Ответная подготовка

В психологии восприятия и управления движением термин «реакция прайминга» обозначает особую форму прайминга . Как правило, эффекты прайминга возникают всякий раз, когда реакция на целевой стимул находится под влиянием первичного стимула, представленного ранее. Отличительной чертой реакции прайминга является то, что прайм и цель предъявляются в быстрой последовательности (обычно с интервалом менее 100 миллисекунд) и связаны с идентичными или альтернативными двигательными реакциями. Когда для классификации целевого стимула выполняется ускоренная двигательная реакция, прайм, непосредственно предшествующий цели, может, таким образом, вызывать конфликты реакций, когда ему назначается другой ответ в качестве цели. Эти конфликты реакций оказывают наблюдаемое влияние на двигательное поведение, приводя к эффектам прайминга, например, во времени реакции и частоте ошибок. Особым свойством реакции прайминга является его независимость от визуального осознания прайма.

В 1962 году Ферер и Рааб ^[1] сообщили об экспериментах, в которых участники должны были нажать одну клавишу как можно быстрее при предъявлении визуального целевого стимула. Видимость цели была сильно снижена так называемой метаконтрастной маскировкой (см. ниже). Авторы обнаружили, что время реакции не зависело от субъективной видимости цели, т. е. реакции на хорошо видимые цели были такими же быстрыми, как и на почти невидимые цели (эффект Ферера-Рааба). Термин «реакционное праймирование» впервые был использован Розенбаумом и Корнблюмом ^[2] в отношении экспериментальной парадигмы , в которой различные аспекты двигательных реакций были праймированы визуальными стимулами. Современная процедура реакционного праймирования была разработана в 1980-х и 1990-х годах Петером Вольфом, Вернером Клотцем, Ульрихом Анзорге и Одмаром Нойманном в Университете Билефельда, Германия. ^{[3] [4] [5] [6]} Парадигма была развита в дальнейшем в 1990-х годах исследовательской группой под руководством Дирка Форберга из Университета Брауншвейга, Германия. ^[7]

Типичный ход времени испытания в парадигме прайминга ответа. Здесь участник реагирует как можно быстрее на форму целевого стимула (ромб или квадрат), нажимая назначенную клавишу ответа. Незадолго до этого предъявляется прайм (также ромб или квадрат), который влияет на ответ на цель. Временной интервал между началом прайма и началом цели называется «асинхронностью начала стимула» (SOA). Во многих экспериментах по праймингу ответа цель также служит для визуальной маскировки прайма. Поэтому часто используется второе задание, в котором участников просят идентифицировать замаскированный прайм. б) Прайм и цель постоянны, когда назначены на один и тот же ответ, и непостоянны, когда назначены на разные ответы. в) Видимость прайма может сильно зависеть от маскирующих эффектов от цели.

Во всех парадигмах прайминга ответа участники должны реагировать на определенный целевой стимул. В простом эксперименте это может быть один из двух геометрических стимулов, каждый из которых назначен на одну из двух клавиш ответа (например, ромб - левая клавиша; квадрат - правая клавиша). Эксперимент состоит из большого количества испытаний, в которых участник нажимает левую клавишу при появлении ромба и правую клавишу при появлении квадрата, как можно быстрее и правильнее. В каждом испытании цели предшествует прайм, который также является ромбом или квадратом, и поэтому может вызывать те же двигательные реакции, что и цель (рис. 1а). Если прайм и цель связаны с одним и тем же ответом (ромб предшествует ромб, квадрат предшествует квадрат), они называются «согласованными» (также «конгруэнтными», «совместимыми»); если они связаны с различными двигательными реакциями (ромб, которому предшествует квадрат, квадрат, которому предшествует ромб), их называют «несогласованными» (также «неконгруэнтными», «несовместимыми»; рис. 1b). Временной интервал между началом прайма и началом цели называется «асинхронностью начала стимула» (SOA). Обычно используются SOA длительностью до 100 миллисекунд (мс).

