WikiDer > Кожная иллюзия кролика

Cutaneous rabbit illusion

В кожная иллюзия кролика (также известный как кожная сальтация а иногда кожный эффект кролика или CRE) это тактильная иллюзия вызывается быстрым последовательным постукиванием по двум или более отдельным участкам кожи. Иллюзия легче всего возникает на участках поверхности тела, которые имеют относительно низкую пространственную остроту зрения, например на предплечье. Быстрая последовательность постукиваний выполняется первыми возле запястье а затем возле локоть создает ощущение последовательных нажатий на кнопку рука от запястья к локтю, хотя физического стимул был применен между двумя фактическими местоположениями стимула. Точно так же стимулы, доставляемые сначала около локтя, а затем около запястья, вызывают иллюзорное восприятие ударов, прыгающих от локтя к запястью. Иллюзию открыли Фрэнк Гелдард и Карл Шеррик из Университет Принстона, в начале 1970-х,[1] и далее охарактеризован Гелдардом (1982)[2] и во многих последующих исследованиях. Гелдард и Шеррик сравнили это восприятие с прыгающим по коже кроликом, дав этому феномену название. В то время как иллюзия кролика наиболее широко изучалась в тактильной области, аналогичные иллюзии сенсорной сальтации наблюдались при прослушивании.[3][4][5] и видение.[6][7][8] Слово «скачок» относится к прыгающей природе восприятия.

Экспериментальные исследования

С момента открытия кожная иллюзия кролика вызвала любопытство исследователей, и было проведено множество экспериментов по изучению эффекта, большинство из которых проводилось на предплечье. Исследования неизменно показывают, что иллюзия кролика возникает только тогда, когда последовательные нажатия близко расположены во времени; иллюзия исчезает, если временной интервал между нажатиями превышает 0,3 секунды (300 миллисекунд).[2] Исследование показало, что внимание, направленное на одно место на коже, снижает перцептивную миграцию крана, размещенного в этом месте.[9] Другое исследование показало, что иллюзорные прикосновения связаны с нейронной активностью в той же области сенсорной карты мозга, которая активируется при реальных прикосновениях к коже.[10] Тем не менее, конкретные нейронные механизмы, лежащие в основе иллюзии кролика, неизвестны. Наблюдалось много интересных примеров кожной иллюзии кролика. Иллюзия не ограничивается только «телом».[11] Когда испытуемые держали палку кончиками указательных пальцев и получали удары палкой, они сообщали, что ощущали иллюзорные удары по палке. Это говорит о том, что кожный эффект кролика затрагивает не только внутренние соматотопный представление, но также и представление расширенной схемы тела, которое является результатом взаимодействий тела и объекта. Исследования показали, что иллюзия может возникать в несмежных частях тела, таких как пальцы.[12] Тем не менее, часть участников, по-видимому, не испытывает эффекта на кончиках пальцев.[13] Также было показано, что иллюзия возникает как внутри, так и между руками, предполагая, что иллюзия возникает после этапов восприятия в мозгу.[14] Визуальные подсказки - световые вспышки, размещенные в определенных местах вдоль руки, - могут влиять на кожную иллюзию кролика.[15] Кроме того, в иллюзии кролика могут взаимодействовать слуховые и тактильные раздражители.[16] В 2009 г. исследователи Philips Electronics продемонстрировал куртку на подкладке привод двигатели и предназначены для вызова различных тактильных ощущений во время просмотра фильма. Устройство использует иллюзию кожного кролика, чтобы уменьшить количество необходимых приводов.[17] В соответствии с предсказанием байесовской модели перцептивное притяжение между точками стимула усиливается, когда стимулы становятся слабее.[18]

Объяснение

Вычислительные модели были выдвинуты несколькими авторами в попытке объяснить происхождение кожной иллюзии кролика.[19][20][21][22][23][24]

Восприятие недооценивает расстояние между последовательными нажатиями на кожу. Стимулы показаны на верхних панелях вместе с их восприятием (эскизы предплечий). Соответствующие человеческие данные и соответствие байесовской модели нанесены на нижние панели. Подробнее см. Goldreich & Tong (2013).[24]

А Байесовский модель восприятия[23] точно копирует кожу кролика и другие тактильные пространственно-временные иллюзии. Согласно этой модели, мозговой контур кодирует ожидание, приобретенное на основе сенсорного опыта, что тактильные стимулы имеют тенденцию быть стационарными или двигаться очень медленно. Байесовская модель достигает оптимального вероятностного вывода, комбинируя неопределенную пространственную сенсорную информацию с априорным ожиданием для низкоскоростного движения (гауссовское априорное распределение по скорости со средним значением 0). Ожидание того, что стимулы имеют тенденцию двигаться медленно, приводит к выводу восприятия, что быстро следующие друг за другом стимулы, скорее всего, будут ближе друг к другу на коже.

Байесовская модель получила дальнейшее развитие.[24] и показано, что он воспроизводит восприятие людей как простых (например, двух касаний), так и более сложных (многократных) последовательностей стимулов, таких как 3 касания эффект тау и иллюзия кролика с 15 нажатиями. Байесовская модель[24] воспроизводит эффекты избирательного пространственного внимания на восприятие иллюзий кролика [9] и совместим как с иллюзией вне тела кролика [11] и кроссмодальные влияния на иллюзию кролика.[15] Перцепционное предсказание и постдикция являются эмерджентными свойствами байесовской модели. А бесплатное ПО компьютерная программа, Прыгающие зайцеобразные, реализует байесовскую модель.

Для случая двух ударов по коже байесовская модель воспринимает длину между касаниями, л *, чтобы быть функцией фактической длины, л, и прошедшее время, т:

л * = л/1 + 2 (т / т)2

Это формула сокращения воспринимаемой длины,[23][24][18] так называемый[23] по аналогии с физическим сокращение длины описанный в теория относительности. Обратите внимание, что, как и в экспериментах с иллюзиями кроликов, формула показывает, что л * недооценивает л в большей степени, когда т сделана меньше; в качестве т становится большим, л * подходы л и иллюзия исчезает.[9] Параметр модели tau (τ) - это постоянная времени для тактильного восприятия пространства; значение тау определяет, насколько быстро воспринимаемая длина приближается к фактической длине как время между стимулами, т, увеличена. Воспринимаемая длина равна одной трети фактической длины, когда т = т, и две трети фактической длины, когда t = 2τ.

Goldreich и Tong (2013) показали, что тау - это отношение ожидания низкой скорости наблюдателя и тактильной пространственной остроты; они оценили значение тау примерно 0,1 с на предплечье.[24] Новое предсказание байесовской модели, указанное Голдрайхом и Тонгом (2013), состоит в том, что величина испытываемого сокращения длины будет зависеть от интенсивности тактильного стимула: более легкие прикосновения, которые труднее локализовать, должны давать больший тау значения и, следовательно, большее сокращение длины. Тонг и др. (2016) подтвердили это предсказание экспериментально.[18]

Связанные иллюзии

Иллюзия, которая кажется тесно связанной с иллюзией кролика, - это эффект тау. Эффект тау возникает, когда наблюдатель оценивает расстояние между последовательными стимулами в последовательности. Если расстояние от одного стимула до другого постоянно, но время, прошедшее от одного стимула до следующего, непостоянно, тогда испытуемые склонны воспринимать интервал, который короче по времени, как и меньшее расстояние.[25] Таким образом, как и в случае с иллюзией кролика, эффект тау показывает, что выбор времени стимула влияет на восприятие расстояния между стимулами. Голдрайх (2007)[23] предположил, что кожная иллюзия кролика и эффект тау являются результатом одного и того же низкоскоростного предварительного ожидания. Действительно, одна и та же байесовская модель, характеризуемая приведенной выше формулой сокращения перцептивной длины, воспроизводит оба эффекта.[24] Еще одна иллюзия, которая, вероятно, связана с кожным покровом кролика и эффектом тау, - это каппа эффект. Эффект каппа (или замедление восприятия времени[23]), по сути, является противоположностью тау-эффекта: более длительный из двух пространственных интервалов между стимулами воспринимается как более длительный во времени. Голдрайх (2007)[23] показали, что в условиях временной, а также пространственной неопределенности байесовская модель дает эффект каппа. Формула перцептивного сокращения длины в этом случае все еще применима, но «t» в формуле относится к воспринимаемому, а не действительному времени.

