Archive

Archive for the ‘visuaalsed illusioonid’ Category

Võta osa katsest: Muutusepimedus 3D ruumis

aprill 25, 2015 2 kommentaari

Fenomeni nimi “muutusepimedus” tähistab tõsiasja, et me kõik paneme äärmiselt halvasti tähele muutusi, mis toimuvad meid ümbritsevas keskkonnas sel ajal, kui me näiteks silmi pilgutame või mujale vaatame. Näiteks ühes katses Simonsi ja Levini poolt näidati, et kui katseisikute tähelepanu hetkeks kõrvale juhtida, ei märka nood, et inimene, kellega nad hetk tagasi vestlesid, on muutunud, ehkki muutus oli üsna suur – katseisikute ees seisis nüüd hoopis teine inimene! Kõlab uskumatult? Proovige Madise katses järgi. Kõlab igavalt? Aga ei ole, Madis paneb teid virtuaalsesse reaalsusesse ja näitab, kuidas teie virtuaalsest elutoast kaovad objektid, ilma et te seda märkaksite.

Aga las Madis räägib ise ja kutsub teid katsesse:

Anname Madise infot teksti kujul ka:

Kutsun kõiki täisealisi huvilisi virtuaalreaalsuse-teemalisesse katsesse “Muutusepimedus 3D ruumis” ajavahemikus 27.04 – 3.05.2015. Teie abiga tahame uurida taju- ja tähelepanuprotsesse.

Katse vältel kannate Te virtuaalreaalsusprille ning vaatate kolmemõõtmelisi virtuaalseid ruume, et tuvastada seal muutuvaid objekte. Kasutatavad virtuaalreaalsusprillid on tervisele ohutud. Te võite tunda kerget ebamugavust katseaparatuuri kandmisel või peapööritust lühiajaliselt pärast katset. Katses on oodatud osalema kõik terved täisealised vabatahtlikud. Kogutud andmeid kasutame vaid anonüümsel kujul ja teaduslikel eesmärkidel. Teil on õigus uuringus osalemisest igal hetkel loobuda.

Katse toimub TÜ Psühholoogia instituudi keldrikorrusel (Näituse 2, Tartu) ning kestab maksimaalselt 20 minutit.

Omale sobiva aja saab leida doodlis.

Värvipimedus teadvustatud värvi suhtes

jaanuar 27, 2015 Lisa kommentaar

Kujutage ette, et teile näidatakse 150 millisekundi vältel erinevates ruumipositsioonides nelja stiimulit, millest ainult üks on värviline, teised igavalt mustad. Seejärel need stiimulid maskeeritakse ja ekraanile ilmub küsimus: „Millisel ruumipositsioonil asus värviline stiimul?“ Saate vajutada ühte neljast nupust, et oma vastust sellele küsimusele anda. Illustreeriv joonis ka:

Wyble_eksperiment

Teete seda ülesannet 155 korda. Iga kord on ekraanil üks värviline täht, mis on valitud erineva viieteistkümne tähe hulgast, mille värv on valitud nelja erineva seast ja mis asub igal katsekorral juhuslikult ühel neljast ruumipositsioonist. Te ei eksi kordagi. See ei ole imekspandav, sest dekaadide kaupa eksperimentaalset psühholoogiat kinnitab, et üks värviline stiimul teiste mustade stiimulite keskel hüppab esile (pop-out). Samuti on teada, et 150 millisekundit on täitsa piisav, et seda värvilist stiimulit teadvustada. Seega te suudate veatult värvi põhjal anda vastuse.

Aga nüüd, pärast 156ndat ülal kirjeldatud stiimuli ja maski esitamist tuleb tavalise vastuseekraani asemel küsimus: „See on üllatus-mälutest. Vajuta nuppu näitamaks, mis värvi see värviline stiimul oli.“ Teie ees on nupud, mis vastavad neljale katses kasutatud värvile.

Mis te arvate, kas te vastaksite sellele küsimusele õigesti? Peaks ju nagu vastama, sest te olete eelmisel 155 katsekorral värviinformatsiooni põhjal õigesti vastanud värvilise tähe asukoha kohta?

