Jak tworzyć i używać rywalizacji lornetkowej

Podsumowanie

Rywalizacja obuoczna występuje, gdy oczom prezentowane są różne obrazy w tym samym miejscu: jeden obraz dominuje, podczas gdy drugi jest tłumiony, a dominacja zmienia się okresowo. Rywalizacja jest przydatna do badania selekcji percepcyjnej i świadomości wzrokowej. Poniżej opisujemy kilka prostych metod tworzenia i wykorzystywania bodźców rywalizacji obuocznej.

Streszczenie

Każde z naszych oczu zazwyczaj widzi nieco inny obraz otaczającego nas świata. Mózg może połączyć te dwa obrazy w jedną spójną reprezentację. Jednak, gdy oczom przedstawia się obrazy, które są wystarczająco różne od siebie, dzieje się interesująca rzecz: zamiast łączyć te dwa obrazy w połączone świadome postrzeganie, dzieje się to, co się dzieje, to wzorzec percepcyjnych zmian, w których jeden obraz dominuje nad świadomością, podczas gdy drugi jest stłumiony; Dominacja zmienia się między dwoma obrazami, zwykle co kilka sekund. To zjawisko percepcyjne jest znane jako rywalizacja obuoczna. Rywalizacja obuoczna jest uważana za przydatną do badania doboru percepcyjnego i świadomości zarówno w modelach ludzkich, jak i zwierzęcych, ponieważ niezmienne bodźce wzrokowe do każdego oka prowadzą do zmian w świadomości i percepcji wzrokowej. Aby stworzyć bodziec rywalizacji obuocznej, wystarczy przedstawić każdemu oku inny obraz w tym samym postrzeganym miejscu. Można to zrobić na kilka sposobów, ale nowicjusze w tej dziedzinie często nie są pewni, która metoda najlepiej odpowiadałaby ich konkretnym potrzebom. Celem tego artykułu jest opisanie kilku niedrogich i prostych sposobów tworzenia i wykorzystywania rywalizacji lornetkowej. Wyszczególniamy metody, które nie wymagają drogiego specjalistycznego sprzętu i opisujemy zalety i wady każdej metody. Opisane metody obejmują użycie czerwono-niebieskich gogli, stereoskopów lustrzanych i gogli pryzmatycznych.

Protokół

(1) Wprowadzenie: Co to jest rywalizacja obuoczna?

Normalnie, każde z naszych oczu widzi nieco inny obraz. Nasz mózg łączy informacje, które otrzymuje z oczu, aby stworzyć jedną spójną, trójwymiarową reprezentację sceny wizualnej. Ale co by się stało, gdyby każdemu oku sztucznie przedstawiono nieprzejednanie różny obraz w odpowiadających im miejscach siatkówki? Jakie świadome doświadczenie percepcyjne wywołałaby taka stymulacja? Intuicja wielu ludzi podpowiada, że mózg nadal będzie próbował połączyć te dwa obrazy. Tak się jednak nie dzieje. To, co faktycznie się wydarza, to wzorzec zmian percepcyjnych, w którym obraz każdego oka dominuje w świadomej percepcji przez pewien czas, podczas gdy drugi obraz jest stłumiony, a okresy dominacji i tłumienia zmieniają się okresowo, z krótkimi okresami percepcji mieszanej. Nazywa się to rywalizacją obuoczną.

Rywalizacja obuoczna jest uważana za użyteczną metodę badania procesów leżących u podstaw selekcji percepcyjnej i świadomości wzrokowej, ponieważ stabilne dane wejściowe (te same obrazy pokazywane stale każdemu oku) prowadzą do naprzemiennych świadomych percepcji ^1,2. W ten sposób rywalizacja obuoczna może być wykorzystana do zbadania takich pytań, jak:

1. Umiejscowienie świadomości: Na jakich etapach w hierarchii przetwarzania wzrokowego zdarzenia neuronalne korelują ze świadomym doświadczeniem?
2. Dobór percepcyjny: W jaki sposób mózg rozwiązuje rywalizację między bodźcami i wybiera, który z nich wprowadzić do świadomości?
3. Nieświadome przetwarzanie: Jakie aspekty obrazu, które są stłumione przed świadomością, mogą być mimo wszystko przetworzone i jak takie przetwarzanie może wpłynąć na zachowanie?

Te pytania są przedmiotem wielu trwających badań.
Istnieje kilka prostych metod tworzenia lornetkowego pokazu rywalizacji, ale wielu nowicjuszy w tej dziedzinie nie jest pewnych, jak wybrać i zastosować metodę, która jest najbardziej odpowiednia dla ich potrzeb. W tym artykule przedstawiamy niektóre z najpopularniejszych metod tworzenia pokazów rywalizacji lornetkowej, w tym zalety i wady każdej z nich. Opisujemy również kilka ważnych kwestii związanych z tworzeniem i używaniem bodźca rywalizacji obuocznej.