Рекомендации

  1. ^ Geldard, F.A .; Шеррик, К. Э. (13 октября 1972 г.). "Кожный" кролик ": иллюзия восприятия". Наука. 178 (4057): 178–179. Дои:10.1126 / science.178.4057.178. PMID 5076909.
  2. ^ а б Гелдард, Ф.А. (июль 1982 г.). «Соль в некотором роде». Психологический бюллетень. 92 (1): 136–75. Дои:10.1037/0033-2909.92.1.136. PMID 7134325.
  3. ^ Бремер, CD; Питтенгер, JB; Уоррен, Р. Дженкинс, Дж. Дж. (Декабрь 1977 г.). «Иллюзия слуховой сальтации, похожая на кожную» кролика."". Американский журнал психологии. 90 (4): 645–54. Дои:10.2307/1421738. JSTOR 1421738. PMID 610449.
  4. ^ Shore, DI; Холл, ЮВ; Кляйн, RM (июнь 1998 г.). «Слуховой скачок: новая мера старой иллюзии». Журнал Американского акустического общества. 103 (6): 3730–3. Дои:10.1121/1.423093. PMID 9637053.
  5. ^ Гетцманн, S (февраль 2009 г.). «Изучение слуховой сальтации с использованием парадигмы« редуцированного кролика »». Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность. 35 (1): 289–304. Дои:10.1037 / a0013026. PMID 19170489.
  6. ^ Гелдард, Ф.А. (июнь 1976 г.). «Скачкообразный эффект в видении». Сенсорные процессы. 1 (1): 77–86. PMID 1029079.
  7. ^ Локхед, GR; Джонсон, RC; Золото, FM (июнь 1980 г.). «Соль через слепое пятно». Восприятие и психофизика. 27 (6): 545–9. Дои:10.3758 / bf03198683. PMID 7393702.
  8. ^ Хуу, СК; Кидд, JC; Бэдкок, Д.Р. (15 августа 2011 г.). «Влияние пространственной ориентации на воспринимаемый путь визуального скачкообразного движения». Журнал видения. 11 (9): 5. Дои:10.1167/11.9.5. PMID 21844167.
  9. ^ а б c Килгард, депутат; Мерценич, М.М. (23 февраля 1995 г.). «Ожидаемые раздражители по коже». Природа. 373 (6516): 663. Дои:10.1038 / 373663a0. PMID 7854442.
  10. ^ Бланкенбург, Феликс; Ruff, Christian C .; Дайхманн, Ральф; Рис, Герайнт; Драйвер, Джон (1 января 2006 г.). "Кожная иллюзия кролика соматотопически влияет на первичную сенсорную кору человека". PLoS Биология. 4 (3): e69. Дои:10.1371 / journal.pbio.0040069. ЧВК 1382015. PMID 16494530. открытый доступ
  11. ^ а б Миядзаки, М; Хирасима, М. Нодзаки, Д. (3 февраля 2010 г.). "Кожный кролик" выпрыгивает из тела " (PDF). Журнал неврологии. 30 (5): 1856–60. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.3887-09.2010. PMID 20130194.
  12. ^ Уоррен, JP; Сантелло, М; Хелмс Тиллери, С.И. (октябрь 2010 г.). «Электротактильные стимулы, передаваемые кончиками пальцев, вызывающие кожный эффект кролика». Экспериментальное исследование мозга. 206 (4): 419–26. Дои:10.1007 / s00221-010-2422-0. PMID 20862459.
  13. ^ Уоррен, JP; Тиллери, С.И. (7 ноября 2011 г.). «Тактильное восприятие: объясняют ли различные субпопуляции различия в скорости неправильной локализации стимулов между кончиками пальцев?». Письма о неврологии. 505 (1): 1–5. Дои:10.1016 / j.neulet.2011.04.057. PMID 21575679.