Õigesti vastas ainult 7 katseisikut 20st. Kuna on ainult neli erinevat värvivalikut, oleks juhuslikult õigesti vastanute oodatav arv 5. Seega see 7 näitab seda, et praktiliselt mitte keegi ei tundnud ära stiimuli värvi. See tulemus on väga üllatav.

Nagu öeldud, katseisikud peaksid 150 millisekundi vältel näidatud stiimulit teadvustama. Seda oli autoritel ka lihtne näidata: katsekordadel 157-160 näidati samasuguseid stiimuleid ja küsiti jälle nende värvi kohta. Katseisikud vastasid pea alati õigesti. Seega antud tingimustes värvi äratundmine polnud mingi probleem. Ja ka katsekordadel 1-155 andsid nad vastuseid värvilise stiimuli asukoha kohta just värvi põhjal.

Kuid miks nad siis eksisid 156ndal katsekorral? Miks nad siis ei suutnud öelda stiimuli värvi? Kas nad teadvustasid värvi, kuid unustasid selle ülikiiresti?

Ega autorid mingit väga head selgitust ei paku, aga ilmselt töötaks umbes järgnev mudel sellest olukorrast: Kui otsus, millisel ruumipositsioonil asus värviline objekt, on tarvis teha konkreetsest värvist sõltumata, siis ajus rakendub ebatäpsem (laisam) algoritm, kus otsmikusagar jälgib visuaalse korteksi aktiivsust järgmise reegli järgi: “kui mõnes neist neuronipopulatsioonidest, mis vastutavad värvide punane, sinine, roheline ja kollane eest on aktiivsus, siis märgi vastava signaali positsioon visuaalses väljas“. See võtab vähem energiat ja on lihtsam. Kui nüüd järsku aga on tarvis ka värviinformatsiooni öelda, siis see osutub võimatuks, sest aju tegi otsuse keskmistades üle erinevaid värve esindavate neuronipopulatsioonide (st ignoreerides seda, täpselt milline neljast populatsioonist aktiivne oli). Aju täpsem (virk) algoritm käib nii, et otsmikusagar jälgib visuaalse korteksi aktiivsust täpsemalt: “kui mõnes neist neuronipopulatsioonidest, mis vastutavad värvide punane, sinine, roheline ja kollane eest on aktiivsus, siis märgi 1) millises populatsioonis aktiivsus oli (mis värviga oli tegu) ja 2) kus asus vastav signaal visuaalses väljas“. Sel juhul jälgitakse kõiki nelja neuronipopulatsiooni eraldi.

Inimliku intelligentsi mõistmiseks on tarvis aru saada, kuidas selline paindlik ülesandest sõltuv algoritmi valimine. Teisisõnu me tahame teada, kuidas selline kiire keskkonnast sõltuv signaalide valimine töötab neurobioloogiliste mehhanismide abil.

(Lisainfo, et tõsta tulemuse usaldusväärsust: autorid sooritasid neli eksperimenti ja teistes eksperimentides olid pisut teistsugused stiimulid, sh mitte alati ei olnud eesmärkobjekti defineerivaks omaduseks värv, mistõttu postituse pealkiri on pisut eksitav. Kõik eksperimendid aga kinnitasid sama põhimõttelist tulemust ja valisin lihtsalt kõige seksikama.)

Allikas: Chen & Wyble (trükis). Amnesia for Object Attributes: Failure to Report Attended Information That Had Just Reached Conscious Awareness. Psychological Science.

Vanale koerale uusi trikke ei õpeta, aga vanale trikile õpetab uusi koerusi küll

juuni 5, 2014 6 kommentaari

Iga aasta valitakse parimad uued tajutrikid. Selle aasta parim uus tajuillusioon võtab klassikalise 19. sajandi lõpust pärineva Ebbinghausi illusiooni ja paneb need toredad kettad keskmise ketta ümber lihtsalt suurust muutma. Vaadake, mis juhtub … ja ärge unustage, et keskmine ketas tegelikult ei muuda ekraanil kunagi oma suurust. Lihtne, äge, geniaalne:

