Metody Psychologii Poznawczej

Literatura: Sternberg, s. 23-29; 38-42

Podstawowe pojęcia...



Paradygmat: zbiór idei – użyteczny lub nie
(np. Paradygmat przetwarzania informacji)



Teoria: bardziej konkretna, ale dotycząca
ogólnego poziomu zjawiska (np. Teoria
rozpoznawania)



Model: teoria w konkretnym przypadku
(np. Model rozpoznawania wyrazów).

•

Modele matematyczne, modele zrealizowane
fizycznie, symulacje komputerowe zjawisk.

Metafora komputerowa obecnie



Nowe (dziwne) komputery;



Odejście od założeń:



Że modele komputerowe powiedzą nam więcej o

systemie poznawczym niż neurofizjologia;



Że architektura systemu nie jest ważna

•

Archtektura funkcjonalna, istotne są:

•

ograniczenia czasu;

•

Energii;

•

podstawowa struktura (modułowa czy nie);

•

elementarne symbole i procesy.



Nadal: reprezentacje symboliczne (umysł

„odcieleśniony”)

Poziom funkcjonalny



Cenny poziom wyjaśniania:

•

Wygodny, użyteczny

•

Emergencja: poziom ten może zawierać
opis zjawisk, które trudno ująć na poziomie
neurofizjologicznym

Modele komputerowe
procesów poznawczych



Wymagania:

•

Relacje czasowe wykonywanych zadań muszą być
takie same w modelu i w badanym zjawisku (jeśli tak
nie jest: emulacja)

•

Podobny rozkład i rodzaj popełnianych błędów



Zalety:

•

Wszystkie elementy teorii muszą zostać dookreślone

•

Teoria musi być spójna

•

Możliwość syntetycznego ujęcia złożonych zjawisk

•

Możliwość generowania przewidywań

Podstawa i weryfikacja modeli



Dane z badań empirycznych. Zmienne
zależne: np. czas reakcji (RT), liczba i
rodzaj błędów, poziom wykonania zadania



RT może być wskaźnikiem:

•

Złożoności procesu (trudności zadania);

•

Siły związku;

•

Stabilności stanu...



Dane neurofizjologiczne (dysocjacje,
„podglądanie” pracy mózgu)



Badanie skutków uszkodzeń mózgu

Dysocjacja

: Osoba X, może wykonywać

czynność A, ale nie może B.

Podwójna dysocjacja

: Osoba X może

wykonywać czynność A, ale nie może B; zaś
osoba Y może wykonywać czynność B, ale
nie może A (A i B mają różne podłoże)

Metody obrazowania mózgu
i jego działania



Strukturalne:



Tomografia komputerowa (CT, CAT)

•

Promienie X (rentgen) z kilku źródeł



Obrazowanie rezonansem

magnetycznym (MRI)

•

Zamiast promieni X (CAT) – silne pole

magnetyczne plus fale radiowe -> emisja

energii;

•

Dokładniejszy obraz, możliwość zyskania

obrazu w różnych ujęciach

CT

MRI



Czynnościowe (funkcjonalne)



Rejestracja aktywności pojedynczej komórki

•

Elektroda: 1/10 000 mm wykrywa zmiany ładunku

elektrycznego rzędu 1/1 000 000V)

•

Organizacja układu wzrokowego: Hubel & Wiesel –

lata 60.



Rejestracja potencjałów wywołanych bodźcem

(ERP) - oparta na EEG (rejestracja aktywnosci

elektrycznej mózgu), uśrednianie aktywności

po działaniu bodźca

•

Dobra charakterystyka czasowa zdarzeń, słaba

rozdzielczość przestrzenna

•

Efekty prezentacji pojedynczych bodźców

EEG, ERP

www.pbs.org



Pozytonowa tomografia emisyjna (PET)

•

Rejestrowanie promieniowania emitowanego przez
substancję radioaktywną podaną do krwiobiegu

•

Założenie: obszary aktywniejsze są silniej odżywiane
(ukrwione)

•

Aktywność mózgu przy wykonywaniu zadania jest
odejmowana od aktywności spoczynkowej

•

Np. Badanie pamięci epizodycznej (prawa kora
przedczołowa)

•

Dość dobra rozdzielczość przestrzenna (3-4 mm),
słaba czasowa (ok 1 minuty)

Photo by Monte S. Buchsbaum, M.D. /www.pbs.org

PET (z MRI)



Czynnościowe obrazowanie rezonansem
magnetycznym (fMRI)

•

Wykrywanie zmian ilości tlenu niesionego
do różnych obszarów mózgu

•

Dobra rozdzielczość przestrzenna (1-2 mm),
średnia czasowa (kilka sekund)

fMRI



Magnetoencefalografia (MEG)

