Endogénna pozornosť a priestorový sluch Norbert Kopčo a Marek Podolinský Laboratórium vnímania a kognície Katedra kybernetiky a UI TU Košice

Úvod Kognitívne schopnosti limitované procesnou kapacitou mozgu Pozornosť - mechanizmus alokovania zdrojov a filtrácie informácie Exogénna – vyvolaná vonkajším podnetom Endogéna – riadená vôľou Nie všetky aktivity vyžadujú zdieľané zdroje, preto niektoré môžu byť vykonávané súčasne bez zníženia výkonu

Pozornosť, priestor a vnímanie reči Schopnosť sledovať súbežné sluchové objekty je obmedzená Schopnosť vybrať jeden z nich veľmi dobrá (napr. Cocktail party effect) Priestor – jeden z faktorov umožňujúcich výber. Ako? Pozornosť významná v zložitých situáciách Vnímanie reči - veľmi komplexný proces. Význam pozornosti podrobne študovaný Cieľ štúdie: Pomáha (priestorovo zameraná) pozornosť aj pri základných sluchových funkciách ako detekcia tónov? Autor: Diana Deutsch počúvajte prezentáciu tak, že jeden reproduktor je od vás vľavo, druhý vpravo pripravte si pero a papier a skúste si priebežne zapisovať, aké slová behom prezentácie počujete z ľavého a z pravého repráku behom prezentácie sa môžete hýbať, napr. otočiť hlavu prezentácia trvá asi dve minúty

Experiment Meriame psychometrickú krivku pre detekovanie tónu maskovaného šumom (8 subjektov) Stimuly: Šum: biely, vždy v strede Tón: má jednu z dvoch frekvencií (400 Hz alebo 4kHz) má jedno z dvoch umiestnení: v strede (NoSo), na strane (NoSp) Manipulujeme pozornosť: Selektívna Rozdelená v priestore Rozdelená frekvenčne Rozdelená v priestore aj frekvenčne Človek v reálnom svete takmer nikdy nepočuje len čistý tón. Takmer vždy je v prostredí plnom šumu a nejasných zvukov.

Hypotézy V porovnaní so selektívnym počúvaním: Rozdelenie pozornosti v priestore zhorší presnosť Frekvenčné rozdelenie nebude mať vplyv Rozdelenie v priestore aj frekvencii??? Rozdelenie v priestore zhorší presnosť len pre nízke frekvencie Človek v reálnom svete takmer nikdy nepočuje len čistý tón. Takmer vždy je v prostredí plnom šumu a nejasných zvukov.

Psychometrická krivka Je vyjadrením psychickej odozvy na podnet Môže sa meniť: Sklon Poloha inflexného bodu (do strán) Skúmame posun inflexného bodu (čím viac vľavo, tým lepší vnem) 2I-2AFC, metóda konštantných úrovní U nás 50-100% Znázorňuje závislosť pravdepodobnosti detekcie podnetu na jeho intenzite. Najčastejšie má tvar sigmoidy Podrobnejšie– len ak sa spýtajú Vnímanie človeka nie je dikrétne. Neexistuje hranica hlasitosti, pri ktorej by vždy povedal že tón počul a po znížení hlasitosti tónu tesne pod túto hranicu by povedal že tón nepočul. Ale existuje úroveň hlasitosti, kedy v 99,995% prípadoch odpovie že tón počul. A v ostatných odpovie opak. Po znížení tejto hlasitosti o malú hodnotu odpovie subjekt že počul v 90% prípadoch. Pri ďalších zníženiach hladiny hlasitosti sa pravdepodobnosť kladnej odpovede postupne znižuje až dosiahne hodnotu 0%. Ak by sme do jedného grafu vyniesli všetky úrovne a odpovedajúce pravdepodobnosti kladnej odpovede, dostali by sme krivku podobnú sigmoide. Odborne sa takáto sigmoida nazýva psychometrická funkcia. Jej najdôležitejšími hodnotami sú inflexný bod udávajúci hlasitosť tónu, ktorú subjekt detekuje s 50%-tnou pravdepodobnosťou. V inflexnom bode môžeme vyniesť smernicu udávajúcu sklon krivky. Táto krivka sa môže posúvať v smere osi X. Ak sa nastane posun smerom doľava, môžeme hovoriť, že došlo k posunu hranice citlivosti smerom k nižším hodnotám. Lepšie povedané, človek ľahšie detekuje tón. Opačný posun značí sťaženie detekcie, čiže situácia sa nejakým spôsobom zhoršila a tým sa posunula celá psychometrická funkcia. Zmena sklonu krivky v inflexnom bode znamená rozšírenie intervalu v ktorom sa človek rozhoduje medzi tým či počul alebo nie a dochádza aj k zhoršeniu výsledkov v rozšírenej časti intervalu oproti pôvodným výsledkom. To značí, že sa človek rozhoduje v neskorších fázach aferentnej dráhy.

