你的注意力被夺走前,大脑已悄悄将信息筛选

本文来自微信公众号: 神经现实(ID:neureality) ,作者:Jordana Cepelewicz,译者:兰川,题图来自:pixabay

即使处于感觉信息纷乱的场景中,比如流动的河面上,鱼鹰也能瞄准一只小小的鳟鱼。它有这样的能力,部分源于 先天内置于脑内的自动过滤机制

过滤机制让我们能够将注意力聚焦于感兴趣的刺激上,例如排除屋内音乐的干扰而关注近旁的对话,或是在寻找身穿红色衣服的朋友时忽略人群中穿绿色、蓝色和黄色衣服的人。这样的加工 以目标为导向,抑制了一些感觉信息以突出一些更相关的信息。

即使处于感觉信息纷乱的场景中,比如流动的河面上,鱼鹰也能瞄准一只小小的鳟鱼。它有这样的能力,部分源于先天内置于脑内的自动过滤机制。/Quanta Magazine

然而 在我们没有意愿或不知情的情况下,大脑就已降低了一些信息的优先级,并通过意识水平以下的进程过滤了它们。 在这样的情况下,引导关注点的并非目标,而是刺激自身的特定属性——那些 被我们默认为重要的属性,例如亮度或运动 。罗彻斯特大学的神经科学家杜杰·塔丁 (Duje Tadin) 说道:“从进化的角度看也言之有理,运动中的物体往往对你的生存至关重要。”

一直以来,科学家们都明白 我们的感觉加工必定自动筛除无关输入 ,否则我们对世界的体验将截然不同。例如,当我们环顾四周,视觉感知的区域会随着视线而保持稳定或平滑移动,但眼球却在持续地小幅运动,即眼跳 (saccade) 。因此,我们的视觉系统必须从目之所见中剔除背景抖动。

Merry Zar

“通过脑内大片区域的合作,自动的抑制机制得以产生,”马里兰美国国立卫生研究院国立眼科研究所的神经科学家理查德·克劳兹利斯 (Richard Krauzlis) 说,“ (涉及区域) 几乎遍布所有部位。”

事实上,背景的自动剔除也可展现出引人入胜的一面,令人意想不到。在2003年塔丁和同事获得了一项反直觉的发现—— 我们更善于感知小物体的运动,当物体体积增大时,我们更加难以察觉到它们的运动。

塔丁团队对此提供的解释发表于《自然-通讯》。大脑会提升对重要物体察觉的优先级,而这些物体往往体积较小。对于一只饥肠辘辘的、狩猎中的鹰而言,一只闯入视野的老鼠比老鼠周围草木的晃动更重要。塔丁和他的团队发现, 大脑会抑制背景运动的信息, 但这带来的副作用是——因为将大型物体也当成了背景, 感知大型物体的运动就变得更加困难

Cmon Photography

该团队通过在老年人中进行训练实验进一步证实了这个想法。 已有研究表明老年人对运动物体的观察不随物体的大小出现明显差异。 因此,塔丁及其同事预测老年人难于在运动的背景中观察到运动的小物体,实验结果恰如其所想。不过,受试者们经过短短几周的训练也能够更好地注意到该类运动。

然而,研究者们发现这样的训练并不能切实提高受试者对小物体运动的察觉能力,单独测量时并未发现明显变化。他们表现出的进步源自于他们较少地收到干扰:他们察觉背景中大物体运动的能力下降了。“从某种意义上来说,他们的大脑抛弃了五周前能够被加工的信息。”塔丁说道。

他补充道,这些实验表明 我们降低对大物体运动的敏感性,从而实现“大脑在大背景中凸显小物体的策略”。

在目标导向的注意过程中也存在同样的策略,但执行的机制有所不同—— 清除造成干扰的或不重要的信息,以凸显更密切相关的输入。

塔丁说:“ 在注意力发挥作用之前,信息已经被修剪过了。 ”对于运动感知来说,这样的修剪必须自动进行,因为它需要迅速地处理完。“注意力虽然能更加聪明、灵活地做同样的事情,但却要费力得多。”

自下而上的自动修剪与自上而下的有意识加工,共同产生了大脑对于所处环境的内部表征。这被普林斯顿大学的认知神经科学家伊恩·菲贝尔科恩 (Ian Fiebelkorn) 称为 “优先级地图” (priority map) ,高峰和山谷支配着注意资源的投放。他说道,经过学习和训练,自上而下的目标持续地“操控着地图,升高或压低 (代表着刺激的显著特性的) 山峰”。

关于我们的知觉方式与内容,塔丁说:“理所当然的,背后有许多事正在发生。”

原文: https://www.quantamagazine.org/your-brain-chooses-what-to-let-you-see-20190930/

本文来自微信公众号: 神经现实(ID:neureality) ,作者:Jordana Cepelewicz,译者:兰川

我来评几句
登录后评论

已发表评论数()

相关站点

+订阅
热门文章