•

Pomiar pola magnetycznego wytwarzanego
przez mózg (bezpośredni pomiar
aktywności)

•

Jak EEG ale pole nie zniekształcone przez
czaszkę i tkankę nerwową

•

Bardzo dobra rozdzielczość czasowa (ms)



Łączenie metod: np. PET z CT lub
MRI; fMRI z ERP

SPOSTRZEGANIE

Główne kontrowersje:

1. Konstruktywizm vs percepcja
bezpośrednia
2. Atomizm vs holizm

Dynamika
spostrzegania

Główne kontrowersje w
wyjaśnianiu spostrzegania

1.

Konstruktywizm vs percepcja
bezpośrednia

2.

Atomizm vs holizm

Konstruktywizm



Stymulacja z otoczenia: niepełna,
wieloznaczna. Do powstania
sensownego spostrzeżenia
potrzebna jest uprzednia wiedza.



Spostrzeżenie powstaje w wyniku
interakcji bodźca i wiedzy oraz
oczekiwań podmiotu (ZAWSZE)



Boring, Bruner, Neisser (’70), Rock

Przetwarzanie
góra-dół; oparte
na pojęciach

A

A

A

A

Konstruktywizm dobrze
wyjaśnia:



Wpływ doświadczenia na
spostrzeganie

•

Wpływ oczekiwań (znajomości bodźca) na
spostrzeganie (e.g., Bruner i Postman,
1949)

•

Używanie (i nadużywanie) kontekstu w
zubożonych sytuacjach bodźcowych

•

Złudzenia

Krytyka konstruktywizmu



Percepcja jest przeważnie dokładna



Skąd się biorą hipotezy i
oczekiwania?



Badania przeprowadzane w
zubożonych sytuacjach bodźcowych
(krótkie prezentacje, ograniczona
widoczność, unieruchomiony
obserwator)

Percepcja bezpośrednia



James Gibson (1966, 1979), Eleanor

Gibson



Inne nazwy: gibsonizm, psychologia

ekologiczna; percepcja „dół – góra”,

oparta na bodźcach.

„Ask not what’s in your head but

what your head is inside of.”



JAK? -> CO?



Cel: wyjaśnić sukces codziennego

funkcjonowania w środowisku



Informacja docierająca do organizmu jest

wystarczająco bogata by bezpośrednio

określić możliwe reakcje:

•

niepotrzebne przetwarzanie, wpływ doświadczenia

•

informacja o afordancjach, możliwościach obiektów

(nierozerwalność percepcji i działania)

•

zawarta w tzw. „szyku optycznym”, odbieranym

przez aktywny podmiot, „ustrukturyzowane światło”



Efekt ewolucji organizmu w danym

środowisku (dostrojenie się, nie uczenie)

Percepcja
bezpośrednia

Plusy gibsonizmu

+: Wyjaśnia dokładność percepcji
+: Zwrócenie uwagi na:

•

bogactwo informacji dostępnej w
środowisku

•

wagę wrodzonych ograniczeń percepcji

•

dynamiczny charakter percepcji (ruch,
aktywność podmiotu)

•

istotność badania percepcji w normalnych
warunkach (trafność ekologiczna badań)

Minusy gibsonizmu

-: Nie radzi sobie z wyjaśnianiem:

•

Błędów spostrzegania

•

Możliwości spostrzegania w warunkach
niedostatecznych danych (kontekst,
wiedza)

•

Rozpoznawania, możliwości „spojrzenia” na
ten sam przedmiot na wiele sposobów

-: Afordancje wytworów człowieka?

Synteza: Neisser 1976



Cykl percepcyjny, relatywna
ważność  zależy od sytuacji

Informacja ze

środowiska

Wiedza, pamięć

Eksploracja

Kontrowersja wciąż żywa



Obóz konstruktywistów: Irvin Rock
„Indirect Perception” 1997



Eleanor Gibson, psychologia
ekologiczna (Turvey, Carello)

Teoria dwóch systemów
wzrokowych (Norman, 2001)



Wcześniejsze podobne teorie

•

system „gdzie?” i system „co?”
(wskazywanie vs identyfikacja)

•

System obwodowy i ogniskowy

•

Neisser 1994: oddzielne systemy: percepcji
bezpośredniej, rozpoznawania/reprezentacji



Norman: „gibsonowski” system
grzbietowy (dorsal) i „konstruktywi-
styczny” system brzuszny (ventral)

DOWODY



Neurofizjologiczne



Neuropsychologiczne (uszkodzenia

mózgu)

Dysocjacja

: Osoba X, może wykonywać

czynność A, ale nie może B.