Эффекты прайминга возникают, когда прайм влияет на двигательную реакцию на цель: последовательные праймы ускоряют ответы на цель, тогда как непоследовательные праймы замедляют ответы (рис. 2). Эффекты прайминга во времени ответа рассчитываются путем взятия разницы между временем ответа в непоследовательных и последовательных испытаниях. Помимо их влияния на скорость ответа, праймы могут значительно влиять на частоту ошибок ответа (т. е. ошибочных ответов на цель): последовательные праймы редко приводят к ошибкам, тогда как частота ошибок может стать очень высокой для непоследовательных праймов. Во времени ответа, а также в частоте ошибок эффекты прайминга обычно увеличиваются с SOA, что приводит к типичным моделям прайминга ответа на рис. 2. ^[7] Это означает, что чем больше времени проходит между праймом и целью, тем больше влияние прайма на ответ. Для среднего времени ответа 350-450 мс эффект прайминга ответа может достигать 100 мс, что делает его одним из численно самых больших эффектов в исследовании времени ответа.

Результаты многих экспериментов показывают, что увеличение прайминга с SOA происходит потому, что прайм имеет больше времени, чтобы повлиять на процесс ответа, прежде чем фактический целевой стимул сможет вступить в игру и контролировать двигательный ответ самостоятельно. Это очевидно из временного хода двигательной активности в ЭЭГ, ^{[8] [9] [10] [11] [12]} из праймированных указательных реакций, ^{[13] [14] [15]} из измерений силы ответа, ^[16] и из исследований моделирования, ^[7] которые все предполагают, что двигательная активация сначала происходит в направлении, указанном праймом, и только затем продолжается в направлении, указанном фактической целью. Следовательно, конечный размер эффекта прайминга зависит как от свойств стимулов, так и от свойств задачи. Праймы с высокой энергией стимула (например, более высокий контраст, большая продолжительность) и задачи с легким различением стимулов приводят к большим эффектам прайминга, тогда как праймы с низкой энергией стимула и задачи с трудным различением приводят к меньшим эффектам. ^{[14] [15]} Эффект прайминга может быть усилен визуальным вниманием, направленным на положение прайма или на его соответствующие особенности как раз во время его появления. ^{[17] [18] [19]}

Описанный до сих пор временной ход эффекта прайминга ответа справедлив только для SOA до 100 мс. Для более длительных SOA эффект прайминга может еще больше возрасти. Однако при некоторых обстоятельствах можно наблюдать обратный эффект, когда непоследовательные праймы приводят к более быстрым ответам на цель, чем последовательные праймы. Этот эффект известен как «эффект отрицательной совместимости». ^{[9] [11] [20] [21] [22] [23] [24]}

Прайминг ответа может быть использован для исследования феноменов восприятия без осознания . Здесь видимость прайма может быть систематически уменьшена или даже отменена с помощью маскирующего стимула. Это может быть достигнуто путем предъявления маскирующего стимула незадолго до или после прайма. ^[25] Видимость прайма может быть оценена различными мерами, такими как задачи различения с принудительным выбором, суждения по обнаружению стимула, суждения по яркости и другие. ^{[26] [27]} Явление, называемое маскировкой метаконтраста, может быть получено, когда за праймом следует маска, охватывающая форму прайма таким образом, что оба стимула имеют смежные контуры. Например, прайм может быть замаскирован большим кольцом, внутренние контуры которого точно соответствуют форме прайма. Во многих экспериментах по праймингу ответа цель служит дополнительной цели маскировки прайма (рис. 1). Метаконтраст - это форма визуальной обратной маскировки , при которой видимость прайма уменьшается стимулом, следующим за праймом. ^{[25] [28] [29]}

На рис. 3 показаны некоторые типичные временные характеристики эффектов визуальной маскировки в зависимости от SOA прайм-цели в эксперименте с праймингом ответа, где сама цель служит маскирующим стимулом (рис. 1a, c). Здесь мерой видимости прайма может быть дискриминационная эффективность участника, пытающегося угадать форму прайма (ромб или квадрат) в каждом испытании. Без маскировки производительность была бы почти идеальной; участник не испытывал бы никаких трудностей с правильной классификацией прайма как квадрата или ромба в каждом испытании. Напротив, если бы маскировка была полной, дискриминационная эффективность была бы на уровне случайности (рис. 3, левая панель). Однако во многих экспериментах временной характер маскировки менее экстремальный (рис. 3, правая панель). Большинство условий стимула приводят к так называемой «маскировке типа А», где степень маскировки наивысшая при коротких SOA, а затем уменьшается, так что прайм становится легче различить при увеличении SOA. Однако при некоторых обстоятельствах может быть получена «маскировка типа B», когда степень маскировки самая высокая при промежуточных SOA, но при этом прайм становится легче различить при более коротких или длинных SOA. Маскировка типа B может происходить при метаконтрастной маскировке, но критически зависит от стимульных свойств праймов и целей. ^{[25] [28]} Кроме того, временной ход маскировки может сильно различаться у разных людей. ^[30]

