Objektbaserad uppmärksamhet

Objektbaserad uppmärksamhet hänvisar till förhållandet mellan en "objekt"-representation och en persons visuellt stimulerade, selektiva uppmärksamhet , i motsats till en relation som involverar antingen en rumslig eller en egenskapsrepresentation; även om dessa typer av selektiv uppmärksamhet inte nödvändigtvis utesluter varandra. Forskning om objektbaserad uppmärksamhet tyder på att uppmärksamhet förbättrar kvaliteten på den sensoriska representationen av ett utvalt objekt och resulterar i en förbättrad bearbetning av objektets egenskaper.

Begreppet 'objekt', apropos objektbaserad uppmärksamhet, innebär mer än en fysisk sak som kan ses och röras. Det inkluderar en perceptuell enhet eller grupp, nämligen element i ett synfält (stimuli) organiserade koherent av gestaltfaktorer som kollinearitet , stängning och symmetri .

Historia

Tidiga forskare postulerade initialt att rymdbaserade överväganden var drivkraften bakom visuell uppmärksamhet; men det blev uppenbart att deras åsikter behövde inkludera den "sak" som uppmärksamheten väljer. Detta objektbaserade fokus utökades, från Kahneman & Heniks ledande fråga: "Om uppmärksamheten väljer en stimulus , vad är den stimulans den väljer?" och deras övervägande att uppmärksamhet också kan vara objektdriven, genom Duncans inflytelserika och explicita avgränsning mellan rymdbaserade och objektbaserade teorier om uppmärksamhet, till den aktuella status som presenteras i denna artikel. Ett klassiskt exempel på en cuing-studie som genomfördes för att utvärdera objektbaserad uppmärksamhet var Egly, Driver och Rafal. Deras resultat visade att det var snabbare att upptäcka ett mål som var lokaliserat på ett använt föremål än det var att lokalisera målet när det var på samma avstånd bort, men på ett föremål som inte hade använts.

Relevant, Duncans ansträngningar verifierades senare av Vecera & Farahs upptäckter att formdiskrimineringsuppgifter är beroende av objektbaserade representationer, vilket i sin tur resulterar i objektbaserade uppmärksamhetseffekter.

Bidraget från objektbaserad uppmärksamhetsvägledning till visuell bearbetning är allmänt accepterad, med både objektbaserade och rymdbaserade perceptuella representationer som nu ingår i nya modeller för visuellt uppmärksamhetsval.

Art och effekter av objektbaserad uppmärksamhet

När man överväger arten och effekterna av objektbaserad uppmärksamhet nämns vanligtvis tre forskningsteorier; dessa presenteras nedan. Hänsyn tas sedan till den förstärkande effekten av objektbaserad uppmärksamhet på minnet , och dess hämmande effekt under vissa typer av visuell sökning .

Fördelning av uppmärksamhet

Den första teorin hävdar att visuellt uppfattade föremål påverkar fördelningen av medveten och omedveten uppmärksamhet. Att medvetet ta hand om en aspekt av ett objekt underlättar därför automatiskt behandlingen av andra aspekter av samma objekt (inklusive de som för närvarande är irrelevanta för uppgiften), oavsett om det gäller noggrannhet eller svarstider. När en visuell sökning involverar att lokalisera två objekt, är det mer effektivt när båda funktionerna förekommer i samma objekt, i motsats till två funktioner separerade i två olika objekt. Vidare, att när man granskar ett tidigare besökt objekt, igenkänningen snabbare när det finns kontinuitet mellan representationerna (form, färg, orientering, etc.) av det objektet och det förhandsgranskade.

Orientering

Den andra teorin hävdar att objektbaserad uppmärksamhet kan skifta snabbare inom ett objekt än mellan objekt. Egly och kollegor gav bevis för en objektbaserad komponent av sådan visuell orientering i en cued reaktionstidsuppgift som involverade både normala deltagare och parietalskadade patienter. Som en förlängning har forskning visat att när man letar efter ett mål bland objekt, finns det också en preferens att göra ögonförskjutningar inom samma objekt, snarare än mellan objekt.

Distraktörer

Den tredje teorin hävdar att det finns större interferens av objektbaserad uppmärksamhet när några flankerande distraktorer (t.ex. visuell scen trängsel eller brus) är närvarande. Särskilt om dessa distraktorer tillhör samma objekt eller objektgrupp som det som bevakas (liknande brus), i motsats till att de kommer från olika objekt (olikt brus) – oavsett de utmärkande egenskaperna hos själva objekten (t.ex. färg, rörelse) riktning, form, orientering). Ett påverkande element är att en objektliknande representation kan fånga uppmärksamhet även när den inte är det avsedda målet för en visuell sökning. Därför är en viktig faktor att den perceptuella likheten mellan distraktorer och ett målobjekt påverkar effektiviteten av visuell sökning ; ökar likheten mellan distraktorerna, ökar sökeffektiviteten. På samma sätt ökar visuell sökeffektivitet ju mindre likt målet är distraktörerna.

Minne

Effekten av objektbaserad uppmärksamhet på minnet har också fått allt större uppmärksamhet. Tre experiment utförda av Bao och kollegor har visat att bindningen av olika information till ett enda objekt förbättrar manipuleringen av den informationen i arbetsminnet, vilket tyder på ett samband mellan yttre visuell uppmärksamhet och uppmärksamhet i internminnet. Forskning om objektbaserad exogen uppmärksamhet har också identifierat samtidig förbättring av igenkänningsminnet , vilket möjliggör bättre informationshämtning. Detta inträffade när minnesbildningen kodades samtidigt med en ändring i en åtföljande uppgiftsirrelevant visuell scen, förutsatt att de båda presenteras i det bevakade objektet.

Hämning av retur

Objektbaserad uppmärksamhet har också visat sig ha hämmande egenskaper. Posner och Cohen fann oväntat att visuella sökningsreaktionstider för att upptäcka objekt som dyker upp på en tidigare pekad plats tog längre tid än när de dök upp på en icke cued plats, förutsatt att tiden i väntan på att målet (objektet) skulle dyka upp var längre än 300 ms efter den första cueingen. Detta kallades inhibition of return- paradigmet: "En hämmande effekt producerad av en perifer (dvs exogen ) signal eller mål". Klein ansåg att hämning av retur är en mekanism som gör att en person inte kan söka på nytt i tidigare sökta synfält som ett resultat av "hämmande taggar".

Faktorer som påverkar objektbaserad uppmärksamhet

Utplaceringen av uppmärksamhet beror gemensamt på observatörens mål och förväntningar och bildens egenskaper.

Ledtrådar och uppmärksamhetsfokus

Typen av signaler - exogena (perifera) eller endogena (centrala) - har visat sig påverka rollen av objektbaserad uppmärksamhet i visuella sökningar . Chen rapporterade att objektbaserade effekter hittades med exogena men inte med endogena signaler. Ytterligare forskning om detta fynd tyder dock på att det snarare är omfattningen av uppmärksamhetsfokus som en cue framkallar som påverkar funktionen hos en objektbaserad effekt, än vilken typ av cue som används. Objekteffekter är mindre svårfångade när den perifera naturen hos exogena signaler är ansvarig för att stimulera användningen av ett brett fokus på uppmärksamhet jämfört med det smala uppmärksamhetsfokus som vanligtvis induceras av signaler av centraltyp. Bekräftande fynd i debatten om "omfattningen av uppmärksamhetsfokus" kontra "typ av cue" av Chen & Cave, och andra, har visat att objektbaserade effekter också är uppenbara i fallet med endogena signaler när forskningsdeltagare antar ett brett uppmärksamhetsfokus samtidigt som man tar hand om signalerna.

Representativ kvalitet

Den perceptuella representationen av ett objekt måste vara tillräckligt definierad (en livskraftig objektrepresentation) för att objektbaserad uppmärksamhet ska kunna framkallas och användas i en visuell sökning . Några faktorer som kan påverka kvaliteten på en sådan representation är: Varaktigheten av en stimulans som presenteras för att producera en objektbaserad perceptuell representation – längre varaktigheter är i allmänhet mer tillförlitliga; ju mer "fullständig" den objektbaserade representationen är desto bättre, t.ex. en stängd i motsats till en frånkopplad kontur; större enhetlighet i representationen av ett objekt är också mer effektivt, t.ex. konsistens i färg och luminans genom hela representationen; mängden perceptuell belastning , eftersom den har en modulerande effekt på objektbaserad uppmärksamhet, för, med en låg perceptuell belastning, sprids uppmärksamheten längs det cued objektet – ett resultat som stödjer en objektbaserad uppmärksamhetsredovisning.

Mekanismer som framkallar objektbaserade uppmärksamhetseffekter

Det visuella systemet har inte kapacitet att bearbeta alla indata samtidigt; därför uppmärksamhetsprocesser till att välja vissa ingångar framför andra. Sådant urval kan baseras på rumsliga platser såväl som diskreta objekt. Tre mekanismer antas bidra till selektiv uppmärksamhet på ett objekt.