(2) Tworzenie pokazu rywalizacji lornetkowej

Stworzenie dwuokularowego pokazu rywalizacji jest proste. Każda metoda, która przedstawia zupełnie różne obrazy w odpowiednich lokalizacjach dwóch siatkówk, doprowadzi do rywalizacji.

1. Utrzymanie stabilnej wergencji: Zanim przejdziemy do konkretnych metod tworzenia rywalizacji, ważne jest, aby zwrócić uwagę na kwestię stabilnej wergencji, która jest ważnym czynnikiem we wszystkich metodach, które zostaną opisane.
   Zwykle nasze oczy obracają się (wykonują ruchy wergencji) w taki sposób, że ten sam utrwalony obraz pada na każdy dołek centralny. Jednak udana wergencja zależy od tego, czy każde oko widzi te same rzeczy. Jeśli każde oko otrzyma zupełnie inny obraz, wergencja zostanie zakłócona, ponieważ mózg nie będzie miał wystarczających informacji, aby zdecydować o prawidłowym kącie wergencji. Może to zakłócić rywalizację obuoczną, ponieważ oba obrazy mogą nie padać na odpowiadające sobie lokalizacje siatkówki. Dlatego oprócz różnych obrazów, wyświetlacz powinien zawierać elementy, które są identyczne dla obu oczu. Dzięki temu oczy utrzymują stabilny wzrok pomimo różnicy między rywalizującymi ze sobą elementami obrazów.
   1. Zazwyczaj identyczne elementy stabilizujące wergencję obejmują punkt fiksacji w środku rywalizujących obrazów i ramkę wokół obrazów; ramka może być jednolita (ryc. 1A) lub teksturowana (ryc. 1B; niektórzy uważają, że ramka z teksturą jest skuteczniejsza w zapobieganiu ruchom gałek ocznych bez wergentności). Oprawka może mieć dowolny kształt, o ile jest identyczna w obu oczach.
   2. Nieskorelowane poziome ruchy gałek ocznych są bardziej prawdopodobne niż pionowe. W związku z tym zamiast pełnej klatki można użyć paska z teksturą po obu stronach każdego obrazu (Rysunek 1C; odnośniki ^3,4).
   3. Wreszcie, w niektórych badaniach ramka może być niepożądana (na przykład, jeśli eksperyment wymaga, aby bodźce pojawiały się na jednolitym tle). W takich przypadkach możliwe jest użycie linii noniusowych (linii, które koncentrują się na obrazie z kilku kierunków) i/lub obrazu, który pojawia się dalej od bodźca, takiego jak pierścienie tarczy do rzutek (Rysunek 1D; ref ⁵).
      
      
      Rysunek 1: Przykłady rywalizacji lornetkowej z różnymi rodzajami identycznych elementów zwiększających stabilną wergencję. We wszystkich panelach lewe oko jest przedstawione z pionową kratą, a prawe oko z poziomą. Różne rodzaje identycznych elementów obejmują: (A) Kropkę fiksacyjną i solidną ramę. Pokazana jest również oś czasu przedstawiająca zmiany świadomego postrzegania; (B) Kropka fiksacyjna i teksturowana ramka; (C) Kropka fiksacyjna i teksturowane paski, w celu zmniejszenia niewergentnych poziomych ruchów gałek ocznych; (D) Kropka fiksacyjna, linie noniuszowe i pierścień tarczy do rzutek.
      
      
2. Metody wywoływania rywalizacji lornetkowej: Istnieje kilka popularnych metod tworzenia pokazu rywalizacji lornetkowej. Tutaj przyjrzymy się trzem niedrogim i prostym opcjom: Korzystanie z kolorowych gogli, lustrzanego stereoskopu i gogli pryzmatycznych.
   1. Czerwono-niebieskie gogle: Jest to popularna metoda, preferowana przez wielu badaczy, ponieważ jest najłatwiejsza i najtańsza do wdrożenia. Wszystko, czego potrzeba, to para czerwono-niebieskich gogli celofanowych, dostępnych w większości sklepów z zabawkami (wyjaśnienie tutaj zakłada użycie czerwono-niebieskich gogli, chociaż można również użyć innych kombinacji kolorów, takich jak czerwono-zielony).
      1. Większość pracy związanej ze stosowaniem tej metody wiąże się z przygotowaniem bodźców. Nie jest konieczne prezentowanie bodźców na ekranie komputera (niektóre badania rywalizacji lornetkowej wykorzystywały obrazy wydrukowane na kartonowym papierze), ale zwykle najprościej jest przedstawić obrazy na monitorze. Przygotuj jeden obraz, który jest wyświetlany wyłącznie przez niebieski pistolet monitora (lub niebieski wkład drukarki, jeśli bodźce są drukowane na papierze), a drugi, który jest wyświetlany, w tym samym miejscu na ekranie, wyłącznie przez czerwony pistolet (lub czerwony wkład do drukarki; np. odnośnik ⁷). Każda z soczewek przejdzie tylko przez jeden z obrazów, więc dwa różne obrazy spadną na odpowiednie miejsca siatkówki w obu oczach i zaczną ze sobą rywalizować (Rysunek 2).
         