Эксперименты показывают, что временной ход эффекта прайминга ответа (усиление эффектов с увеличением SOA) не зависит от степени и временного хода маскировки. Клотц и Нойман (1999) продемонстрировали эффекты прайминга ответа при полной маскировке прайма. ^[4] Распространяя эти результаты на другие временные ходы визуальной маскировки, Форберг и др. ^[7] варьировали временной ход маскировки, контролируя относительную продолжительность праймов и целей. В их экспериментах целями были стрелки, указывающие влево или вправо, в то время как праймы были меньшими стрелками, замаскированными целями метаконтрастом. Когда участники пытались определить направление указания праймов, любой из временных ходов, изображенных на рис. 3, мог быть получен в зависимости от условий стимула: полная видимость, полная маскировка, маскировка типа А и маскировка типа В. Однако, когда участникам нужно было как можно быстрее реагировать на направление цели, эффекты прайминга во всех этих условиях были практически идентичны. Более того, временной ход прайминга всегда был одинаковым (эффект прайминга увеличивался с увеличением SOA), независимо от того, были ли праймы видимыми или невидимыми, и независимо от того, увеличивалась или уменьшалась видимость с SOA. ^[7]

Особый интерес представляет случай, когда эффекты прайминга усиливаются, даже если видимость прайма уменьшается. Такой противоположный ход времени прайминга и визуального осознания прайма ясно показывает, что оба процесса основаны на разных механизмах. ^[31] Это открытие может быть подтверждено во многих дальнейших экспериментах, выявляющих многочисленные диссоциации между маскировкой и праймингом. ^{[1] [3] [4] [5] [13] [14] [19] [32] [33] [34] [35] [36] [37]} Независимость прайминга и визуального осознания явно противоречит традиционному представлению о том, что эффекты бессознательного восприятия просто отражают некоторую остаточную способность обработки при очень неблагоприятных условиях просмотра, что-то, что остается после того, как прайм-стимул был деградирован настолько сильно, что осознанное осознание его снизилось ниже некоторого «порога». Эта концепция часто приводила к резкой критике исследований бессознательного или «подсознательного» восприятия, ^{[38] [39] [40] [41]} но она, вероятно, неверна на базовом уровне. Вместо этого, активация моторики замаскированными праймами, очевидно, независима от процессов обратной маскировки, при условии, что видимость контролируется только маскирующим стимулом, в то время как прайм-стимул остается неизменным. Другими словами: в течение короткого времени и при подходящих экспериментальных условиях визуально замаскированные (невидимые) стимулы могут влиять на моторные реакции так же эффективно, как и видимые.

Учитывая, что исследователь знает о наиболее влиятельных экспериментальных переменных, ^[42] метод прайминга ответа может быть использован в ряде экспериментальных вариантов и может способствовать изучению множества исследовательских вопросов в области когнитивной психологии. ^[43] Наиболее распространенная форма прайминга ответа использует прайм и цель в одном и том же положении монитора, так что цель также служит для визуальной маскировки прайма (часто с помощью метаконтраста). Во многих экспериментах есть две разные цели, которым предшествуют два разных прайма в тех же положениях монитора. ^{[3] [4] [13]} Затем участники должны различить две цели и отреагировать на положение цели, соответствующей заданию. Иногда используются три типа стимулов (прайм, маска, цель), особенно когда SOA прайм-цель должна быть очень длинной. ^{[21] [22]} Иногда маска вообще не используется. ^[19] Праймы и цели не обязательно должны появляться в одной и той же позиции на экране: один стимул может располагаться по бокам другого, как в парадигме Эриксена ^{[7] [11] [44] [45]} (действительно, эффект Эриксена может быть частным случаем прайминга ответа).

Эффекты прайминга реакции были продемонстрированы для большого количества стимулов и задач на различение, включая геометрические стимулы, ^{[3] [4] [15]} цветовые стимулы, ^{[13] [14] [32]} различные типы стрелок, ^{[7] [9] [10] [46]} естественные изображения (животные против объектов), ^[15] гласные и согласные, ^[47] буквы, ^[44] и цифры. ^[33] В одном исследовании шахматные конфигурации были представлены как простые числа и цели, и участники должны были решить, находится ли король под шахом. ^[35] Мэттлер (2003) смог показать, что прайминг реакции может не только влиять на двигательные реакции, но и работать для когнитивных операций, таких как пространственное смещение визуального внимания или переключение между двумя различными задачами по времени ответа. ^[36] Также использовались различные типы маскировки. Вместо измерения ответов на нажатие клавиш (обычно с двумя альтернативными ответами) некоторые исследования используют более двух альтернативных ответов или записывают речевые ответы, ^[5] ускоренные указательные движения пальцев, ^{[13] [14] [15]} движения глаз, ^[48] или так называемые потенциалы готовности, которые отражают степень двигательной активации в двигательной коре головного мозга и могут быть измерены с помощью электроэнцефалографических методов. ^{[8] [9] [12] [49]} Также использовались методы визуализации мозга , такие как функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ). ^[33]

В следующей части будут описаны три теории, объясняющие регулярные эффекты положительного ответа. Обзор теорий отрицательного эффекта совместимости можно найти в работе Самнера (2007). ^[24]

Теория прямой спецификации параметров (рис. 4) была предложена Одмаром Нойманном из Университета Билефельда, Германия, для объяснения эффекта Ферера-Рааба, а также результатов исследований раннего прайминга ответа. ^[50] Теория предполагает, что в начале эксперимента по праймингу ответа участники усваивают правила назначения стимула-реакции, которые быстро автоматизируются. После этой фазы практики двигательный ответ может быть подготовлен настолько, что для определения ответа все еще требуется только одна критическая характеристика стимула (например, ромб против квадрата). Затем эта входящая характеристика стимула определяет последний отсутствующий параметр действия (например, нажатие левой или правой клавиши). Ответы вызываются быстро и напрямую, без необходимости сознательного представления вызывающего стимула. Прайминг ответа объясняется предположением, что характеристики прайма вызывают точно такие же процессы спецификации параметров, которые, как предполагается, вызываются целевым стимулом. Параллельно с процессом вызывания реакции возникает осознанное представление праймов и целей, которые могут быть подвержены процессам визуальной маскировки. Однако осознанное представление стимулов не играет никакой роли для двигательных процессов в текущем экспериментальном исследовании.

Учет триггера действия был разработан Вильфридом Кунде, Андреа Кизель и Иоахимом Хоффманном в Университете Вюрцбурга, Германия. ^{[47] [51]} Этот учет предполагает, что ответы на бессознательные праймы не вызываются ни семантическим анализом праймов, ни заранее установленными сопоставлениями стимул-реакция. Вместо этого предполагается, что прайм соответствует уже существующему условию высвобождения действия, вызывая назначенный ответ, как ключ, открывающий замок. Это происходит в два последовательных шага. На первом шаге триггеры действия удерживаются активными в рабочей памяти, которые соответствуют соответствующей задаче и способны вызывать определенную двигательную реакцию. Триггеры действия устанавливаются на этапе обучения и практики эксперимента. На втором шаге, называемом онлайн-обработкой стимулов, предстоящий стимул сравнивается с условиями высвобождения действия. Если стимул соответствует условиям триггера, триггеры действия автоматически выполняют ответ. Например, задача участника может заключаться в том, чтобы указать, является ли визуально представленное число меньшим или большим, чем пять, ^[33] так, чтобы левая клавиша нажималась для чисел от «1» до «4», а правая клавиша нажималась для чисел от «6» до «9». На основе инструкции устанавливаются триггеры действий, которые автоматически вызывают ответ, назначенный простому или целевому числу. Одним из важных предсказаний этой теории является то, что ответы могут быть вызваны простыми числами, которые соответствуют условиям триггера, но никогда не встречаются в качестве целей. ^[51] Более поздняя версия счета триггера действий утверждает, что семантические представления простых чисел могут служить условиями выпуска действия. ^{[52] [53]}

Опять же, осознанное представление стимула не играет никакой роли для активации мотора; однако, оно может привести к стратегической корректировке критериев реакции в более поздних испытаниях (например, выбирая более медленную реакцию, чтобы избежать ошибок). В целом, эту теорию можно рассматривать как расширение концепции прямой спецификации параметров, фокусируясь на точных условиях, которые приводят к праймингу реакции.