Sensorisk förbättring

Objektbaserade uppmärksamhetseffekter tillskrivs den förbättrade sensoriska representationen av objektet som är resultatet av uppmärksamhetsspridning (ett objektstyrt rumsligt urval). När uppmärksamheten riktas mot en plats i ett objekt, får andra platser inom det objektet också en uppmärksamhetsfördel (via förbättrad sensorisk bearbetning). Två eller flera objekt som hör till ett enskilt objekt identifieras snabbare och mer exakt än objekt som tillhör olika objekt. Uppmärksamhet på en enskild visuell egenskap hos ett objekt, såsom dess rörelsehastighet, resulterar i en automatisk överföring av uppmärksamhet till andra uppgiftsrelevanta egenskaper, såsom färg. Studier som mäter neuronrespons hos djur gav bevis som stöder teorin att uppmärksamhet sprider sig inom ett objekt.

Uppmärksam prioritering

Det anses att ordningen för en visuell sökning är viktig i manifestationen av objektbaserade effekter. Den objektbaserade uppmärksamhetsfördelen skulle kunna förmedlas av ökad uppmärksamhetsprioritet som tilldelas platser inom ett redan besökt objekt, nämligen där en visuell sökning startar som standard från platser inom ett redan besökt objekt. Detta prioriteringskonto föreslår att den huvudsakliga effekten av uppmärksamhet är att ordna analysen av uppmärksamhetssökning, och att det bevakade objektet bearbetas före obevakade objekt, och mer specifikt att för närvarande obevakade delar av ett bevakat objekt kommer att genomsökas före för närvarande obevakat delar av ett annat, obevakat föremål. Det föreslås dock också att observatörer antar antingen en implicit konfigurerad skanningsstrategi (obevakade platser inom ett bevakat objekt får hög prioritet) eller en implicit kontextuell skanningsstrategi (där platser med objektivt hög sannolikhet får hög prioritet) beroende på kraven i, och tid tillgänglig för, en uppgift.

Uppmärksamhetsförskjutning

Lamy och Egeth fann objektbaserade uppmärksamhetseffekter när uppmärksamhetsförskjutningar under uppgifter krävdes, men inga uppmärksamhetseffekter när skiftningarna inte krävdes. Attentional shifting teorier att kostnaden för att växla mellan objekt, snarare än inom objekt, uppstår på grund av tre individuella komponenter. Dessa är de uppmärksamhetsoperationer som äger rum när uppmärksamheten behöver: Frikopplas (frigörs) från ett aktuellt föremål; omdirigeras (byts) till en annan plats utanför det ursprungliga uppmärksamhetsobjektet; och sedan åter engagerad (omfokuseringen av uppmärksamheten) på det nya objektet. Vidare identifierade Brown och Denney att inom de tre stadierna tog det längre svarstider att koppla bort uppmärksamheten från ett objekt än det gjorde att koppla bort uppmärksamheten från en plats, eller att flytta uppmärksamheten inom ett objekt; de föreslog att separata processer skulle kunna vara involverade när man flyttar uppmärksamhet från ett objekt än att göra det från en plats.

Neurala korrelat av objektbaserad uppmärksamhet

När uppmärksamhet rör sig mellan rumsligt överlagrade perceptuella objekt, såsom ansikten och hus, har händelserelaterad funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) avslöjat transient överföringsaktivitet i posterior parietal och frontoparietal regioner; den senare regionen styr rumslig uppmärksamhet. Tidsförloppet för kortikal aktivitet visar den funktionella roll som dessa hjärnregioner fyller i processer för uppmärksamhetskontroll .

I en nyligen genomförd studie visar Baldauf och Desimone att en region i frontal cortex, inferior-frontal junction (IFJ), är inblandad i top-down guidning av objektbaserad uppmärksamhet genom att selektivt synkronisera dess neurala aktivitet med respektive nätverk i IT cortex som representerar relevant objektinformation. Man tror att objektbaserade uppmärksamhetseffekter förmedlas i den ventrala strömmen , som är den visuella ström som är associerad med objektigenkänning och formrepresentation. Denna förutsägelse baseras på en modell av visuella system där formrepresentationer i den ventrala strömmen informerar perception , medan formrepresentationer i den dorsala strömmen styr åtgärder.

En fallstudie från 2009 som involverade "DF", som hade drabbats av bilateral skada på den laterala occipitalloben (LO) i hennes ventrala synström , visade att medan hon hade ett normalt rumsligt orienteringssystem , var hennes placering av uppmärksamhet inte alls känslig för presentation av föremål. DF uppvisade inte den vanliga fördelen för uppmärksamhetsförskjutningar mellan objekt eller figurjämförelser, en tydlig indikator på frånvaron av normala objektbaserade uppmärksamhetseffekter.