Mudeli abiga ajust tajuni

september 21, 2013 1 kommentaar

Aju mõistmine vajab meie kõigi nutikust ja erinevate teadmiste ja oskuste kombineerimist. Kahjuks enamasti istuvad erinevad teadlased eraldi oma liistude otsas ja nohisevad vaikselt oma isiklike projektide kallal. Järgnev kirjeldus on naljaga pooleks karikatuur:

Mudeldaja üritab ajust luua mudeleid ja ehkki alguses oli eesmärk üllas – mõista aju! – hakkab see vaikselt hajuma, sest mudeldaja ei suhtle nendega, kes koguvad andmeid aju ja taju kohta ja seega jääb ehitama simulatsiooni, mis “oleks kaunis” ja mis “töötaks nagu mulle ja mu pealikule meeldib”, kuid millel on üha vähem seost aju ja tajuga.

Ajuteadlane kaevab ajus. Kaevab andmeid. Mõõdab ühtpidi ja teistpidi, sügab kukalt, mõõdab ajust. Teda huvitab aju, aga taju eriti ei köida ja mudeldajad on tema jaoks “pika patsiga nohikud”. Nii vaatab ta oma andmeid, avastab viise, kuidas neid analüüsida, tuleb suurepäraste mõõtude peale nagu cross-frequecy coupling ja on väga kurb, kui keegi kirjanduses ütleb, et see mõõt on ju jura ja artefakt.

Psühhofüüsik (eksperimentaalpsühholoog) paneb oma katseisikuid tundideks arvutiekraani ette, kus nad vahivad väikseid kriipsukesi ja punktikesi ja üritavad midagi nende kriipsukeste ja punktikeste kohta vastata. Psühhofüüsika huvilist paelub taju, aga mõnel neist on täitsa ükskõik, mis toimub ajus. Nõnda, aju ignoreerides, võivad nad luua teooriaid taju töö kohta, mis on sellest, kuidas meie kõigi taju tegelikult töötab, üsna kauged.

Võib vist arvata, et mind ennast köidab just taoline uurimistöö, kus kõik eelnimetatud karikatuurid ühendatakse – psühhofüüsika abil on võimalik näidata mõnda uut tajufenomeni, ajuteaduse abil saab otsida selle fenomeni aluseid ajust ja mudeli abil saab näidata, kuidas ja miks aju ja taju omavahel nõndamoodi seotud on.

Palju sellist uurimistööd tehtud ei ole, aga üks hea näide ilmub peagi Nature Neuroscience’i veergudel. Michel ja kolleegid kombineerivad need kolm lähenemist (psühhofüüsika, ajukuvamine ja mudeldamine), et uurida üht uut ja nupukat tajufenomeni.

Tavalugejale võib see tajufenomen esmapilgul tunduda iseenesest väga üsna igav: kui esitada üsna väiksena (väikse visuaalse nurga all) ringi kujuline Gabori kujutis, siis selgub, et katseisikud tajuvad kogu kujutist pikendatuna tema joonte pikemas suunas. (PS: psühhofüüsikud meie seas, kas tõepoolest keegi pole midagi taolist varem näidanud? Võib olla, et antud ajuteadlaste rühm ei osanud piisavalt otsida.)

Aga miks peaks see nii olema? Kummaline ju, et objekt, mis on arvutiekraanil ringikujuline, näib meile olevat pigem ellips. Kuidas meie taju nõnda eksib? Põhjusi tuleb otsida ajust. Selgub, et esmase visuaalse korteksi retseptiivväljad (visuaalse välja piirkond, mis antud neuronit huvitab) ise pole sümmeetrilised, vaid natuke välja venitatud selles suunas, millise suunaga on neuroni meelisorientatsioon (esmase visuaalse korteksi neuronitele meeldivad erinevad orientatsioonid, mõnd paneb tulisklema vertikaalne kriips, mõnd horisontaalne kriips). Seda, et see väike väljavenitus teatud stiimulite puhul viib taju illusoorse venitamiseni, on võimalik veenvamalt näidata esmase visuaalse korteksi simuleerimise abil.