         
         Rysunek 2: Czerwono-niebieski wyświetlacz gogli. Obraz składa się z czerwonego obrazu twarzy i niebieskiego obrazu domu. Oglądane przez czerwono-niebieskie gogle, przedstawione tutaj schematycznie, oba obrazy powinny ze sobą rywalizować.
         
         
      2. Zwróć uwagę, że oba obrazy powinny zawierać identyczne informacje - np. ramkę i krzyż fiksacji - ponieważ pomimo tego, że bodźce fizycznie się pokrywają, nadal musi być zapewniona stabilna wergencja (patrz wyżej). Te identyczne elementy powinny być w kolorze, który przepuszczą obie soczewki, np. czarnym.
      3. Główne zalety i wady stosowania gogli czerwono-niebieskich.
         Zalety:
         1. Sprzęt jest bardzo tani, a bodźce są bardzo łatwe do przygotowania.
         2. Czerwono-niebieskie gogle mogą być z łatwością używane ze wszystkimi metodami neuroobrazowania, w tym MRI.
         3. Gogle czerwono-niebieskie nie wymagają stabilizacji głowy ani indywidualnego dopasowania urządzenia obserwacyjnego dla każdego obserwatora.
         Wady:
         1. Każdy obraz może zawierać tylko odcienie jednego koloru – żadnych bodźców chromatycznych (kolorowych).
         2. Soczewki nie są idealne (nawet znacznie droższe od soczewek ze sklepu z zabawkami nadal nieznacznie zachodziłyby na siebie w długościach fal światła, które przepuszczają), dlatego zawsze będzie przynajmniej pewne "przebijanie" - każde oko zobaczy część obrazu drugiego oka. Stwarza to problem z twierdzeniem, że stłumiony obraz był całkowicie niewidoczny.
         3. Czerwono-niebieskie gogle nie działają dobrze z większością obecnych eye-trackerów.
   2. Stereoskop lustra: Lustra można łatwo ustawić tak, aby dostarczały inny obraz do każdego z oczu obserwatora.
      1. Bodźce: Przygotuj dwa różne obrazy, które mają identyczne elementy (w celu utrzymania stabilnej wergencji, jak wyjaśniono powyżej). Podobnie jak w przypadku gogli czerwono-niebieskich, bodźce nie muszą być prezentowane na ekranie komputera, ale prezentacja obrazów obok siebie na monitorze jest zwykle najprostszą metodą.
      2. Stereoskop zwierciadlany składa się z czterech zwierciadeł (ryc. 3A). Istnieje możliwość zakupu stereoskopu produkowanego na rynku. Łatwo jest również skonstruować stereoskop. W tym celu należy ustawić dwa lustra tak, aby każde z nich znajdowało się blisko jednego oka i pod kątem 45° do linii widzenia tego oka (użyj podbródka, aby ustabilizować położenie głowy obserwatora). Umieść kolejne lustro po obu stronach każdego z pierwszych dwóch luster, kierując bodźce pod kątem 45° (Rysunek 3B). Taki układ sprawi, że każdy obraz będzie padał w odpowiednie miejsce w każdym oku. Odmienne obrazy powinny teraz ze sobą rywalizować.
      3. Oczy każdego obserwatora są nieco inne, więc umieszczając obserwatora przed wyświetlaczem, może być konieczne dostosowanie kątów nachylenia luster, aby uzyskać stabilną wergencję. Chociaż większość stereoskopów zwierciadeł działa dobrze, gdy zwierciadła są zamocowane, możliwe jest zwiększenie możliwości dopasowania do oczu każdego obserwatora, pozwalając zwierciadłom obracać się i/lub przesuwać do przodu i do tyłu (niebieskie strzałki na rysunku 3B).
         
         
         Rysunek 3: Stereoskop lustrzany. (A) Obserwator patrzący przez dostępny na rynku stereoskop zwierciadlany. (B) Schematyczne przedstawienie stereoskopu zwierciadlanego. Linie ciągłe reprezentują lustra. Linie przerywane reprezentują linię widzenia, a niebieskie strzałki reprezentują możliwe korekty położenia (strzałki proste) lub kąta (strzałki zakrzywione) luster. Dla uproszczenia każdy typ strzałki jest pokazany tylko po jednej stronie, ale te same regulacje można dokonać po obu stronach.
         
         
      4. Podczas korzystania ze stereoskopu lustrzanego ważne jest, aby upewnić się, że każde oko widzi tylko ten obraz, który powinien, i że obraz ten jest widziany tylko w miejscu, w którym rywalizuje z drugim obrazem. Jednak w wielu przypadkach każde oko będzie miało również linię widzenia do drugiego obrazu (ryc. 4A). Aby zablokować tę niepożądaną linię widzenia, umieść przegrodę (na przykład arkusz tektury) rozciągającą się od linii środkowej stereoskopu, między oczami obserwatora, w kierunku środka wyświetlacza w taki sposób, aby blokowała linię widzenia dla bodźca drugiego oka (ryc. 4B). Przegroda może być wykonana z dowolnego materiału, o ile służy do tego celu. Jednak lepiej jest wykonać przegrodę z matowego materiału, ponieważ błyszczący materiał będzie odbijał światło emitowane przez monitor i powodował odblaski.
         
         
         Rysunek 4: Blokowanie linii widzenia dla bodźca drugiego oka. Każde oko może mieć wyraźną linię widzenia do bodźca przeznaczonego dla drugiego oka. (A) Grube czarne przerywane linie reprezentują linię widzenia do zamierzonego bodźca każdego oka. Cienkie szare przerywane linie reprezentują linię widzenia do bodźca drugiego oka. (B) Linia widzenia do bodźca drugiego oka może być zablokowana za pomocą separatora (gruba ciągła linia).
         
         
      5. Dodatkowym problemem, który może wystąpić, jest to, że każde oko może widzieć obraz, który powinno widzieć dwa razy - raz przez lustro, a raz ponownie bezpośrednio (ryc. 5A). Spowoduje to, że obok miejsca, w którym dochodzi do rywalizacji, pojawi się dodatkowy obraz każdego bodźca. Aby tego uniknąć, dostosuj relację między położeniem obrazu a odległością obserwatora od ekranu (Rysunek 5B).
         
         
         Rysunek 5: Upewnij się, że każde oko ma tylko jedną linię widzenia na bodziec. (A) Oprócz linii widzenia, która przechodzi przez lustra (gruba przerywana linia), każde oko może mieć również bezpośrednią linię widzenia do zamierzonego bodźca (cienka szara przerywana linia), powodując, że bodziec jest widziany dwukrotnie. (B) Tego problemu można uniknąć, dostosowując względne położenie stereoskopu i rozmieszczenie bodźców.
         
         
      6. W celu dokonania powyższych korekt przed rozpoczęciem eksperymentu, należy przygotować obraz przedstawiający tylko te części wyświetlacza, które są identyczne na obu obrazach, i użyć go do ustawienia stereoskopu dla każdego obserwatora przed wyświetleniem bodźca rywalizacji.
      7. Główne zalety i wady korzystania ze stereoskopów lustrzanych.
         Zalety:
         1. Osobne obrazy pozwalają na wykorzystanie bodźców chromatycznych (kolorowych).
         2. Obrazy są całkowicie odrębne i nie mogą się "przenikać" nawzajem, w przeciwieństwie do czerwono-niebieskich gogli.
         3. Przygotowanie bodźca jest łatwe i proste - dowolne dwa obrazki prezentowane obok siebie mogą ze sobą rywalizować.
         4. Stereoskopy mogą być używane w połączeniu ze śledzeniem ruchu gałek ocznych.
         Wady:
         1. Stereoskopy pozwalają na prezentację jedynie stosunkowo niewielkich bodźców, gdyż do prezentacji każdego obrazu można wykorzystać tylko połowę pola widzenia, a konieczność zachowania stabilnej wergencji utrudnia prezentację bodźców o więcej niż kilka stopni kąta widzenia.
         2. Stereoskopy nie mogą być łatwo używane w skanerze MRI, ponieważ wymagałoby to, aby wszystkie elementy stereoskopu były niemagnetyczne, a konfiguracja musiałaby również uwzględniać dodatkowe nachylenie lustra, przez które bodźce są normalnie oglądane w skanerze. Lustrzane stereoskopy mogą być również zbyt duże dla ciasnego środowiska skanera. Jednak stereoskopy są kompatybilne z innymi metodami, takimi jak EEG, MEG i NIRS.
         3. Stereoskopy wymagają stabilizacji głowy i indywidualnej regulacji dla każdego obserwatora.
   3. Gogle pryzmatów: Jest to wariacja na temat idei stereoskopu, wykorzystująca gogle, w których soczewki są pryzmatami, a nie lustrami. Podobnie jak w przypadku stereoskopu lustrzanego, obrazy są prezentowane obok siebie (zwykle na monitorze).
      1. Soczewki pryzmatyczne można kupić u dowolnego komercyjnego dostawcy optyki, wraz z plastikowymi ramkami.
      2. Każdy z pryzmatów zakrzywia światło, sprawiając, że obiekty znajdujące się z boku wydają się być skierowane prosto przed siebie (ryc. 6). Dwa takie pryzmaty, zorientowane w przeciwnych kierunkach, działają w taki sam sposób jak lustrzany stereoskop - tworzą złudzenie, że dwa obrazy, które w rzeczywistości fizycznie znajdują się obok siebie, nakładają się na siebie w przestrzeni ⁶.
         
         
         Rysunek 6: Gogle Prism. Każda soczewka pryzmatyczna zakrzywia światło, powodując, że bodźce, które są fizycznie obok siebie, wydają się znajdować w tym samym miejscu przestrzennym. Należy pamiętać, że separator jest wymagany, aby zapobiec dodatkowym liniom widzenia.
         
         
      3. Należy pamiętać, że podczas korzystania z gogli pryzmatycznych nadal musisz używać separatora (patrz rysunek 4), ponieważ każde oko może zobaczyć obraz drugiego oka. Nie musisz się jednak martwić o regulację odległości i rozmiaru wyświetlacza, tak jak w przypadku lustrzanego stereoskopu (patrz rysunek 5), ponieważ każdy obraz ma tylko jedną linię widzenia do każdego oka.
      4. Zalety i wady gogli pryzmatycznych są podobne do stereoskopów lustrzanych, z jedną dużą różnicą: gogle pryzmatyczne w skanerze MRI są łatwe w użyciu, ponieważ gogle i soczewki mogą być wykonane z tworzywa sztucznego i są bardziej kompaktowe niż stereoskop lustrzany.
         Zalety:
         1. Osobne obrazy pozwalają na wykorzystanie bodźców chromatycznych (kolorowych).
         2. Obrazy są całkowicie odrębne i nie mogą się nawzajem "przenikać" (w przeciwieństwie do czerwono-niebieskich gogli).
         3. Przygotowanie bodźca jest łatwe i proste - dowolne dwa obrazki prezentowane obok siebie mogą ze sobą rywalizować.
         4. Gogle pryzmatyczne mogą być z łatwością używane w skanerze MRI.
         5. Gogle Prism mogą być używane w połączeniu ze śledzeniem ruchu gałek ocznych (chociaż kalibracja eye-trackera może być trudna ze względu na zniekształcenie obrazu źrenicy przez soczewkę).
         Wady:
         1. Gogle pryzmatyczne pozwalają na prezentację jedynie stosunkowo niewielkich bodźców, gdyż do prezentacji każdego obrazu można wykorzystać tylko połowę pola widzenia, a konieczność zachowania stabilnej wergencji utrudnia prezentację bodźców o więcej niż kilka stopni kąta widzenia.
         2. W przypadku dużych bodźców lub bodźców prezentowanych daleko od fiksacji, prezentacja pryzmatu może powodować zniekształcenia obrazu.
         3. Gogle pryzmatyczne wymagają stabilizacji głowy.
   4. Dodatkowe metody, w które nie będziemy się tutaj szczegółowo zagłębiać, mogą wymagać drogiego specjalistycznego sprzętu. Należą do nich:
      1. Gogle migawkowe: Są to gogle LCD, w których każda soczewka może stać się nieprzezroczysta niezależnie. Rywalizacja lornetki może być tworzona przez szybkie zmienianie przezroczystości obiektywu, w czasie z naprzemiennymi obrazami w tym samym miejscu na monitorze.
      2. Gogle wystawowe: W nich każdy okular jest wyposażony w niezależny ekran wyświetlacza. Rywalizację lornetkową można stworzyć, wyświetlając różne obrazy w tym samym miejscu na każdym ekranie.

(3) Reprezentatywne wyniki A: Rozważania przy tworzeniu pokazu rywalizacji lornetkowej

Wiele publikacji w tej dziedzinie jest skierowanych do odbiorców, którzy są już dobrze zaznajomieni z rywalizacją lornetkową. Artykuły te nie zagłębiają się zatem w pewne szczegóły dotyczące doświadczenia rywalizacji. Może to być mylące dla nowicjusza. Dlatego tutaj wyraźnie opiszemy niektóre cechy rywalizacji.

1. Niepełne tłumienie: W zwykłej rywalizacji obejmującej obrazy o mniej więcej równym kontraście, tłumienie często nie jest całkowicie całkowite. Stłumiony obraz jest często jeszcze w pewnym stopniu widoczny.
   1. Rywalizacja fragmentaryczna: Niepełne tłumienie może wystąpić, na przykład, poprzez dominację małych fragmentów stłumionego obrazu, zjawisko znane jako "rywalizacja fragmentaryczna" (Rysunek 7; odnośnik ⁸), która ma tendencję do występowania tym bardziej, im większe są rywalizujące obrazy; w takich przypadkach obserwatorzy mają tendencję do zgłaszania dominacji, zgodnie z którą dominujące plamy obrazu sumują się, aby pokryć większy obszar. W takim przypadku kryteria uznania obrazu za dominujący mogą się znacznie różnić w zależności od obserwatora. Najlepszym sposobem na uniknięcie fragmentarycznej rywalizacji jest użycie małych bodźców (np. zmiana kąta widzenia o 1° lub mniej).
      
      
      Rysunek 7: Fragmentaryczna rywalizacja. W niektórych przypadkach jeden z bodźców zdominuje niektóre części obrazu, podczas gdy drugi bodziec zdominuje inne części. Taka fragmentaryczna rywalizacja może wystąpić albo jako etap przejściowy między okresami, w których jeden bodziec jest całkowicie dominujący, albo w sposób ciągły, przy czym żadnemu z bodźców nie udaje się całkowicie zdominować.
      
      
   2. Zmniejszony kontrast pozorny: Czasami zgłasza się również, że stłumiony obraz nie jest całkowicie stłumiony, a jedynie wydaje się, że ma zmniejszony kontrast. Chociaż istnieją twierdzenia, że w dowolnym punkcie pola widzenia tylko jeden obraz może być ^dominujący9, takie punkty mogą być na tyle małe, że pojawia się ogólne wrażenie widzenia pełnej, ale "słabszej" wersji stłumionego obrazu. W przypadku tego samego pokazu rywalizacji u niektórych obserwatorów może wystąpić zmniejszony pozorny kontrast, ale nie u innych.
   3. Powidoki: W niektórych przypadkach może powstać powidok bodźca prezentowanego stłumionemu oku. Aby tego uniknąć, należy użyć maski monokularowej pod koniec prezentacji bodźca. Alternatywnie, w przypadku bodźców kratowych, zapobiegaj powstawaniu powidoków, zmieniając fazę siatki (położenie jasnych i ciemnych linii) w szybkim tempie, losowo lub poprzez przesuwanie się krat.
   4. Niezależna weryfikacja pełnego tłumienia: W świetle poprzednich trzech podsekcji łatwo zrozumieć, dlaczego nie można założyć pełnej niewidoczności stłumionego obrazu. Jeśli ktoś chce zgłosić, że stłumione bodźce były niewidoczne (na przykład, gdy twierdzi, że nastąpiło nieświadome przetwarzanie), ważne jest, aby niezależnie zweryfikować, czy obserwatorzy nie mogli zobaczyć stłumionego obrazu. Aby to zrobić, użyj pytań wymuszonego wyboru po każdej próbie (np. "który z tych dwóch obrazów został właśnie przedstawiony?"), aby wykazać, że wskaźniki sukcesu wynoszą ^3,4. Z uwagi na to, że wyniki powyżej szansy mogą wystąpić nawet przy braku świadomości (np. jak w przypadku zjawiska ślepego widzenia, odnośnik ¹⁰), najlepiej byłoby zastosować dodatkowe środki, takie jak oceny ufności ¹¹ lub zakłady na dokładność ¹².
2. Zapewnienie całkowitego tłumienia: Jeśli pytanie badawcze dotyczy tego, jak dana manipulacja wpływa na czas trwania dominacji i tłumienia, to najbardziej odpowiednia jest rywalizacja obuoczna typu opisanego do tej pory. Jednak zamiast czasu dominacji i tłumienia, wielu badaczy jest zainteresowanych zbadaniem, czy treść stłumionego obrazu może być przetworzona. Jak widzieliśmy, całkowite stłumienie jest trudne do zapewnienia przy zwykłej rywalizacji lornetkowej. Dlatego, aby odpowiedzieć na pytania badawcze dotyczące przetwarzania stłumionego obrazu, najodpowiedniejsza jest silna forma rywalizacji, znana jako ciągłe tłumienie błysku (CFS) ¹³.
   1. Aby wytworzyć bodziec CFS, przedstaw jednemu oku obraz o stosunkowo niskim kontraście (ale nadal widoczny); będzie to obraz stłumiony. Przedstaw drugiemu oku obraz o wysokim kontraście, szybko zmieniający się; będzie to dominująca maska CFS. Aby maska CFS była maksymalnie skuteczna, powinna zmieniać się z częstotliwością 10-20 Hz.
   2. CFS można indukować przy użyciu wszystkich metod tworzenia rywalizacji, które opisaliśmy powyżej. Podczas korzystania z lustrzanego stereoskopu lub gogli pryzmatycznych, maski CFS złożone z wielu małych kolorowych elementów ("mondrianów") są bardzo skuteczne (ryc. 8). Podczas korzystania z czerwono-niebieskich gogli maska CFS może składać się z wielu elementów (prostokątów, elips, linii, kropek), które są tego samego koloru ¹⁴.
      
      
      Rysunek 8: Ciągłe tłumienie błysku (CFS). Jednemu oku (w tym przypadku prawemu) pokazany jest bodziec dynamiczny o wysokim kontraście. W tym przykładzie bodźcem tym jest obraz złożony z prostokątów w wielu kolorach ("Mondrian"; różne obrazy tego rodzaju powinny zmieniać się z częstotliwością 10-20 Hz, aby zapewnić tłumienie). Drugie oko jest prezentowane z obrazem o niskim kontraście, który może pozostawać stłumiony przez długi czas (kilka minut).
      
      
   3. CFS może całkowicie stłumić słabszy obraz na bardzo długi czas (kilka minut). Zauważ, że nawet wtedy stłumiony obraz może czasami "przebić się", zwłaszcza jeśli jest to znaczący obraz, taki jak twarz. Dlatego należy dostosować poziom kontrastu stłumionego obrazu przed rozpoczęciem eksperymentu, aby zmaksymalizować szanse na całkowite stłumienie.
   4. Jak opisano powyżej (Reprezentatywne wyniki A: Niepełne tłumienie), aby umożliwić wyciągnięcie wniosków na temat nieświadomego przetwarzania stłumionego obrazu w CFS, niezależnie sprawdź, czy obserwatorzy są przypadkowi, gdy zostaną zapytani, co zostało przedstawione stłumionemu oku.
3. Doświadczenie zmian rywalizacji: Większość opublikowanych badań na temat rywalizacji podaje jedynie czas trwania dominacji i tłumienia, co sprawia wrażenie, że przemiany między dominującym a stłumionym obrazem są natychmiastowymi zdarzeniami typu "wszystko albo nic". Ale tak nie jest: zmiany są zwykle stopniowe i mogą być raczej powolne, co oznacza, że sporo czasu oglądania może zostać zajęte przez "mieszane" fazy. Specyficzna forma faz mieszanych różni się w zależności od obserwatora i dla różnych bodźców. Poniżej przedstawiono dwie popularne formy.
   1. Faza mieszana może polegać na tym, że stłumiony obraz stopniowo staje się dominujący poprzez rosnącą liczbę dominujących plam (rywalizacja fragmentaryczna, patrz Reprezentatywne wyniki A: Niepełne tłumienie) w poprzek bodźca.
   2. Faza mieszana może również wystąpić poprzez "falę" dominacji przetaczającą się przez obraz. Aby wywołać taką falę, wprowadź przyrost kontrastu do określonej części stłumionego obrazu (Rysunek 9; ref ¹⁵).
      
      
      Rysunek 9: Przemieszczające się fale dominacji. Gdy jeden z dwóch obrazów zostanie stłumiony, zwiększenie jego kontrastu w małym obszarze spowoduje rozprzestrzenienie się fali dominacji z tego obszaru. Na obrazach pierścieniowych, takich jak te pokazane tutaj, dominacja będzie się rozprzestrzeniać, jak wskazują niebieskie strzałki. Należy pamiętać, że raz wprowadzony przyrost kontrastu nie musi pozostać (kontrast może powrócić do pierwotnego, niskiego poziomu), aby rozpoczęła się fala dominacji.
      
      

(4) Reprezentatywne wyniki B: Czas trwania faz dominacji w rywalizacji obuocznej

Zmiany rywalizacji obuocznej występują w losowych, niezależnych odstępach czasu. Oznacza to, że czas trwania ostatniego interwału dominacji nie przewiduje, jak długi będzie następny. Jeśli czasy dominacji są podzielone na przedziały o równej szerokości (np. 500 ms), histogram pokazujący, ile czasów dominacji wystąpiło na każdej długości, wydaje się być dobrze dopasowany do rozkładu skośnego znanego jako funkcja gamma ⁸.

Ogólnie rzecz biorąc, efekty eksperymentalnych manipulacji na czas trwania rywalizacji zwykle przejawiają się w postaci najlepiej dopasowanej funkcji gamma, co oznacza, że w każdym stanie wystąpi wiele różnych czasów dominacji, ale prawdopodobieństwo ich wystąpienia może zostać zmienione przez manipulację.

