предсказывал upcoming target shape («+» или «x»), на который участники реагировали вручную. Участники были проинформированы о contingency между порядком cue и targets до участия в эксперименте. Участники улучшили свои reaction times (RT), когда упорядоченные cue были разделены супрапороговыми, легко обнаруживаемыми асинхронностями в 66 мс, но также и, что важно, подсознательными, необнаруженными асинхронностями в 17 мс, по сравнению с control condition, где cue появлялись синхронно (т.е. не было физической информации о порядке). Эти результаты указывают на то, что даже под порогом сознательного восприятия порядок может обрабатываться и использоваться для подготовки response.

Эксперимент 1: Проверка устойчивости эффекта

В первом эксперименте производительность участников выиграла от использования подсознательной информации о порядке по сравнению с контрольным условием, однако этот facilitation effect был transient и исчез в ходе эксперимента. Участники идентифицировали одну из двух возможных target luminances. Яркость целей зависела от порядка presentation двух визуальных cue, разделенных подсознательной асинхронностью. Производительность участников сравнивалась с таковой в контрольном условии, где cue представлялись синхронно. Производительность участников количественно оценивалась путем расчета dprime для каждого участника в каждом block и каждом condition.

Эксперимент 2: Роль мотивации

Во втором эксперименте мы исследовали и подтвердили роль мотивации, через monetary incentive, на ранее наблюдаемый эффект. Участники были разделены на две группы: Incentivized группа получила monetary incentive после первого block задачи с инструкциями, указывающими, что если их производительность в идентификации target gray values улучшится во втором block задачи, их monetary compensation будет удвоена. Nonincentivized группа выполнила только Conditioning training block между двумя blocks задачи и не получила дополнительных инструкций.

Результаты и обсуждение

Результаты предполагают, что подсознательный временной порядок cue обрабатывался и использовался для предсказания целей, thus улучшая производительность идентификации яркости, но только в течение очень короткого периода в начале задачи. Этот initial pattern результатов повторяет facilitation effect, наблюдавшийся на RT Chassignolle et al. в их исследовании, и расширяет его до accuracy участников.

Хрупкость автоматической обработки порядка

Несколько аспектов наших результатов показали, что автоматическая обработка порядка очень хрупка. В Эксперименте 1 использование временного порядка было транзиторным в начале эксперимента, а затем его эффект исчез. В Эксперименте 2 оно присутствовало только в Incentivized группе и только после того, как участники получи motivational instructions. Следует отметить, что facilitation effect, наблюдавшийся в начале задачи (1-й subblock) в Predictive группе Эксперимента 1, не был повторен в Incentivized и Nonincentivized группах Эксперимента 2, хотя экспериментальные условия и инструкции были идентичны в начале задачи в обоих экспериментах. Мы утверждаем, что этот вывод согласуется с гипотезой о том, что facilitation effect, связанный с обработкой и использованием подсознательного порядка, rather small и transitory.

Влияние мотивации

Эксперимент 2 был разработан для проверки того, была ли обработка подсознательного временного порядка связана с мотивацией. Facilitation effect, который наблюдался в Эксперименте 1 в начале задачи, но исчез со временем, позволяет предположить, что эффекты resulted from initial training в ассоциировании подсознательной информации о порядке с target gray values, но этот процесс не является purely automatic, поскольку facilitation effect не улучшался со временем. Известно, что производительность снижается со временем во время monotonous tasks, и снижение motivation или fatigue со временем может объяснить результаты. Однако требовались более прямые evidence роли мотивации. Манипулируя motivational levels участников через monetary incentive в Эксперименте 2, было показано, что facilitation effect в sensitivity участников зависит от мотивации.

Заключение и выводы

Вместе взятые, наши результаты позволяют предположить, что обработка временного порядка подсознательных асинхронностей возможна, хотя она хрупка и, вероятно, зависит от требований задачи. Поскольку манипуляция мотивацией влияет на обработку порядка, маловероятно, что обработка порядка, как исследовалось в нашем исследовании, является automatic, permanent process в нашей повседневной жизни. Даже при отсутствии манипуляции мотивацией в Эксперименте 1 обработка порядка происходила только после intensive training и быстро ослабевала. Это логично, если учесть, что если бы обработка порядка была continuously ongoing process, упорядочивание событий во времени с high temporal resolution означало бы computational costs для мозга.

Ключевой вывод: Обработка подсознательного временного порядка является возможной, но крайне хрупкой и зависимой от мотивации и task requirements. Это не полностью автоматический процесс, а скорее гибкий механизм, включаемый при необходимости.

Это исследование вносит важный вклад в понимание того, как наш мозг обрабатывает временную информацию на подсознательном уровне и как высшие когнитивные функции, такие как мотивация, модулируют эти базовые процессы восприятия.