Podwójna dysocjacja

: Osoba X może

wykonywać czynność A, ale nie może B; zaś

osoba Y może wykonywać czynność B, ale

nie może A (A i B mają różne podłoże)



Eksperymenty psychologiczne

Dowody neurofizjologiczne



Ungerleider i Mishkin: 2 oddzielne szlaki w

korze wzrokowej u małp. Z płata

potylicznego:

•

grzbietowy – do tylnej części płata ciemieniowego,

•

brzuszny – do dolnej części płata skroniowego



Sygnały z kory wzrokowej(uproszczenie):

•

grzbietowy – dotyczące analizy ruchu i przestrzeni, z

obszarów reprezentujących peryferyczne części

siatkówki; także sygnały z ośrodków podkorowych

•

brzuszny – dotyczące analizy kształtu i koloru, z

obszarów reprezentujących centralne części

siatkówki



Przetwarzanie podobnych informacji,

ale w innym celu:

•

grzbietowy – wzrokowa kontrola ruchu,

„egocentryczny”

•

brzuszny – rozpoznawanie obiektów,

allocentryczny.



Potwierdzenie danych w badaniach z

użyciem PET (emisyjna tomografia

pozytronowa).

Dowody neuropsychologiczne



Uszkodzenie w części ciemieniowej: ataksja
optyczna (trudności ze wskazywaniem lub
sięganiem po obiekty) ale

poprawna

identyfikacja



Uszkodzenie w korze skroniowej: agnozja
wzrokowa. Pacjentka DF – wzrokowa agnozja
kształtu:

•

nie rozpoznaje twarzy ani przedmiotów,

•

nie potrafi odróżnić trójkąta od kwadratu,

•

może narysować coś z pamięci, ale nie przerysować

•

Nie ma problemów z zadaniami wzrokowo-
ruchowymi, poruszaniem się w przestrzeni

Eksperymenty psychologiczne



Porównanie reakcji ruchowych i
werbalnych (oceniających) na te
same bodźce u osób zdrowych

•

Np. sięgnięcie po vs. oszacowanie wielkości
krążka w złudzeniu Ebbinghausa

•

oszacowanie nachylenia powierzchni w

stopniach vs. przez nachylenie zasłoniętej

ręki

•

Ogólnie: błędy ruchowe są mniejsze i nie

korelują z błędami odpowiedzi werbalnych

Porównanie dwóch systemów

grzbietowy

brzuszny

Funkcja

Wzrokowa
kontrola ruchów

Rozpoznawanie,
identyfikacja

Charakterystyka
rozdzielczości

Większa czasowa
(ruch)

Większa prze-
strzenna (kształt)

Pamięć

Pamięć potrzebna
do wykonania
ruchu (krótka)

Wykorzystuje
informacje z
pamięci

Świadomość

Większość

przetwarzania
nieświadoma

Większość

przetwarzania
świadoma

Układ odniesienia egocentryczny

allocentryczny

Dwa równoległe systemy
odpowiadające dwóm teoriom
spostrzegania



Pojęcia i metody używane przez

gibsonistów odpowiadają funkcjom

systemu grzbietowego



Pojęcia i metody używane przez

konstruktywistów - funkcjom systemu

brzusznego



Dwa równoległe systemy o różnych

funkcjach lecz współdziałające i

wspomagające się nawzajem

Atomizm vs Holizm



Atomizm – pierwsze badania nad
percepcją (Wundt, Titchener). Cel:
wyróżnienie składników percepcji.



Gestalt: Początek – 1910, badania
Wertheimera nad spostrzeganiem
ruchu pozornego – zjawisko phi



Jak to wyjaśnić odwołując się do
elementarnych wrażeń wzrokowych?



Całość to coś więcej niż suma części



Spostrzeganiem rządzą prawa
wyodrębniania całości

TrUdNoJeStPrZeCzYtAćToZdAnIe



zasada podobieństwa: trudno jest połączyć
niepodobne litery w jedną całość



zasada bliskości: nie widzimy poszczególnych
elementów zdania



Wyodrębnianie figury z tła =
osiągnięcie spójnej percepcji =
stabilny stan systemu (stan
równowagi)

T

K

Efekt histerezy

Dynamika spostrzegania



Wyodrębnione spostrzeżenie
charakteryzuje się stabilnością



System poznawczy „trzyma się” raz
osiągniętej interpretacji...

Dynamika spostrzegania



Wyodrębnione spostrzeżenie
charakteryzuje się stabilnością



System poznawczy „trzyma się” raz
osiągniętej interpretacji...

... ale nie za długo