Konkretne parametry najlepiej dopasowanej funkcji gamma różnią się między różnymi obserwatorami dla tego samego bodźca (Rysunek 10A) i między różnymi bodźcami dla tego samego obserwatora.

Wiadomo, że czynniki takie jak niskopoziomowe cechy obu obrazów wpływają na względny czas trwania ich dominacji i okresów tłumienia¹. Na przykład, jeśli oba obrazy różnią się kontrastem, obraz o wyższym kontraście będzie miał na ogół dłuższy czas dominacji, co prowadzi do najlepiej dopasowanego rozkładu gamma z większą medianą (rysunek 10B). Wpływ funkcji poznawczych wysokiego poziomu (takich jak skupienie uwagi na jednym z obrazów) na czas trwania dominacji w rywalizacji jest nadal kontrowersyjny ¹⁶.

Można użyć parametrów funkcji gamma jako zmiennych zależnych w eksperymencie, ale związek między tymi parametrami a kształtem rozkładu nie jest łatwo przejrzysty. Dlatego wielu badaczy woli używać bardziej dostępnej miary tendencji centralnej. Ponieważ rozkład gamma może być bardzo zniekształcony, mediana czasu trwania, a nie średnia, jest często bardziej reprezentatywna dla wyników. Użycie mediany rozkładu niegaussowskiego oznacza również, że o ile nie ma dużej liczby punktów danych, odpowiednie testy statystyczne powinny być nieparametryczne.

Rysunek 10: Rozkłady gamma czasów dominacji. Histogramy reprezentują czasy dominacji w binacji, a krzywe reprezentują najlepiej dopasowane rozkłady gamma do danych każdego koloru. Te same rozkłady ilustrują dwa różne możliwe zestawy pomiarów: (A) czasy dominacji dwóch różnych obserwatorów w odpowiedzi na te same bodźce; lub (B) Wpływ różnych cech bodźca na czas trwania dominacji. W tym przypadku siatka z czerwoną ramką ma wyższy kontrast, co prowadzi do dłuższych czasów dominacji, a tym samym do rozkładu gamma z wyższą medianą.

Dyskusja

Opisaliśmy naturę rywalizacji lornetkowej, kilka metod jej tworzenia oraz jakie względy należy wziąć pod uwagę podczas jej stosowania. Jak szczegółowo opisano we Wprowadzeniu, odpowiednie wykorzystanie rywalizacji obuocznej umożliwia eksperymentalne odpowiedzi na pytania dotyczące miejsca (lub loci) świadomości, selekcji percepcyjnej i przetwarzania nieświadomego. Aby jednak prawidłowo przeprowadzić takie badania, należy zdawać sobie sprawę z takich kwestii, jak znaczenie utrzymania stabilnej wergencji, a w przypadku badania nieświadomego przetwarzania, konieczność użycia wyświetlaczy, które mogą spowodować całkowite stłumienie.

Wybierając metodę, której użyć, aby stworzyć rywalizację, ważne jest, aby wziąć pod uwagę zalety i wady każdej metody. Nie ma sensu używać np. czerwono-niebieskich gogli, jeśli interesuje nas stosowanie wielobarwnych bodźców; ale z drugiej strony ta metoda jest prawdopodobnie najłatwiejsza do zastosowania w skanerze MRI. Podobnie, lustrzany stereoskop jest bardzo niezawodnym sposobem zapewnienia, że oddzielne obrazy padają na odpowiednie lokalizacje siatkówki; jednak indywidualne dostosowania wymagane dla każdego obserwatora i trudności techniczne związane z umieszczeniem stereoskopu w skanerze MRI mogą sprawić, że metoda ta stanie się mniej atrakcyjna dla niektórych badań.

Wreszcie, ważne jest, aby zdawać sobie sprawę z cech doświadczenia rywalizacji obuocznej, aby zastosować odpowiednie miary zależne. Gdy pytanie badawcze dotyczy nieświadomego przetwarzania, niezbędna jest niezależna weryfikacja, czy uczestnicy rzeczywiście nie byli świadomi stłumionego obrazu. Kiedy ktoś jest zainteresowany tym, jak eksperymentalna manipulacja wpływa na czas trwania dominacji i tłumienia, bardziej pouczające może być zbadanie (w kształcie gamma) rozkładu czasu trwania, a nie tylko centralnej miary tendencji, takiej jak średnia lub mediana; I może być ważne ustalenie, czy obserwatorzy doświadczyli ostrych, czy stopniowych (fragmentarycznych lub falowych) przejść dominacji.

Mamy nadzieję, że badacze zainteresowani wykorzystaniem tego fascynującego zjawiska uznają to wprowadzenie za pomocne.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Stereoskop
Gogle pryzmatyczne Gogle
celofanowe czerwono-niebieskie
Monitor komputerowy (opcjonalnie)