Как наше сознание меняет восприятие: исследование под микроскопом

Сознательная осведомленность изменяет то, как мозг обрабатывает конфликтующую информацию. Исследование, опубликованное в журнале Journal of Experimental Psychology: General, показало, что, когда люди не осознают визуальный сигнал, их мозг обрабатывает его отдельно от своих ожиданий, но как только они становятся осведомлены об этом, эти два процесса начинают взаимодействовать.

Понимание того, как сознательная осведомленность влияет на восприятие, является центральным вопросом в нейрофизиологии и психологии. Теория глобального нейронного рабочего пространства предполагает, что сознательное восприятие возникает, когда процессы, управляемые сверху-вниз (TD), и процессы, управляемые снизу-вверх (BU), интегрируются в перекрывающихся нейронных сетях.

Предыдущие исследования показали, что как объективная сенсорная информация, так и субъективная интерпретация влияют на поведение, но как эти потоки взаимодействуют в зависимости от сознательной осведомленности, остается неясным.

Исследования с использованием парадигм приминга продемонстрировали, что подсознательные примы (стимулы, которые не воспринимаются сознательно) все же могут влиять на реакции на последующие цели. Однако, остаются неясными нейронные механизмы TD и BU обработки – остаются ли они отдельными или интегрируются на разных уровнях осведомленности.

В новом исследовании, проведенном Цзе-Фанем Чжэнем и коллегами, была поставлена задача выяснить, остаются ли TD и BU обработка независимыми в бессознательных условиях или сливаются, когда стимулы осознаются.

Научные сотрудники использовали два эксперимента с различными вариантами парадигмы приминга Струпа. Первый эксперимент включал 31 участника. Это исследование использовало технику непрерывного подавления вспышки (CFS), чтобы сделать слово-примитив – либо китайский иероглиф для "желтого", либо "синего" – невидимым, показывая его одному глазу, пока другой глаз смотрел на быстро меняющийся визуальный шум (шаблоны Мондриана).

Эта техника обеспечила то, что примитив оставался не замеченным в определенных условиях, в то время как его видимость варьировалась в разных испытаниях. После экспозиции примитив participants видели цветную цель (либо желтую, либо синюю) и указывали ее цвет. Затем они пытались идентифицировать слово-примитив в задаче на выбор из двух альтернатив. Чтобы систематически манипулировать осведомленностью, исследователи изменили контраст примитива и классифицировали испытания в зависимости от того, насколько хорошо участники могли осознать его.

Второй эксперимент повторно проанализировал данные из предыдущего исследования (Sand & Nilsson, 2017), где использовалось обратное маскирование для манипуляции видимостью примитивов. Здесь 67 участников были подвержены английскому слову цвета (либо "RED", либо "BLUE") в течение шести миллисекунд, за которым последовала визуальная маска, которая предотвращала осознанное восприятие в некоторых испытаниях. Целевая стимуляция (цветная рамка либо красного, либо синего цвета) появлялась сразу после, требуя от участников определить ее цвет.

В отличие от первого эксперимента, где варьировался контраст примитива, в этом эксперименте физические характеристики примитива оставались неизменными. Это позволило исследователям оценить субъективную видимость независимо от силы стимула. Участники сообщали о своей восприятии видимости примитива, используя трехуровневую шкалу ("нет восприятия", "нечеткое восприятие" или "четкое восприятие") и пытались идентифицировать слово-примитив в задаче 2AFC. Исследователи классифицировали испытания как "невидимые" или "видимые" на основе субъективных оценок.

Результаты были убедительными. В первом эксперименте, когда участники не могли сознательно воспринять примитив (что определялось низкой точностью различения примитива), эффекты согласованности TD и BU влияли на время реакции независимо, что свидетельствует о том, что два типа обработки действовали в отдельных нейронных системах. Однако, по мере увеличения видимости примитива возникло взаимодействие между эффектами TD и BU, указывая на то, что два процесса начали сливаться, когда примитив осознавался.

Специфически, времена реакции в условиях, когда представления и TD и BU были несогласованными, показали уменьшение эффекта вмешательства. Это соответствует гипотезе, что сознательная осведомленность позволяет перекрывающимся нейронным сетям интегрировать эти представления. Переход от независимых к интерактивным эффектам на разных уровнях видимости дает поведенческие доказательства, поддерживающие теорию глобального нейронного рабочего пространства, которая предсказывает, что сознательное восприятие возникает из объединения сенсорного и управляемого решением процесса в общем нейронном рабочем пространстве.

Второй эксперимент подтвердил эти находки, используя другую парадигму, опровергая, что процессы TD и BU взаимодействуют только тогда, когда примитив осознается. Когда участники сообщали, что не имеют восприятия примитива, эффекты TD и BU оставались отдельными, без значительного взаимодействия. Однако когда участники субъективно сообщали о видении примитива – даже с неизменными физическими характеристиками – эффекты TD и BU сочетались независимо, повторяя шаблон первого эксперимента.

Результаты также указывали на то, что BU-драйвинг обработка незначительно влияла на времена реакции, когда примитив был полностью подавлен. Это предполагает, что бессознательное восприятие может не всегда генерировать измеримые поведенческие эффекты в определенных условиях маскировки.

Показав, что взаимодействия TD и BU зависят от сознательной осведомленности через два разных экспериментальных подхода, это исследование предоставляет доказательства того, что слияние этих процессов является отличительным признаком сознательного восприятия, а не побочным продуктом силы стимула или дизайна задач.

Следует отметить, что хотя поведенческий подход предлагает доступную альтернативу нейровизуализации, он не измеряет нейронные механизмы напрямую.

Исследование "Взаимодействие эффекта согласованности, управляемого решением сверху, и эффекта согласованности, управляемого входом снизу, коррелирует с сознательной осведомленностью" было проведено Цзе-Фанем Чжэнем, Шу-Юэ Хуаном, Шеной Лу и Ен-Чунь Цай.