  14. ^ Эймер, М., Б. Фостер и Дж. Вибелл. «Кожное солевание внутри и по всей длине рук: новая мера иллюзии солевого соматического ощущения». Percept Psychophys 67.3 (2005) 458-68. Интернет.
  15. ^ а б Асаи, Т; Канаяма, Н. (22 октября 2012 г.). "'Кожный кролик "прыгает к свету: унимодальная и кросс-модальная причинность на коже". Границы в психологии. 3: 427. Дои:10.3389 / fpsyg.2012.00427. ЧВК 3490328. PMID 23133432.
  16. ^ Троян, J; Getzmann, S; Мёллер, Дж; Kleinböhl, D; Hölzl, R (2009). «Тактильно-слуховая сальтация: пространственно-временная интеграция сенсорных модальностей». Письма о неврологии. 460 (2): 156–160. Дои:10.1016 / j.neulet.2009.05.053. PMID 19477228.
  17. ^ Джонс, Уилли Д. (18 марта 2009 г.). "Жакет позволяет почувствовать фильм". EEE Spectrum Online.
  18. ^ а б c Тонг, Джонатан; Ngo, Vy; Гольдрайх, Даниэль (1 августа 2016 г.). «Тактильное сокращение длины как байесовский вывод». Журнал нейрофизиологии. 116 (2): 369–379. Дои:10.1152 / jn.00029.2016. ЧВК 4969385. PMID 27121574.
  19. ^ Бриннер, WL (апрель 1988 г.). «Сальтация как вращение осей пространства-времени». Навыки восприятия мотора. 66 (2): 637–8. Дои:10.2466 / пмс.1988.66.2.637. PMID 3399342.
  20. ^ Wiemer, J; Шпенглер, Ф; Joublin, F; Stagge, P; Wacquant, S (февраль 2000 г.). «Изучение топографии коры по пространственно-временным раздражителям». Биологическая кибернетика. 82 (2): 173–87. Дои:10.1007 / s004220050017. PMID 10664104.
  21. ^ Груш, Р. (сентябрь 2005 г.). «Внутренние модели и построение времени: обобщение от оценки состояния к оценке траектории для решения временных особенностей восприятия, включая временные иллюзии». Журнал нейронной инженерии. 2 (3): S209–18. Дои:10.1088 / 1741-2560 / 2/3 / S05. PMID 16135885.
  22. ^ Flach, R; Хаггард, П. (июнь 2006 г.). «Повторное посещение кожного кролика». Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность. 32 (3): 717–32. Дои:10.1037/0096-1523.32.3.717. PMID 16822134.
  23. ^ а б c d е ж грамм Goldreich, D (28 марта 2007 г.). «Байесовская модель восприятия воспроизводит кожные иллюзии кролика и другие тактильные пространственно-временные иллюзии». PLoS ONE. 2 (3): e333. Дои:10.1371 / journal.pone.0000333. ЧВК 1828626. PMID 17389923. открытый доступ
  24. ^ а б c d е ж грамм Goldreich, D; Тонг, Дж. (10 мая 2013 г.). «Прогнозирование, постдикт и сокращение перцептивной длины: байесовский метод низкоскоростного подхода, улавливающий кожный кролик и связанные с ним иллюзии». Границы в психологии. 4: 221. Дои:10.3389 / fpsyg.2013.00221. ЧВК 3650428. PMID 23675360.
  25. ^ Helson, H; Кинг, С. (1931). «Эффект тау: пример психологической относительности». J Exp Psychol. 14 (3): 202–217. Дои:10,1037 / ч0071164.