Salience (neuronauka) - Salience (neuroscience)

Ten artykuł dotyczy istotności w neuronauce poznawczej. W przypadku innych zastosowań zobacz Salience .

Salience (zwany również saliency ) danej pozycji jest stan lub jakość przez który wyróżnia się od swoich sąsiadów. Wykrywanie istotności jest uważane za kluczowy mechanizm uwagi , który ułatwia uczenie się i przetrwanie poprzez umożliwienie organizmom skupienia swoich ograniczonych zasobów percepcyjnych i poznawczych na najbardziej adekwatnym podzbiorze dostępnych danych sensorycznych .

Wyrazistość zwykle wynika z kontrastów między przedmiotami a ich otoczeniem, takich jak czerwona kropka otoczona białymi kropkami, migający wskaźnik wiadomości na automatycznej sekretarce lub głośny hałas w cichym otoczeniu. Wykrywanie istotności jest często badane w kontekście układu wzrokowego , ale podobne mechanizmy działają w innych układach sensorycznych. Na to, co jest istotne, może mieć wpływ szkolenie: na przykład w przypadku ludzi poszczególne litery mogą stać się istotne dzięki szkoleniu.

Kiedy rozmieszczenie uwagi jest napędzane przez najistotniejsze bodźce, uważa się, że jest ono oddolne , wolne od pamięci i reaktywne. I odwrotnie, uwaga może być również kierowana przez mechanizmy odgórne, zależne od pamięci lub antycypacyjne, takie jak patrzenie przed poruszającymi się obiektami lub na boki przed przejściem przez ulicę. Ludzie i inne zwierzęta mają trudności ze zwracaniem uwagi na więcej niż jeden przedmiot jednocześnie, więc stają przed wyzwaniem ciągłej integracji i priorytetyzacji różnych wpływów oddolnych i odgórnych.

Neuroanatomia

Komponent mózgu o nazwie hipokamp pomaga w ocenie istotności i kontekstu, wykorzystując przeszłe wspomnienia do filtrowania nowych bodźców przychodzących i umieszczania tych, które są najważniejsze w pamięci długoterminowej. Śródwęchowej kora jest droga do i hipokampie i jest ważną częścią sieci pamięci mózgu; badania pokazują, że jest to obszar mózgu, który cierpi na uszkodzenia we wczesnym stadium choroby Alzheimera , czego jednym z efektów jest zmieniona (zmniejszona) intensywność.

Pulvinar zarodki (w wzgórza ) modulują fizyczne / percepcyjnej występ w uważnego wyboru.

Jedna grupa neuronów (tj. średnie neurony kolczaste typu D1 ) w powłoce jądra półleżącego ( powłoka NAcc) przypisuje apetytywne znaczenie motywacyjne („chcieć” i „pragnienie”, które obejmuje składnik motywacyjny), znane również jako wyrazistość motywacyjna , bodźcom nagradzającym , podczas gdy inna grupa neuronów (tj. średnie neurony kolczaste typu D2 ) w powłoce NAcc przypisuje awersyjne znaczenie motywacyjne bodźcom awersyjnym .

Pierwotna kora wzrokowa (V1) generuje oddolną mapę istotności na podstawie sygnałów wizualnych, aby kierować odruchowymi zmianami uwagi lub zmianami spojrzenia. Zgodnie z Hipotezą Saliency V1 istotność lokalizacji jest wyższa, gdy neurony V1 dają wyższe odpowiedzi na tę lokalizację w porównaniu z odpowiedziami neuronów V1 na inne lokalizacje wizualne. Na przykład unikalny czerwony element wśród zielonych elementów lub unikalny pionowy pasek wśród poziomych pasków jest istotny, ponieważ wywołuje wyższe odpowiedzi V1 i przyciąga uwagę lub spojrzenie. Odpowiedzi neuronalne V1 są wysyłane do wzgórka górnego, aby kierować przesunięciem spojrzenia na najistotniejsze miejsca. Odcisk palca mapy istotności w V1 polega na tym, że uwaga lub spojrzenie mogą być uchwycone przez lokalizację singletona oka pochodzenia w wizualnych danych wejściowych, np. pasek jednoznacznie pokazany dla lewego oka na tle wielu innych słupków pokazanych dla prawe oko, nawet jeśli obserwatorzy nie potrafią odróżnić pojedynczych pasków od pasków tła.

W psychologii

Termin ten jest szeroko stosowany w badaniach percepcji i poznania w odniesieniu do dowolnego aspektu bodźca, który z wielu powodów wyróżnia się na tle innych. Widoczność może być wynikiem czynników emocjonalnych, motywacyjnych lub poznawczych i niekoniecznie jest związana z czynnikami fizycznymi, takimi jak intensywność, jasność czy rozmiar. Chociaż uważa się, że istotność determinuje selekcję uwagi, istotność związana z czynnikami fizycznymi niekoniecznie wpływa na wybór bodźca.

Stronniczość istotności

Tendencyjność (znana również jako istotność percepcyjna ) to tendencyjność poznawcza, która predysponuje osoby do skupienia się na elementach, które są bardziej widoczne lub uderzające emocjonalnie i ignorowania tych, które nie są rzucające się w oczy, nawet jeśli ta różnica jest często nieistotna według obiektywnych standardów. Błąd istotności jest ściśle związany z koncepcją dostępności w ekonomii behawioralnej :

Dostępność i istotność są ściśle związane z dostępnością i są również ważne. Jeśli osobiście doświadczyłeś poważnego trzęsienia ziemi, bardziej prawdopodobne jest, że uwierzysz, że jest ono prawdopodobne, niż gdybyś czytał o tym w tygodniku. Tak więc żywe i łatwe do wyobrażenia przyczyny śmierci (na przykład tornada) często otrzymują zawyżone szacunki prawdopodobieństwa, a mniej żywe przyczyny (na przykład ataki astmy) otrzymują niskie szacunki, nawet jeśli występują z dużo większą częstotliwością (tutaj dwudziestokrotnie). Liczy się też czas: nowsze wydarzenia mają większy wpływ na nasze zachowanie i na nasze lęki niż wcześniejsze.

—  Richard H. Thaler, Nudge: poprawa decyzji dotyczących zdrowia, bogactwa i szczęścia (2008-04-08)

Hipoteza nieprawidłowej istotności schizofrenii

Dalsze informacje: hipoteza dopaminowa schizofrenii

Kapur (2003) zaproponował, że stan hiperdopaminergiczny , na poziomie opisu „mózgu”, prowadzi do nieprawidłowego przypisania istotności elementom własnego doświadczenia, na poziomie „umysłu”. Te nieprawidłowe atrybucje wyrazistości zostały powiązane ze zmienioną aktywnością w układzie mezolimbicznym, w tym prążkowiu , ciele migdałowatym , hipokampie, zakręcie przyhipokampowym , przedniej korze obręczy i wyspie. Dopamina pośredniczy w przekształceniu neuronowej reprezentacji bodźca zewnętrznego z neutralnego fragmentu informacji w atrakcyjną lub awersyjną jednostkę, tj. istotne wydarzenie. Objawy schizofrenii mogą wynikać z „nieprawidłowego przypisywania znaczenia obiektom zewnętrznym i reprezentacjom wewnętrznym”, a leki przeciwpsychotyczne zmniejszają objawy pozytywne poprzez łagodzenie nieprawidłowego znaczenia motywacyjnego poprzez blokadę receptorów dopaminowych D2 (Kapur, 2003).

Alternatywne obszary badań obejmują dodatkowe obszary ruchowe , przednie pola oczu i ciemieniowe pola oczu. Te obszary mózgu biorą udział w obliczaniu przewidywań i wyrazistości wizualnej. Zmiana oczekiwań co do tego, gdzie szukać, restrukturyzuje te obszary mózgu. To ponowne wzorcowanie poznawcze może skutkować niektórymi objawami występującymi w takich zaburzeniach.

Modelowanie istotności wizualnej

W dziedzinie psychologii podjęto wysiłki w zakresie modelowania mechanizmu ludzkiej uwagi, w tym nauki priorytetyzacji różnych wpływów oddolnych i odgórnych.

W dziedzinie wizji komputerowej podjęto wysiłki w zakresie modelowania mechanizmu ludzkiej uwagi, zwłaszcza oddolnego mechanizmu uwagi, obejmującego zarówno uwagę przestrzenną, jak i czasową . Taki proces nazywany jest również wizualnym wykrywaniem istotności.

Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa rodzaje modeli naśladujących oddolny mechanizm istotności. Jeden ze sposobów opiera się na analizie kontrastu przestrzennego: na przykład do zdefiniowania istotności w skali używany jest mechanizm centrum-otoczenia, który jest inspirowany domniemanym mechanizmem neuronowym. Drugi sposób opiera się na analizie w dziedzinie częstotliwości. Chociaż wykorzystali widmo amplitudy, aby przypisać istotność rzadko występującym wielkościom, Guo i in. zamiast tego użyj widma fazowego. Ostatnio Li i in. wprowadził system, który wykorzystuje zarówno informacje o amplitudzie, jak i fazie.

Kluczowym ograniczeniem wielu takich podejść jest ich złożoność obliczeniowa prowadząca do wydajności mniejszej niż w czasie rzeczywistym, nawet na nowoczesnym sprzęcie komputerowym. Niektóre z ostatnich prac próbują rozwiązać te problemy kosztem jakości wykrywania istotności w pewnych warunkach. Inne prace sugerują, że istotność i związane z nią zjawiska dokładności prędkości mogą być podstawowymi mechanizmami określanymi podczas rozpoznawania poprzez opadanie gradientowe, które nie muszą mieć charakteru przestrzennego.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki