公告/发布日期:2019/03/07

mile米乐m6官网 阐明视觉和听觉判断时间的部分机制

-时间错觉:如何误判时间-

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“研究人员讲话!1 分钟解释”视频(2 分 27 秒)
  • 测量您认为与特定事件同时出现的图像实际出现的时间
  • 事实证明,您同时看到某物的时间取决于该事件是光还是声音
  • 有可能为人为错误引起的事故和麻烦的研究做出贡献


摘要

米乐m6官方网站[会长:中钵良二](以下简称“AIST”)人类信息研究部【研究部负责人佐藤浩】神经康复研究组首席研究员林龙介正与东京大学研究生院人文社会学研究生院村上郁也教授【校长五上诚】(以下简称“东京大学”)合作,研究如何整合大脑中不同处理路线和处理时间的感觉信息,创造出“我们感受到的现在”=主观现在将被构建,并且我们已经揭示了其部分机制。

幻象有多种类型。闪光延迟效果也称为视错觉,即您“认为”与某个事件同时看到的图像实际上是来自不同时间的图像。这次,以这个幻象为暗示,心理逆相关法的方法,我们测量了图像被判断为与特定事件(突然出现的闪光或咔哒声)一致的时间。结果,他们发现,他们认为自己在闪光的同时看到的图像的实际时间与闪光的时间之间的差异取决于图像的类型,取决于大脑处理图像所花费的时间。另一方面,由于视觉和听觉信息不能直接整合,因此发现,无论视频的类型如何,被判断为与点击声同时发生的图像都被确定为与点击声同时发生。这些实验发现揭示了人类判断时间的部分机制,而这种机制隐藏在我们熟悉的错觉背后。这项研究的结果有望有助于预防人为错误引起的事故和麻烦。

这项研究的详细内容已于2019年3月7日(英国时间)发表在国际学术期刊上科学报告

概览图
发现被视为同时发生的时间因视频类型而异


研究背景

我们可以通过在大脑中分阶段处理从眼睛接收到的视觉信息来识别“我们所看到的”。例如,众所周知,简单的视觉信息(例如棍子的倾斜)的处理在大脑皮层的较低视觉皮层的早期开始,而与面部识别相关的复杂信息则在较高的视觉皮层中稍后处理。然而,需要不同处理时间的各种类型的视觉信息的整合机制仍然未知。此外,尽管视觉和听觉信息通过大脑中的不同通路分别处理,但尚不清楚这些不同的感觉信息如何整合以形成主观呈现。为了阐明这些机制,需要通过心理学实验来衡量人类对时间的主观判断。

研究历史

闪光滞后效应是一种错觉,当感知到某个事件时,不同时间拍摄的图像会被判断为是同时发生的。这是一种错觉,当闪光发出片刻时,会感觉到有一个移动的物体比闪光出现的时间提前。这种错觉潜伏在我们的日常生活中,例如,有人指出它可能会导致足球中错误的越位判定。据了解,闪光滞后效应不仅出现在移动物体的位置上,还出现在随时间变化的颜色和条纹的细度等视觉内容中,甚至在产生一瞬间的点击声时也会出现听觉版的闪光滞后效应。

之前关于闪光滞后效应的研究并未比较大脑中不同阶段处理的视觉信息。此外,听觉版本的闪光滞后效应被视为视觉版本的延伸,并且尚未研究整合不同感官信息的差异。通过系统地测量哪些时间图像被判断为与作为确定时间标准的闪光灯和点击声同时发生,通过改变图像的内容,可以揭示闪光滞后效应背后更广泛的时间错觉,并阐明部分时间确定机制。

这次,AIST 和东京大学决定使用一种称为心理逆相关法的方法来直接验证时变图像中的哪些时间被判断为与闪光灯和点击声同时发生。

这项研究得到了新学术领域科学研究补助金的支持。心理时间研究“阐明支持对象视觉信息时间整合的神经机制”(2014-2017财年)、多维纹理感知“利用深度神经网络阐明纹理不和谐的神经信息表示”(2018-2019财年)、面部身体科学“利用深度学习阐明面部和身体图像表达的跨文化差异”(2018-2019财年)、时间遗传学“与感知和行动相关的心理时间及其操作的大脑机制”(2018-2021财年)和国家研究开发公司该项目得到了新能源和产业技术发展组织委托项目“下一代人工智能和机器人核心技术开发”(2016-2019财年)的支持。

研究内容

实验参与者观看了大约 2,000 毫秒的视频,其中图像每 100 毫秒随机切换一次,在视频中,他们回答了他们认为自己看到的内容,同时突然出现一道闪光或一声点击声(图 1a))。观察到三种类型的图像:1)棒的倾斜度从一侧到另一侧变化的图像,2)脸部方向从一侧到另一侧变化的图像,3)由于变形操作,脸部从人 A 变成人 B 的图像。对于每个视频,参与者被要求在 1) 棍子的倾斜度(垂直方向的左侧或右侧)、2) 面部的方向(正面的左侧或右侧)和 3) 面部识别(人 A 或人 B)之间进行选择(图 1b)。他们观察了闪光、点击声和显示图像的时间每次都改变的视频,并且重复该任务(每种类型总共 400 次)。根据答案,我们使用心理逆相关方法来估计视频被判断为与闪光或点击声一致的概率最高的时间。结果,被判断为与闪光灯同时发生的视频的实际时间根据视频的类型而变化很大。

图1
图1 a) 心理实验程序和b) 实验中使用的三种类型的图像和任务




当回答条形的倾斜度时,在闪光灯出现之后(429毫秒后)拍摄的图像被判断为同时的(与传统的闪光滞后效果相同)。另一方面,当回答面部方向时,与闪光灯出现大致相同的时间(135毫秒前)拍摄的图像被判断为同时,而当回答面部识别时,在闪光灯出现“之前”的时间(833毫秒前)拍摄的图像被判断为同时(与传统闪光滞后效应相反的现象)。由此可见,在响应闪光灯时,根据​​图像类型,在完全不同的时间(回答有关面部识别的问题和回答有关棍子倾斜的问题时有 1262 毫秒的差异)拍摄的图像被判断为相同。另一方面,对于点击声,比点击声晚的时间(478至822毫秒,统​​计上没有差异)被判断为对于所有三种类型的图像是同时的。

从上述结果中,我们首次通过实验证明,通过整合从同一感官(例如视觉)获得的多个信息来判断时间时,与通过整合从不同感官(例如听觉和视觉)获得的多个信息来判断时间时,感知同时性的机制是不同的。在同一意义上,不同类型的图像在到达意识之前需要不同的处理时间,因此认为不同时间拍摄的图像被判断为相同(图2a))。另一方面,由于不同感官之间的信息无法直接整合,因此认为在注意到点击声音出现时(在声音的实际时间之后)屏幕上显示的图像将被判断为同时(图2b))。

图 2
图2 a)相同感觉(视觉-视觉)与b)不同感觉(听觉-视觉)之间的时间整合机制示意图
箭头的长度代表理解内容所需的处理时间的长度。

未来计划

未来,我们将直接测量大脑功能活动,详细检查大脑视觉信息处理的时间变化,并阐明感知内容到达意识的机制。通过一系列研究,我们将阐明日常生活中发生的判断错误和错觉背后的机制,并为社会设计和界面技术的发展做出贡献,以防止人为错误。



术语解释

◆主观现在
我们感受到的当下。用于与实际物理存在进行比较。[返回来源]
◆闪光滞后效果
当一个移动光点与另一个光点对齐并且出现闪光片刻时,移动光点将被感知为位于闪光之前。这种虚幻的现象称为闪光滞后效应。
例如,在足球比赛中,当您将球踢给正在奔向对方球门的己方球员时,即使己方有一名球员跑得比防守球员站立的速度快,裁判也可能会认为他的位置比实际位置更靠前。这样看来,闪光滞后效应被认为是越位判定错误的原因之一。[返回来源]
图 2
◆心理逆相关法
一种估计实验参与者对感官输入如何反应的方法。在这项研究中,参与者观察以随机顺序呈现的图像,然后重复执行一项必须回答两个选择的任务。此后,使用条件期望值计算每个图像呈现时间对答案结果的贡献率。[返回来源]



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