Poznawcza C2

Percepcja - definicja (3)

• zbiór procesów poznawczych

• pozwalają nam odbierać informacje o otoczeniu oraz o własnym ciele (np. położeniu kończyn, stanie narządów wewnętrznych)

• wynik: spostrzeżenia (percepty)

Propriocepcja - definicja (2)

• czucie własne

• odbieranie informacji o położeniu własnego ciała i jego części

Spostrzeżenia

nietrwałe obrazy obiektów w umyśle, na które wpływają pojęcia, schematy (reprezentacje trwałe) i struktury wiedzy (np. pamięć)

Spostrzeganie (percepcja umysłowa) (7)

• aktywny proces tworzenia obrazu (reprezentacji) przedmiotu na podstawie informacji ze zmysłów i pamięci

• polega na łączeniu informacji dotyczących wszystkich jego właściwości rozpoznawaniu ich i interpretowanie

• świadome spostrzeżenie i wymaga aktywności umysłu

• pozwala całościowo odzwierciedlić obiekt, łącząc bodźce dystalne z otoczenia z wrażeniami, które wywołują

• do prawidłowego spostrzegania potrzebna jest odpowiednia ilość bodźców zmysłowych

• złożony proces

• wymaga aktywności człowieka, np. oglądania obiektu z różnych perspektyw np. chodzenie wokół iluzji optycznej ją psuje (teoria ekologiczna James Gibson - nie istnieją trwałe reprezentacje umysłowe)

Naiwne (potoczne) koncepcje percepcji (2)

• zakładają, że zmysły przekazują informacje (np. obraz lub dźwięk) do kory mózgowej w takiej samej formie, w jakiej zostały odebrane

• trwałe reprezentacje zmysłowe w umyśle zachowują formę zmysłową

Naiwne (potoczne) koncepcje percepcji (2) - jaki problem

pomijają sposób, w jaki informacje zmysłowe są przekształcane w informacje umysłowe

Metafora aparatu fotograficznego (3)

• dawniej porównywano wzrok do aparatu fotograficznego, a obraz na siatkówce do zdjęcia

• porównanie jest niedokładne - siatkówka jest wklęsła, a błona fotograficzna płaska

• przechowywanie wszystkich informacji zmysłowych w niezmienionej formie byłoby nieekonomiczne i powodowałoby nadmiar informacji np. twarz dziecka stale się zmienia, więc jej obraz musiałby być ciągle aktualizowany

Deprywacja sensoryczna

znaczne ograniczenie bodźców zmysłowych (wzrokowych, słuchowych, dotykowych), które może prowadzić do halucynacji i urojeń (umysł próbuje uzupełnić brakujące informacje)

Jak mózg radzi sobie z nadmiarem stymulacji?

przez selektywną uwagę

Bodźce zdegradowane (niepełne)

bodźce, które nie dostarczają pełnych informacji o obiekcie

Recepcja sensoryczna (4)

• pierwszy etap spostrzegania

• odbieranie informacji przez zmysły i kodowaniu fizycznych cech bodźców w receptorach (narządach zmysłów)

• zachodzi bez świadomego spostrzeżenia

• konieczny warunek spostrzegania

Teoria spostrzegania Brunera i Goodmana (3)

• spostrzeganie polega na łączeniu informacji zmysłowych z wiedzą i informacjami umysłowymi

• nowo poznawane obiekty są kategoryzowane (przypisywane do określonych kategorii na podstawie odbieranych informacji i posiadanej wiedzy)

• teoria podkreśla rolę wiedzy w interpretowaniu i spostrzeganiu świata

Teoria spostrzegania Brunera i Goodmana - problem teorii

nie wyjaśnia dokładnie, jak proste informacje zmysłowe są przekształcane w złożone reprezentacje umysłowe zrozumiałe dla systemu poznawczego

Rodzaje zmysłów

• bliskie (receptory kontaktowe) - smak, dotyk i węch

• dalekie (telereceptory) - wzrok i słuch

Bodziec dystalny

obiekt lub zdarzenie znajdujące się poza organizmem, np. płonąca świeca

Bodziec proksymalny

oddziaływanie bodźca na narząd zmysłu, np. światło świecy padające na siatkówkę oka

Bodźce w procesie recepcji sensorycznej

• zmienią swój charakter

• bodziec dystalny oddziałuje na narząd zmysłu i tworzy bodziec proksymalny, rozpoczynając proces recepcji sensorycznej

Wrażenia (2)

• najprostsze procesy psychiczne, które powstają, gdy bodziec proksymalny zostaje odebrany przez zmysły i przekształcony w impuls nerwowy.

• odzwierciedlają pojedyncze, podstawowe cechy bodźca

Wrażenia - przykłady

• wzrok - kolor, wielkość, kształt

• słuch - wysokość dźwięku (wysoki, niski), barwa i głośność (cichy, głośny)

Teorie rozpoznawania wzorców - wymień 2 podejścia

koncepcja modeli, koncepcja cech

Teorie rozpoznawania wzorców - koncepcja modeli

porównujemy spostrzegany obiekt z zapamiętanym wzorcem lub prototypem reprezentującym daną kategorię

Teorie rozpoznawania wzorców - koncepcja cech

porównujemy cechy spostrzeganego obiektu z cechami wzorcowymi

Teorie rozpoznawania wzorców - czas rozpoznawania (2)

• więcej kategorii umysł musi sprawdzić = dłużej trwa rozpoznawanie

• prosta kategoryzacja percepcyjna trwa ok. 80 ms

Spostrzeganie oddolne (bottom-up) - opis (5)

• proces przebiega od odbioru wrażeń zmysłowych do rozpoznania obiektu

• szybki, automatyczny

• wiedza o obiekcie powstaje na podstawie informacji dostarczanych przez zmysły

• poszczególne systemy umysłu włączają się kolejno, w miarę jak proces staje się bardziej złożony

  • detektor cech - odbiera i koduje wrażenia zmysłowe

  • pamięć długotrwała - dostarcza wiedzy potrzebnej do rozpoznania obiektu

• proces rozpoczyna się, gdy pojawia się bodziec dystalny

Spostrzeganie oddolne - kolejność procesu

bodziec dystalny → bodziec proksymalny (odbiór bodźca) → wrażenie (impuls nerwowy) → spostrzeżenie (odkodowane impulsy nerwowe) i interpretacja

Detektory cech (6)

• grupy komórek zwojowych, które wykrywają określone właściwości bodźców

• odpowiadają za odbiór i kodowanie wrażeń zmysłowych

• bardziej złożony system poznawczy = więcej prostych detektorów cech w nim działa

• różnią się:

  • strukturalnie - stopniem złożoności i liczbą połączeń nerwowych

  • funkcjonalnie - rodzajem cech, które wykrywają

• bliżej kory mózgowej = bardziej złożone są detektory i właściwości bodźców, które rozpoznają

• przy wzroku: końcowy etap przetwarzania = kora wzrokowa w płatach potylicznych

Jak przebiega przetwarzanie informacji wzrokowych? (3 etapy)

1) fotoreceptory mierzą natężenie danego bodźca dystalnego:

• pręciki - umożliwiają widzenie przy słabym oświetleniu, w nocy

• czopki - odpowiadają za widzenie barw i ostrość wzroku

2) informacje zebrane przez fotoreceptory → komórki dwubiegunowe → komórki zwojowe

3) komórki zwojowe - przetwarzają informacje sensoryczne, wyspecjalizowane, różne ich grupy reagują na określone cechy, np. pionowe i poziome linie, ruch obiektu czy jego położenie w przestrzeni

Odbiór i kodowanie wrażeń słuchowych - przebieg

dźwięk powoduje drgania błony bębenkowej → drgania wywołują zmiany ciśnienia płynu w ślimaku → uginają się komórki włoskowate narządu Cortiego w uchu wewnętrznym → powstają impulsy nerwowe, które są przesyłane do kory słuchowej

Odbiór i kodowanie wrażeń słuchowych - próg pobudzenia

• komórki włoskowate reagują na różne częstotliwości dźwięków

• aby komórka włoskowata została pobudzona, dźwięk musi przekroczyć próg jej pobudzenia

Odbiór i kodowanie wrażeń słuchowych - jakie informacje przekazują impulsy nerwowe

o czasie trwania i częstotliwości słyszanych dźwięków

Odbiór i kodowanie wrażeń słuchowych - co się dzieje w korze słuchowej w płatach skroniowych

• informacje są interpretowane

• detektory cech rozpoznają bardziej złożone zestawy dźwięków

Stan nasycenia

niemożliwia wzbudzenie impulsu nerwowego, bo intensywność dźwięku jest zbyt duża dla danej komórki włoskowej

Spostrzeganie głębi - definicja

zdolność u. wzrokowego do:

• widzenia przestrzeni trójwymiarowej

• oceniania odległości i określania położenia obiektów

• odróżniania przedmiotu od tła

Spostrzeganie głębi - rodzaje dystansów

• dystans absolutny - odległość między obserwatorem a obiektem

• dystans względny - odległość między poszczególnymi obiektami

Wskazówki okulomotoryczne

pozwalają oceniać odległość obiektów na podstawie zmian w położeniu i pracy gałek ocznych

Akomodacja soczewki (2)

• dostosowanie kształtu soczewki do odległości obiektu

• bliżej znajduje się przedmiot = większy wysiłek mięśni odpowiedzialnych za zmianę kształtu soczewki

Wskazówki wizualne - opis

pozwalają oceniać odległość obiektów w polu wzrokowym niezależnie od ruchu w polu wzrokowym lub ruchu obserwatora

Wskazówki wizualne - rodzaje wymień

monokularne (dostępnych dla jednego oka), binokularne - wymagają obu oczu

Wskazówki wizualne - wskazówki monokularne (7)

• perspektywa liniowa - równoległe linie wydają się zbiegać w oddali

• wielkość cienia - cień pomaga ocenić położenie i odległość obiektu

• kontrast - dalsze obiekty wydają się mniej wyraźne, a bliższe bardziej wyraźne

• szczegóły powierzchni - z bliska widzimy więcej szczegółów i faktury obiektu niż z daleka

• względna pozycja - obiekt zasłaniający inny obiekt wydaje się bliższy (złudzenie Kanizsy)

• znajomość wielkości obiektu - obiekty znane nam z doświadczenia wydają się większe, gdy są bliżej

• paralaksa ruchowa - podczas ruchu obserwatora bliższe obiekty wydają się poruszać szybciej niż dalsze, np. drzewa przy drodze mijają nas szybciej niż odległy las

Wskazówki wizualne - wskazówki binokularne

konwergencja dwuoczna, widzenie stereooptyczne

Wskazówki wizualne - wskazówki binokularne - konwergencja dwuoczna (4)

• symetryczny, zbieżny ruch obu gałek ocznych ku środkowi - w kierunku nosa

• umożliwia prawidłowe skupienie wzroku na bliskich obiektach

• obrazy z prawego i lewego oka łączą się w mózgu w jeden ostry, trójwymiarowy obraz

• na podstawie napięcia mięśni poruszających gałkami ocznymi mózg ocenia odległość obiektu

Wskazówki wizualne - wskazówki binokularne - widzenie stereooptyczne

• zdolność szacowania względnej odległości obiektów znajdujących się obok siebie w polu widzenia

• każde oko patrzy na obiekty pod nieco innym kątem, a mózg łączy oba obrazy, wykorzystując różnice między nimi do oceny głębi

Identyfikacja obiektu - Humphreys i Bruce - opis

składa się z 5 faz, które muszą następować po sobie w określonej kolejności, aby proces przebiegał prawidłowo

Identyfikacja obiektu - Humphreys i Bruce - fazy

1) Recepcja danych zmysłowych - odbieranie informacji przez zmysły

2) Odzwierciedlenie obiektów w systemie poznawczym

3) Klasyfikacja percepcyjna - porównanie struktury obiektu z posiadanymi reprezentacjami umysłowymi

4) Klasyfikacja semantyczna - przywołanie wiedzy o funkcji obiektu i innych powiązanych z nim obiektach

5) Klasyfikacja leksykalna – przypisanie obiektowi odpowiedniej nazwy słownej (Silveri i Gainotti: ta faza zależy od przebiegu poprzednich faz)

Teoria geonów - Biederman (3)

• geony - 36 podstawowych kształtów geometrycznych (np. walce, ostrosłupy), które służą do rozpoznawania i odróżniania obiektów

• system poznawczy rozpoznaje obiekty, analizując informacje wzrokowe o ich liniach, krawędziach, kątach i symetrii.

• przykład: kubek rozpoznajemy jako połączenie kształtu cylindra i łuku (ucha kubka).

Spostrzeganie odgórne (top-down) (5)

odbiór i interpretacja bodźców zależą nie tylko od informacji ze zmysłów, ale także od:

• wiedzy i doświadczeń - pomagają rozpoznawać obiekty, nawet gdy widzimy tylko ich część

• oczekiwań - wpływają na to, czego spodziewamy się zobaczyć i jak interpretujemy bodźce

• nastawienia percepcyjnego - przygotowuje umysł do rozpoznawania określonych obiektów lub kategorii

• kontekstu - otoczenie bodźca wpływa na jego interpretację, która może różnić się od rzeczywistości

• złudzeń i błędów percepcji - pokazują, że to, co spostrzegamy, może różnić się od rzeczywistości.

Wniosek: człowiek nie odbiera rzeczywistości całkowicie obiektywnie

Konsekwencje spostrzegania

• korzyść - umożliwia szybkie rozpoznawanie obiektów, nawet gdy informacje zmysłowe są niepełne

• ograniczenie - może prowadzić do błędów i złudzeń oraz interpretowania bodźców zgodnie z oczekiwaniami, a nie rzeczywistymi cechami obiektu

Dowody na wpływ procesów odgórnych na percepcję - wymień

stałość spostrzegania/percepcyjna, stałość wielkości, stałość kształtu, stałość jasności i barwy

Dowody na wpływ procesów odgórnych na percepcję - stałość spostrzegania/percepcyjna

• zdolność do postrzegania obiektu jako niezmiennego mimo zmiany warunków obserwacji, np. pory dnia czy perspektywy

• możliwa dzięki wiedzy o świecie, doświadczeniu i trwałym reprezentacjom umysłowym

Dowody na wpływ procesów odgórnych na percepcję - stałość wielkości

postrzeganie obiektu jako mającego tę samą wielkość, mimo że zmienia się jego odległość od obserwatora

Dowody na wpływ procesów odgórnych na percepcję - stałość kształtu

postrzeganie obiektu jako mającego ten sam kształt, mimo że jego obraz na siatkówce zmienia się wraz z perspektywą

Dowody na wpływ procesów odgórnych na percepcję - stałość jasności i barwy

postrzeganie jasności i koloru obiektu jako względnie niezmiennych mimo zmian oświetlenia

Nastawienie percepcyjne (5)

• wstępne przygotowanie umysłu do odbierania i interpretowania określonych informacji

• możemy być przygotowani do rozpoznania obiektu, zanim go zobaczymy, dzięki czemu łatwiej rozpoznajemy go na niejednoznacznym obrazie

• siła nastawienia ma znaczenie - słabsze nastawienie ułatwia zmianę interpretacji i dostrzeżenie innych możliwości

• może być trwałe, np. w postaci stereotypów

• wniosek: ten sam obraz może być różnie interpretowany w zależności od wcześniejszych doświadczeń i nastawienia

Figura niemożliwa (4)

• złudzenie, rysunek, który wygląda jak trójwymiarowy obiekt, ale zawiera sprzeczności, przez które nie da się go zbudować w przedstawionej formie

• rozpoznanie poszczególnych fragmentów nie gwarantuje prawidłowego rozpoznania całego obiektu

• umysł dąży do stworzenia spójnej interpretacji obrazu

• sposób organizowania informacji wzrokowych wpływa na to, jak postrzegamy przestrzeń

Spostrzeganie twarzy (3)

• twarz = specyficzny bodziec w procesie spostrzegania i rozpoznawania obiektów

• prawa półkula jest odpowiedzialna za rozpoznawanie twarzy i innych obiektów

• rozpoznawanie twarzy zachodzi m.in. w zakręcie wrzecionowatym w płacie skroniowym, jest tam obszar percepcji twarzy, który silniej aktywuje się podczas oglądania twarzy niż innych obiektów

Prozopagnozja (2)

• zaburzenie polegające na trudnościach w rozpoznawaniu twarzy innych osób, a nawet własnej, mimo zachowanej zdolności rozpoznawania innych obiektów

• mogą rozpoznawać ludzi np. po głosie, dotyku lub imieniu

Dwa modele rozpoznawania twarzy według Marthy Farah - wymień

model analityczny, model holistyczny

Dwa modele rozpoznawania twarzy według Marthy Farah - model analityczny (3)

• rozpoznawanie obiektów na podstawie ich cech

• odpowiada za rozpoznawanie zwykłych obiektów

• opiera się na koncepcji cech

Dwa modele rozpoznawania twarzy według Marthy Farah - model holistyczny (3)

• rozpoznawanie obiektów przez porównywanie obrazów sensorycznych z obrazami umysłowymi

• odpowiada za rozpoznawanie specjalnych obiektów, np. twarzy

• opiera się na koncepcji modeli

Wyniki badań neuroobrazowych dotyczących rozpoznawania twarzy bardziej wspierają koncepcje cech czy modeli?

modeli, proces ten jest obsługiwany przez niewielki, wyspecjalizowany obszar mózgu

Koncepcja modeli (3)

• twarz jest reprezentowana w umyśle jako obraz o określonej rozdzielczości

• podczas rozpoznawania twarzy obraz sensoryczny jest porównywany z obrazem umysłowym

• twarz zostaje zidentyfikowana na podstawie podobieństwa obu obrazów

Trzy pytania problemowe koncepcji modeli

1) Jak rozpoznajemy twarze z dużej odległości, gdy obraz ma zbyt małą rozdzielczość?

2) Jak rozpoznajemy tę samą twarz pod różnymi kątami?

3) Jak rozpoznajemy tę samą twarz po upływie czasu?

Normalizacja (4)

• przekształcanie obrazów, np. przez ich obracanie

• badania wskazują, że podobne przekształcenia zachodzą w wyobraźni, która może pośredniczyć w rozpoznawaniu twarzy

• pozwala wyjaśnić dwa pierwsze problemy (duża odległość, mała rozdzielczość oraz różne kąty)

• nadal nie wyjaśnia, jak rozpoznajemy twarz po upływie czasu

Koncepcja cech (3)

• informacje potrzebne do rozpoznania twarzy są przechowywane w umyśle jako lista cech

• najważniejsze dla rozpoznawania - okolice oczu, a najmniej ważne - okolice nosa

• rozpoznawanie:

  • znana twarz: cechy wewnętrzne (oczy, nos, usta) → zewnętrzne (włosy, kształt głowy)

  • nieznana twarz: cechy zewnętrzne → cechy wewnętrzne

Koncepcja cech - co jest ważne oprócz samych cech i o czym świadczą

relacje między cechami, świadczą o tym trudności w rozpoznawaniu twarzy:

• złożonych z połówek różnych zdjęć

• odwróconych do góry nogami

• z elementami umieszczonymi w nietypowych miejscach np. oczami na wysokości ust

• ze zmienionymi relacjami między elementami np. oczami umieszczonymi bliżej siebie

Problemy koncepcji cech

• trudno jej wyjaśnić szybkość rozpoznawania twarzy

• trudno jej wyjaśnić rozpoznawanie twarzy po upływie czasu - lista cech utworzona na podstawie obrazu widzianego po latach może różnić się od pierwotnej liczbą cech i ich intensywnością

Czytanie słów (3)

• proces umysłowy wymagający zrozumienia

• oko zmienia punkt fiksacji ok. 4 razy na sekundę

• fiksacja - zatrzymanie wzroku na określonym punkcie materiału, trwa zwykle 200-225 ms

Czytanie słów - ruch sakkadowy

szybki ruch gałek ocznych między punktami fiksacji, trwa ok. 25-30 ms

Czytanie słów - tłumienie sakkadowe

okres ograniczonego odbioru informacji wzrokowych związany z ruchem sakkadowym

Czytanie słów - okres refrakcji

czas odpoczynku oka po ruchu sakkadowym, związany ze zmęczeniem motorycznym, trwa ok. połowy czasu fiksacji

Czytanie słów - wniosek

prawidłowa fiksacja wzroku jest ważna, ponieważ stanowi kluczowy element spostrzegania i rozpoznawania obiektów

Asymetria wokół punktu fiksacji (4)

• obszar widziany wokół punktu, na którym skupiony jest wzrok, jest większy w kierunku czytania

• u osób czytających od lewej do prawej obszar po prawej stronie punktu fiksacji był ok. 3 razy większy niż po lewej (od prawej do lewej odwrotny wynik)

• badania dotyczyły osób czytających w języku ojczystym

• osoby dwujęzyczne: asymetria zależy od intensywności praktyki czytania w danym języku, zmiana języka czytania → potrzeba czasu, aby asymetria zmieniła kierunek

Poprzedzanie percepcyjne (3)

• wspiera szybkie i sprawne czytanie

• podczas jednej fiksacji → wstępne przetwarzanie informacji o kolejnym fragmencie tekstu - następna fiksacja może być krótsza, ponieważ część informacji została już wcześniej przetworzona

• więcej wspólnych liter mają prezentowane słowa = szybsza reakcja na słowo torowane

Oddolne mechanizmy czytania (2)

• opierają się na informacjach odbieranych przez zmysły

• asymetria wokół punktu fiksacji i poprzedzanie percepcyjne wskazują na udział oddolnych mechanizmów w czytaniu

Odgórne mechanizmy czytania (3)

• wykorzystują wiedzę, doświadczenie i wcześniejsze informacje

• efekt przewagi słowa nad literami - łatwiej rozpoznać literę, gdy jest częścią znanego i sensownego słowa

• w badaniu, w którym usunięto pojedyncze litery, a nawet całe słowa z komunikatu, badani nadal potrafili go poprawnie odczytać i zrozumieć

Nauka szybkiego czytania - na czym polega (3)

• przyspieszeniu zmiany punktu fiksacji

• rozszerzeniu obszaru obejmowanego wzrokiem w kierunku czytania

• wykorzystywaniu procesów odgórnych np. więcej etykiet werbalnych (znanych określeń i znaczeń) ma do dyspozycji nasz system poznawczy = łatwiej przewidzieć znaczenie komunikatu

Plastyczność mózgu a czytanie (3)

• duża plastyczność (zdolność do przystosowywania się)

• badania osób uczących się języka Braille’a z wykorzystaniem neuroobrazowania: podczas tej nauki kora wzrokowa zaczęła przetwarzać informacje sensoryczne pochodzące z innej modalności

• wnioski z wyników badania: plastyczność mózgu i wpływ procesów poznawczych odgórnych na percepcję