На правах рукописи
Дубынин Игнат Анатольевич
УЗНАВАНИЕ И ОПОЗНАНИЕ ЛИЦ: ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ
И ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ
Специальность 19.00.02 – Психофизиология (психологические наук
и)
Автореферат
диссертации на соискание учёной степени
кандидата психологических наук Москва – 2007 2
Работа выполнена на кафедре психофизиологии факультета психологии Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.
Научный руководитель: доктор психологических наук, профессор Черноризов Александр Михайлович
Официальные оппоненты: доктор психологических наук, профессор Гусев Алексей Николаевич кандидат психологических наук, доцент Глебов Виктор Васильевич
Ведущая организация: Институт психологии Российской академии наук
Защита состоится «_30_»мая 2007 г. в _15_ часов на заседании диссертационного совета Д 501.001.15 при МГУ имени М.В. Ломоносова по адресу: 103009, Москва, ул. Моховая, дом 11, корпус 5, аудитория _102.
Текст автореферата опубликован на сайте факультета психологии МГУ имени М.В. Ломоносова www.psy.msu.ru «_28_»_апреля2007 г.
С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке МГУ имени М.В. Ломоносова.
Автореферат разослан «_26_»_апреля2007 г.
Учёный секретарь диссертационного совета Балашова Е.Ю.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. Проблема изучения процессов зрительного узнавания и опознания объектов окружающего мира всегда была одной из самых значимых в психологии. Особый интерес вызывает здесь изучение процессов узнавания и опознания лиц, поскольку восприятие данной категории объектов играет важнейшую, биологически и социально значимую роль в жизни человека. Зрительное восприятие объектов, в том числе лиц, может рассматриваться в двух аспектах. В первом случае речь идет об узнавании объектов как таковых среди объектов, относящихся к другим классам. Второй аспект касается восприятия конкретных, знакомых объектов. Этот процесс обозначается термином «опознание». Современный этап исследования этой проблемы характеризуется определенными достижениями в раскрытии многих психологических аспектов и понимании некоторых физиологических механизмов узнавания и опознания. Значительный вклад в изучение данной проблемы внесли К. Коффка, М.
Вертгеймер, Р. Солсо, В.М. Кроль, А.Р. Лурия, Р. Причард, Д. Хьюбел, Т. Визель, В.
Маунткасл, М.С. Шехтер, Е.Н. Соколов, Е. Тульвинг, А. Раделл, Б. Роушен и многие др.
В настоящее время накоплен богатый экспериментальный материал, который позволил сформулировать ряд принципов обработки информации в процессах узнавания и опознания различных объектов, в том числе, лиц. Так, в психологии было выделено два основных подхода. Первый подход основывается на предположении о приоритете целостного образа перед анализом составляющих элементов [Зинченко и др., 1980], [Cavanagh et al., 1990], [Goolkaasian, 1991], [Gregory, 1985], [Sanocki, 1991]. Второй подход базируется на противоположных взглядах: сначала происходит узнавание и опознание отдельных элементов, и лишь затем перцептивной системой выдвигается гипотеза о типе воспринимаемого образа. Этот принцип базируется на результатах блестящих экспериментов D.H. Hubel и T.N. Wiesel [1959, 1963]. Некоторые исследователи, например, S.E. Palmer [1975] полагают, что в зрительной системе реализуются одновременно оба приведенных способа. Существуют также представления, с помощью которых так или иначе пытаются объяснить психологические механизмы узнавания и опознания. Так, одна из теоретических концепций предполагает сравнение стимулов с прототипами – некоторыми абстрактными образами воспринимаемых объектов [Posner et al., 1967], D.A. Leopold, I.V. Bondar и M.A. Giese M.A. [2006]. Разновидность модели формирования прототипов называется моделью центральной тенденции. S.K. Reed [1972], M.I. Posner и др. [Posner et al., 1967], [Schneiderman, Kanade, 2000]. Другая теория исходит из принципа сопоставления сенсорной информации с некоторыми эталонными мысленными формами; узнавание и опознание в этом случае происходят при совпадении стимула с эталоном. В качестве самостоятельного направления можно выделить гештальт-подход, который подчеркивает важность организации элементов зрительного опыта в процессах узнавания и опознания [Koffka, 1922], [Wertheimer, 1923].
Психофизиологические исследования в значительной степени были посвящены поиску мозговых механизмов, которые могут участвовать в обеспечении процессов узнавания и опознания. Вместе с тем, психологические и психофизиологические механизмы узнавания и опознания лиц исследованы недостаточно. В психологии отсутствует однозначное понимание работы перцептивной системы при развертывании процессов узнавания и опознания. Нет единого мнения по поводу формирования и хранения следов памяти на узнаваемые и опознаваемые лица. Имеются также противоречивые мнения по вопросу о том, какие мозговые структуры обеспечивают функционирование процессов узнавания и опознания лиц. Не ясен характер взаимодействия мозговых структур при развертывании процессов узнавания и опознания лиц. Кроме того, большая часть как психологических, так и психофизиологических экспериментальных исследований посвящена когнитивному аспекту обработки информации в процессах узнавания и опознания лиц без учета влияния эмоционального компонента восприятия. Все вышеперечисленное и определяет актуальность выбранной нами темы исследования.
Цель и задачи исследования. Основной целью данного исследования было выявление психологических и психофизиологических механизмов процессов узнавания и опознания лиц. Для достижения данной цели решались следующие задачи:
1. Изучить психологические и психофизические характеристики процессов узнавания и опознания лиц.
2. Провести исследование вызванных потенциалов (ВП) мозга при развертывании процессов узнавания и опознания лиц.
3. На основе параметров вызванных потенциалов мозга и с использованием метода искусственных нейронных сетей разработать и апробировать психофизиологическую методику для идентификации процессов узнавания и опознания лиц.
4. Произвести анализ распределения в мозге дипольных источников ВП, связанных с процессами узнавания и опознания лиц и на основе этого анализа локализовать мозговые структуры, реализующие механизмы процессов узнавания и опознания лиц.
Гипотезы исследования.
1. Узнавание и опознание не являются чисто перцептивными процессами и реализуются на основе взаимодействия механизмов восприятия, памяти и эмоций.
2. Вызванные потенциалы мозга содержат информацию о когнитивных и эмоциональных компонентах опыта субъекта, актуализируемых (с разной степенью выраженности) по ходу протекания процессов узнавания и опознания.
3. Метод искусственных нейронных сетей в сочетании с методом вызванных потенциалов может послужить основой для разработки нового методического подхода к изучению и моделированию механизмов когнитивных процессов.
Методологические и теоретические предпосылки исследования.
Данное исследование базируется на фундаментальных работах в области психологии, психофизики, нейропсихологии, нейрофизиологии и психофизиологии. При исследовании психологических особенностей процессов узнавания и опознания лиц мы опирались на когнитивный подход к изучению познавательных процессов на базе информационной метафоры. Основы вышеуказанного подхода были заложены в работах отечественных психологов: А.Р. Лурии, Б.Г. Ананьева, Л.М. Веккера, В.П. Зинченко, А.Н. Леонтьева, Б.Ф. Ломова, Н.А. Бернштейна и др., зарубежных психологов: Н. Линдсея, Д. Нормана, У. Найссера, Л. Миллнера, и многих других. В работе использовались положения гештальт-психологии, сформулированные М. Вертгеймером и К.
Коффкой, и положения о перцептивных действиях, сформулированные П.Я. Гальпериным и Н.Н. Ланге. Мы также опирались на представления об участии когнитивной и эмоциональной составляющих при оценке стимула, разработанные R.S. Lazarus, S.
Folkman, P. Ellsworth и др. Психофизиологическое исследование узнавания и опознания лиц базировалась на принципе функциональной организации коры головного мозга, предложенном В. Маунткаслом, векторном подходе к кодированию информации, разработанном Е.Н. Соколовым, концепции информационного синтеза А.М. Иваницкого.
Методы исследования.
При исследовании психологических характеристик процессов узнавания и опознания лиц нами использовалось две методики: для контроля субъективной эмоциональной составляющей процесса восприятия знакомых лиц использовалась модификация метода субъективного шкалирования – метод прямой числовой оценки [Ратанова, 1990]. Для исследования динамики восприятия нами был применен метод тахистоскопического предъявления стимулов с обратным паттерновым маскированием [Кроль, 2005]. Тахистоскоп был реализован в виде компьютерной программы, созданной автором. В психофизиологическом исследовании использовался электроэнцефалографический метод регистрации когнитивных вызванных потенциалов мозга (система «Энцефалан 131-03»). Для исследования полученных вызванных потенциалов использовался классический компонентный метод анализа в совокупности с методом искусственных нейронных сетей: нейроклассификатор Т.Кохонена, реализованный в программном эмуляторе SOMap Analyser 3.0 пакета Deductor Lite и нейроэмулятор NeuroPro 0.25. Для изучения связи вызванных потенциалов с мозговыми структурами использовался метод локализации дипольных источников, представленный в программе BrainLoc 6.0.
Надежность и достоверность результатов обеспечивались применением методов регистрации и обработки данных, адекватных специфике предмета и задачам данного исследования, организацией экспериментальной процедуры в соответствии со стандартами проведения психологических и психофизиологических исследований, тщательностью качественного анализа полученных данных, а также использованием при обработке последних специализированных математических методов, соответствующих особенностям эмпирических данных. Так, например, количество предъявлений стимулов для психологического исследования оценивалось по эмпирической формуле расчета необходимого объема выборки при заданном уровне ошибки и вероятности оцениваемого параметра [Лакин, 1980]. Анализ ВП производился с контролем достоверности обнаруженных различий с помощью двухстороннего W критерия Вилкоксона, непараметрического 2 критерия Фридмана (для сравнения пар ВП). В случае обнаружения статистически достоверных различий средних значений компонентов в парах ВП, для проверки того, какие именно значения различаются, использовался q критерий Ньюмена – Кейлса. Возможная связь психофизиологических и психологических показателей оценивалась с помощью непараметрическая корреляция Спирмена. Для всех статистических критериев нами был принят уровень значимости p120 мс) компонентов ВП на знакомые лица для каждого отведения и баллами эмоциональных оценок стимулов-знакомых лиц. Жирным шрифтом