До сих пор казалось непоправимым ограничением человеческого восприятия то, что мы пытаемся воспринимать вещи в очень быстрой последовательности, скажем, менее чем за полсекунды. Психологи называют это дефицитом "моргание внимания." Мы заметим, что первая машина вращается на нашем пути, но, возможно, не зарегистрируем ближайшую за ней. Оказывается, мы все-таки можем научиться делать лучше. В новом исследовании исследователи из Университета Брауна преодолели этот миг, немного потренировавшись, чего раньше никогда не пробовали.
"Внимание – очень важная составляющая зрительного восприятия," сказал Такео Ватанабэ, профессор кафедры когнитивных, лингвистических и психологических наук Брауна. "Один из лучших способов улучшить наши зрительные способности – улучшить функцию внимания."
Ватанабе и его команда находились в Бостонском университете, когда проводили эксперименты, описанные в статье, опубликованной 9 июля в Proceedings of the National Academy of Sciences. Суть исследования заключается в том, что придания второму целевому объекту отдельного цвета достаточно, чтобы научить людей переключать свое внимание быстрее, чем они могли раньше. После этого они могут воспринимать второй целевой объект, представленный на пятую долю секунды позже, даже если он не сильно окрашен.
Тренируйте мозг
В первом и наиболее важном эксперименте исследователи усадили 10 человек за компьютер и показали им быструю последовательность из множества букв белого на черном и всего двух цифр белого на черном. Персонажи появлялись и исчезали в течение десятых долей секунды. Затем люди должны были вводить числа, которые они видели. В одном наборе последовательностей числа были расположены через два символа, или пятую долю секунды, друг от друга. В другом наборе числа были разделены шестью символами, или более чем на полсекунды. Люди выполнили сотни раундов каждого задания.
Перед тренировкой, которая также длилась сотни раундов, люди с гораздо большей вероятностью получали второй номер, когда он предъявлялся более чем через полсекунды после первого. Если он был представлен менее чем на полсекунды позже, наблюдался ощутимый эффект моргания внимания.
В обучении людей Ватанабэ и его команда сделали только одно: они покрасили вторую цифру в красный цвет.
"Изменение цвета может быть очень заметным," Ватанабэ сказал. "Если все элементы черно-белые и внезапно отображается цветной элемент, вы обращаете на это внимание."
После обучения исследователи вернулись к тому, чтобы представлять испытуемым те же самые черно-белые последовательности букв и цифр в течение еще двух дней. В более быстрой последовательности обученные испытуемые смогли получить правильное второе число гораздо чаще, почти точно так же, как и во время последовательности с более длительным интервалом между числами. Внимательное моргание почти полностью исчезло.
Во втором эксперименте они приглашали испытуемых обратно в среднем через два с половиной месяца. Они обнаружили, что улучшение восприятия все еще на месте.
Чтобы проверить эффективность обучения по цвету, а не простое повторение обучения, команда провела тренировку для шести новых участников, в которой второе целевое число не было окрашено. Затем ученые измерили работу добровольцев. Без увеличения заметности, обеспечиваемой цветом, испытуемые не проявляли улучшенной способности определять второе быстро представленное целевое число.
Исследователи также протестировали, чтобы определить, помогает ли простое присутствие цвета гасить моргание внимания, даже если оно не было связано со вторым целевым числом. Они попросили восемь новых людей пройти обучение, в котором вторая цель менялась, когда ее предъявляли, но чтобы второй символ после первого стимула был окрашен в красный цвет, независимо от того, была это цель или нет. Людям с этим обучением также не удалось улучшить.
"Результаты экспериментов 3 и 4 вместе показывают, что [моргание внимания] устраняется только тогда, когда [цель 2] постоянно уделяется внимание во время тренировки," авторы написали.
Тем не менее, в последовательных экспериментах было показано, что эффекты обучения закрепляются, даже когда экспериментаторы меняют временной интервал между первым и вторым целевыми числами и когда числа маскируются не буквами, а вместо этого тарабарщиной.
Более быстрая обработка или переключение внимания
Наконец, исследователи провели оригинальный эксперимент с девятью добровольцами на аппарате фМРТ, чтобы увидеть, что происходило в мозгу до и после того, как люди прошли обучение. Цель заключалась в том, чтобы увидеть, помогает ли им тренировка обрабатывать более быстрые цели, как это происходит с более медленно расположенными целями, или они по-другому обращают внимание. Исследователи рассудили, что если бы улучшение произошло за счет обработки, они бы ожидали увидеть, что активность мозга при обработке более быстрой последовательности будет больше похожа на активность мозга во время более медленной последовательности.
Вместо этого они не увидели такой повышенной корреляции в четырех частях мозга. Авторы пришли к выводу, что это поверило альтернативному объяснению, которое заключалось в том, что люди решали переключить свое внимание быстрее после тренировки, а не быстрее обрабатывать визуальные стимулы.
"Внимание – когнитивный компонент зрительного восприятия," Ватанабэ сказал. "Мы показали, что можно улучшить даже более высокий когнитивный компонент обработки изображений."