Теория быстрого преследования прайминга ответа ^{[12] [14] [15]} была предложена в 2006 году Томасом Шмидтом, Сильей Нихаус и Аннабель Нагель. Она связывает модель прямой спецификации параметров с выводами о том, что вновь возникающие визуальные стимулы вызывают волну нейронной активации в зрительно-моторной системе, которая быстро распространяется от зрительных до двигательных областей коры. ^{[54] [55] [56] [57]} Поскольку фронт волны активности распространяется очень быстро, Виктор Ламме и Питер Рульфсема из Амстердамского университета предположили, что эта волна начинается как чистый процесс прямой связи (feedforward sweep): клетка, впервые достигшая фронта волны, должна передать свою активность, прежде чем сможет интегрировать обратную связь от других клеток. Ламме и Рульфсема предполагают, что этот вид прямой обработки недостаточен для формирования визуального осознания стимула: для этого требуются нейронная обратная связь и циклы рекуррентной обработки, которые связывают широко распространенные нейронные сети. ^{[29] [55]}

Согласно теории быстрого преследования, как праймы, так и цели вызывают прямые развертки, которые быстро последовательно пересекают зрительно-моторную систему, пока не достигнут двигательных областей мозга. Там двигательные процессы вызываются автоматически и без необходимости сознательного представления. Поскольку первичный сигнал имеет фору над целевым сигналом, праймы и цели участвуют в «быстром преследовании» через зрительно-моторную систему. Поскольку первичный сигнал достигает двигательной коры первым, он способен активировать назначенную ему двигательную реакцию. Чем короче SOA прайм-цель, тем быстрее цель может начать преследование. Когда целевой сигнал наконец достигает двигательной коры, он может продолжить процесс ответа, вызванный праймом (если прайм и цель согласованы) или перенаправить процесс ответа (если прайм и цель не согласованы). Это объясняет, почему эффекты прайминга ответа увеличиваются с прайм-целевым SOA: чем длиннее SOA, тем больше времени у прайм-сигнала, чтобы контролировать ответ самостоятельно, и тем дальше процесс активации ответа может продвигаться в направлении прайма. При некоторых обстоятельствах прайм может также спровоцировать ошибку ответа (что приводит к характерным эффектам прайминга в частоте ошибок). Такой временной ход последовательного управления моторикой праймами и целями был описан в 2003 году Дирком Форбергом и его коллегами в математической модели ^[7] и соответствует временному ходу праймированных двигательных потенциалов в ЭЭГ. ^{[8] [12] [58]}

Согласно теории быстрого преследования, эффекты прайминга ответа не зависят от визуального осознания, поскольку они переносятся быстрыми процессами прямой связи, тогда как возникновение осознанного представления стимулов зависит от более медленных, повторяющихся процессов. ^{[29] [55]} Самым важным предсказанием теории быстрого преследования является то, что прямые развертки сигналов прайма и цели должны происходить в строгой последовательности. Эта строгая последовательность должна наблюдаться во времени двигательного ответа, и должна быть ранняя фаза, когда ответ контролируется исключительно праймом и не зависит от всех свойств фактического целевого стимула. Один из способов проверить эти предсказания — изучить ход праймированных указующих ответов. ^[13] Было показано, что эти указующие ответы начинаются в фиксированное время после предъявления прайма (не фактической цели) и начинают действовать в направлении, указанном праймом. Если прайм и цель несовместимы, цель часто способна изменить направление указания «на лету», направляя ответ в правильном направлении. Однако чем длиннее SOA, тем дольше время, в течение которого палец движется в направлении вводящего в заблуждение прайма. ^[13] Шмидт, Нихаус и Нагель (2006) смогли показать, что самая ранняя фаза праймированных указательных движений зависит исключительно от свойств прайма (например, цветовой контраст красного и зеленого праймов), но не зависит от всех свойств цели (ее времени появления, ее цветовой контраст и ее способности маскировать прайм). ^[14] Эти результаты можно подтвердить с помощью различных методов и различных типов стимулов. ^{[12] [15] [18] [19]}

Поскольку теория быстрого преследования рассматривает прайминг ответа как процесс прямой связи, она утверждает, что эффекты прайминга происходят до того, как рекуррентная и обратная активность принимают участие в обработке стимула. Таким образом, теория приводит к спорному тезису о том, что эффекты прайминга ответа являются мерой предсознательной обработки визуальных стимулов, которая может качественно отличаться от того, как эти стимулы в конечном итоге представлены в визуальном сознании. ^[37]

• Внимательное моргание
• Слуховая маскировка
• Предвнимательная обработка
• Теория бессознательного мышления § Критика UTT
• Визуальная маскировка