Výsledky: selektívna pozornosť Výsledky ukážem postupne Poradie doplnim neskor

Výsledky: selektívna pozornosť

Výsledky: selektívna pozornosť

Výsledky: selektívna pozornosť

Výsledky: rozdelená pozornosť - vysoký tón Tu rozdelená na priestor Malý príspevok priestoru Žiaden efekt rozdelenia pozornosti Rovnaké výsledky pre ostatné rozdelenia  Od teraz len nízke tóny

Výsledky: pozornosť rozdelená v priestore Keď sú tón a šum kolokované, žiaden efekt

Výsledky: pozornosť rozdelená v priestore Keď sú tón a šum kolokované, žiaden efekt Keď sú tón a šum v priestore oddelené, rozdelenie pozornosti škodí Zhoršenie 20% = 5 dB Hypotéza 1

Výsledky: pozornosť rozdelená frekvenčne Žiaden efekt rozdelenia pozornosti, nezávisle na priestorovej konfigurácii

Výsledky: pozornosť rozdelená frekvenčne aj priestorovo Ako pri rozdelení v priestore: - Keď sú tón a šum kolokované, žiaden efekt

Výsledky: pozornosť rozdelená frekvenčne aj priestorovo Ako pri rozdelení v priestore: - Keď sú tón a šum kolokované, žiaden efekt - Keď sú tón a šum v priestore oddelené, rozdelenie pozornosti škodí (viac než predtým)

Zhrnutie a diskusia Rozdelenie pozornosti v priestore (ale nie frekvenčne) - zhoršuje výkon aj pri jednoduchej detekcii tónov - zvyšuje kognitívnu záťaž Zhoršenie len keď sú tón a šum oddelené  rozdielne kľúče používané v závislosti na priestorovej konfigurácii Protirečí súčasným modelom priestorového počúvania, ktoré uvažujú, že kľúč k detekcii je na priestore nezávislý Naznačuje, že: buď sa detekcia priestorovo oddelených tónov uskutočňuje minimálne na úrovni primárnej kôry alebo, že sluchová pozornosť ovplyvňuje sluchový kmeň Sú tieto pozorovania v súlade s dátami o porozumení reči? Pozorované zlepšenie detekcie tónu bolo iba u nízkeho tónu prezentovaného z boku. Toto zlepšenie bolo pozorované ak subjekt mal hocakú informáciu. Predpoklad o tom že subjekt sa ľahšie rozhoduje ak má aspoň čiastočnú informáciu bol správny. Avšak informácia o výške tónu mala mať len malý význam. (obr. 21 vs. Obr. 24 v DP, resp str 5 a str 8 obrazovej prilohy) Ten je však výraznejší ako sme očakávali. Potvrdil sa predpoklad že neznámy smer je pre ľudí väčším problémom ako to že nevedia jeho výšku, no vplyv mal byť takmer nebadateľný. Novým faktom je obmedzenosť týchto javov iba na jediný smer a tón. Z doteraz známych faktov sme dedukovali posun vo všetkých prípadoch. ...