Isegi pelgalt mudeli ja psühhofüüsika kombineerimine oleks selle artikli heaks teinud, aga kuna töö tuleb Eyal Seidemanni laborist, said teadlased lisada veel tüki väga head ajuteadust: nimelt on see grupp tunnustatud pingetundliku värvaine kuvamises ja nad tegid seda, mida nad teevad kõige paremini: ajuteadust. Autorid näitasid, et nende väikeste Gabori kujutiste puhul on ka ahvide ajust mõõdetav neuronipopulatsiooni aktiivsus natuke väljavenitatud kujuga, just nagu mudel ennustas ja nagu psühhofüüsika katsed kinnitasid.

Kogu selle töö teeb ilusaks asjaolu, et mudeli ennustuste kohaselt peaks see visuaalne illusioon ilmnema ainult teatud visuaalse stiimuli parameetrite korral – näiteks kui suurendada stiimuli võre ruumilist sagedust, peaks illusioon vähenema. Seda näitab mudel, kuid toredal kombel kinnitavad seda nii mõõtmised ajust, kus populatsioonivastuse venitatus väheneb, kui ka katseisikute taju, kus visuaalse illusioon tuleb vähem esile.

Kunagi kirjutasime Toomas Kirdiga aju mudeldamisest artikli Horisonti. Seda saab nüüd täiel määral Horisondist lugeda (ehkki kaunid pildid on endiselt ainult ajakirjas või pdfis). Sinna sai kirjutatud: “Näiteks kui visuaalse illusiooni selgitamiseks loodud mudelist järeldub, et teatud ajalistes tingimustes peaks illusioon kaduma, siis saab seda kontrollida, lahkudes arvuti tagant ja minnes laborisse, kus saab panna katseisikud silmitsi selle visuaalse illusiooni ja mudeli ennustatud ajaliste parameetritega. Kui käitumuslikus katses selgub, et mudeli ennustus oli õige, toetab see mudeli adekvaatsust. ” Melchi jt katse täidab need kriteeriumid ja veel enamgi, kuna vahepealse sammuna tehti ka häid mõõtmiseid ajust.

Kui keegi soovib head näidet sellest, kuidas tänapäeval ajuteadust teha võiks ja tegema peaks, siis Melchi jt töö võiks eeskujuks olla küll. Kui meid huvitab, kuidas meie taju töötab või mis on teadvus, siis tasub ise ka üritada teha just sellist uurimistööd, mis seob aju tajuga läbi mudeli.

Melchi, M jt (trükis) An illusion predicted by V1 population activity implicates cortical topography in shape perception. Nature Neuroscience.

Teadvuseteaduse aastakonverents: lõppakord

juuli 6, 2012 6 kommentaari

Kõik head asjad lõppevad, nii ka seekordne konverents. Ehkki ilm oli kehv, oli sisu hea, nagu ka eelmistest postitustest lugeda võis.

Tänase päeva lõpetas kaunilt peamiselt noorte teadlaste sessioon teadvuse mehhanismide kohta

Christopher Allen uuris TMSi mõju visuaalsele teadvustamisele detektsioonikatses. Tema online TMSi tulemused minu arvates polnud nii põnevad, kuna Abrahamyan jt on näiteks juba varem ka näidanud, et TMS võib teadvustamist parandada. Kuid pisut üllatavalt said Allen jt sama tulemuse ka rTMSi kasutades – theta-burst TMS võimendas subjektiivset teadvustamist ja jättis objektiivse äratundmistaseme samaks. Kenasti näitasid teadlased, et see parem teadvustamisefekt oli vahetult seotud EEG alfa-desünkroniseerimisega. St Näis, et rTMS visuaalsesse korteksisse oli pidurdanud pidurdavaid alfaprotsesse. Paar fakti jäid natuke segaseks (mis intensiivsus, kuhu täpselt TMS suunati jne), aga ootame põnevusega vastavasisulist artiklit.

Meie lemmik oli ilmselt Anouk van Looni ettekanne. See neiuke on oma doktorantuuris teinud väga ägedaid katseid neurotransmitterite ja tajufenomenide seoste kohta. Hiljuti ilmus neil ajakirjas Journal of Cognitive Neuroscience artikkel sellest, kuidas GABA mõjutab teadvustamist maskeerimisele sarnaselt (seda artiklit sai ka laboriseminaril kommenteeritud), täna rääkis ta aga GABA mõjust bistabiilsete kujundite tajule. Mitmed bistabiilse taju mudelid eeldavad, et bistabiilsus tekib võistlevate representatsioonide vahelisest vastastikkusest pidurdusest. GABA on aju kõige levinum pidurdav neurotransmitter. Seega võiks ju argumenteerida, et taju bistabiilsus on seotud GABA konsentratsiooniga. Täpsem ennustus on, et mida rohkem GABAt, seda pikemad peaksid olema stabiilsusperioodid (kuna pidurdus on tugevam ja kestab kauem). Mõeldud, tehtud: magnetresonants-spektroskoopia abil mõõdeti GABA konsentratsiooni visuaalses korteksis ning käitumuslikult kvantifitseeriti stabiilsusperioodide kestust binokulaarses rivaalsuses, liikumisest struktuuri leidmise illusioonis ja liikumise poolt indutseeritud pimeduse korral. Kõigil kolmel juhul leiti, et visuaalse korteksi GABA-konsentratsioon on korrelatsioonis visuaalsete stabiilsusperioodide pikkusega. Meie arvates muutub selline psühhofüüsika ja neurotransmitterite seose uurimine lähiajal üha perspektiivikamaks. Praegune töö kinnitas kenasti, et bistabiilsete kujundite dünaamikat juhivad tõepoolest just pidurdusprotsessid, kuid ilmselt on mitmeid seoseid neurotransmitterite ja psühhofüüsika fenomenide vahel veel avastada. Näiteks senini pole päris selge, miks Van Looni jt juba avaldatud töös GABA omab mõju maskeerimisdünaamikale. Kõigel sellel tasub silma peal hoida.

Seekord siis kõik – lisaks 1974. aasta Eurovisioonile on Brightoni Dome’is nüüdseks peetud ka teadvuseteaduse aastakohtumine. Tookord võitis ABBA ja Waterloo, seekord oli võitjat raskem välja selgitada.

Aasta 2012 parimad visuaalsed illusioonid

mai 22, 2012 Lisa kommentaar

Igal aastal kogunevad tajuuurijad visuaalse taju konverentsile ja valivad seal muuhulgas ka aasta parimad illusioonid. (Seda tehakse juba hea mitu aastat, oleme kirjeldanud näiteks ka aasta 2010 ja aasta 2011 parimaid illusioone.)

Selle aasta kaks parimat illusiooni on järgnevad.

Teise koha sai illusioon, mille üks tudengihakatis avastas, kui klõpsis kiiresti läbi mitmeid näopilte (mida oli tarvis koguda ühe katse jaoks). Nimelt nõnda pilte läbi klõpsides ilmnes, et piltidel tekib tugev moonutusefekt. Vaadake ise (hoides pilku video keskel asuval fiksatsiooniristil.)

.
Esimese koha pälvis “kaduva käe illusioon”, kus eksperimentaatorid tegid katseisikute kulul üsna head nalja (mille sisu te võite illusiooni nime järgi juba aimata …):

Aasta 2011 parimad visuaalsed illusioonid

juuni 8, 2011 1 kommentaar

Iga aasta valitakse välja 10 aasta parimat uut visuaalset illusiooni. Selle aasta otsused on langetatud: selle aasta võitjaks on “vaigistamise illusioon”, kus liikumine pidurdab objekti omaduste muutuste teadvustamist. Seda illusiooni oleme juba varem ka kirjeldanud ja tema üle pikemalt arutanud, kuid olen kindel, et mõnele lugejale meeldib rohkem hoopis mõni teine esikümnesse jõudnud illusioon, nii et vaadake ise, laske oma nägemismeelt lollitada ja valige oma lemmik aasta 2011 parimate visuaalsete illusioonide seast.

Viide eelmise aasta parimatele visuaalsetele illusioonidele.
Viide pikemale blogipostitusele võitjatöö kohta.
Need, keda huvitavad visuaalsed illusioonid, võivad vaadata ka muid visuaalsete illusioonide kategoorias olevaid postitusi.

võitjatöö ise: