Overview
Fonte: Laboratorio di Jonathan Flombaum—Johns Hopkins University
Lo studio della sensazione – come i segnali sono trasdotti dagli organi sensoriali, come gli occhi – e della percezione – come il cervello interpreta questi messaggi – ha una ricca storia che risale al 19 ° secolo, quando sono stati fatti grandi passi avanti nella comprensione delle proprietà della luce e di come si relazionano con il sistema visivo. È importante sottolineare che tali processi sensoriali e percettivi determinano ciò che vediamo, sentiamo, assaggiamo e sentiamo nel nostro ambiente. Tuttavia, molti metodi di insegnamento non espongono gli studenti agli eventi sensoriali che stanno cercando di conoscere.
La collezione di JoVE in Sensation and Perception colma questa lacuna mostrando illusioni visive e uditive che gli spettatori possono effettivamente sperimentare da soli e approfondisce le loro basi anatomiche. Ad esempio, guardando il video "Color Afterimages", un osservatore incontrerà il fenomeno di percepire una stella vuota come occupata da un colore e imparerà come specifici neuroni sono responsabili di questo effetto. Enfatizzando tali trucchi percettivi, questa raccolta esplora i presupposti che il cervello utilizza per interpretare le informazioni e creare la nostra percezione di un mondo complesso.
I video JoVE in Sensation and Perception forniscono un'introduzione coinvolgente a questo campo in psicologia. Lasciando che gli spettatori si siedano al posto di un partecipante e prendano parte a esperimenti reali, questa raccolta sottolinea agli studenti che il proprio cervello può essere ingannato nel percepire qualcosa che non c'è, oltre a rimuovere gli oggetti dalla percezione.
Procedure
Sensazione e percezione si riferisce allo studio di come vediamo, come sentiamo, come odoriamo, come sentiamo il tatto. La differenza tra sensazione e percezione è che nella sensazione stiamo parlando della trasduzione dei segnali. Quindi, nel caso della visione, ad esempio, la sensazione è in realtà focalizzata solo su come la luce, che è fuori nel mondo, viene trasdotta, diventa un segnale all'interno del cervello. Quindi si è trasformato in un segnale elettrico. Non è più leggero. La percezione è il modo in cui comprendiamo o interpretiamo il significato di quei segnali. Quindi si tratta delle implicazioni, del significato, che associamo a quei segnali. L'importanza della sensazione e della percezione è in qualche modo ovvia. Voglio dire, stiamo studiando come è che vediamo, come è che ascoltiamo. Queste sono abilità critiche. Questi sono i modi fondamentali in cui gli esseri umani e gli altri animali ottengono informazioni sul loro ambiente al fine di sfruttare i loro ambienti.
La sfida principale che si sperimenta insegnando la sensazione e la percezione è che gran parte di ciò di cui stai parlando sono cose che vuoi che le persone siano in grado di sentire o vedere, o sentire, toccare. Quindi è il tipo di area in cui il solo imparare da un libro di testo, ad esempio, o semplicemente leggere i documenti spesso è inadeguato o in qualche modo evita il problema reale. Quindi puoi descrivere come funziona qualcosa e tuttavia non avere una buona sensazione se non lo vedi davvero. E quindi una cosa che questi video fanno è ricreare illusioni o fenomeni che chiunque possa sperimentare. A volte puoi sperimentarli direttamente nei video che abbiamo realizzato o a volte i video ti mostrano come creare quelle esperienze per un partecipante o per una classe. Ma la linea di fondo è che quando insegni la sensazione e la percezione e dici, parli di un'illusione visiva, per esempio, vuoi che le persone siano in grado di vedere e sperimentare quell'illusione. Descriverlo è in qualche modo insufficiente per chiarire come sia un fenomeno che richiede una spiegazione. E così questi video forniscono quell'esperienza, quell'esperienza visiva o uditiva, o i metodi per produrre un'esperienza tattile che è così importante per lo studio della sensazione e della percezione.
Le illusioni hanno giocato per molto, molto tempo un ruolo nello studio della sensazione e della percezione. Penso che ci siano davvero due ragioni per questo. Una ragione è che le illusioni rivelano qualcosa su come il cervello umano o il cervello di qualsiasi organismo risolva davvero un problema che non ha risposta. E quindi capire cosa c'è là fuori nel mondo sulla base dell'input dato richiede un salto, richiede un passo in più, richiede qualche inferenza al di sopra e al di là del solo input stesso. E così ogni volta che tali inferenze vengono fatte, si basano su ipotesi. Si basa sull'euristica. Si basa su trucchi, ma fondamentalmente è un sistema che in realtà non conosce la risposta. In realtà non lo fa, non è sicuro al 100% di conoscere la verità sul mondo. Quindi le illusioni lo dimostrano. Sono una sorta di trucchi che ne approfittano, che sfruttano le ipotesi e l'euristica che il cervello sta usando per fare inferenze sul mondo. Quindi le illusioni sono test molto forti di una teoria o di un'ipotesi su come il cervello sta risolvendo qualche problema. Un grande esempio del ruolo che le illusioni svolgono nello studio della percezione è, ad esempio, la stanza di Ames in questa serie di video, che è un'illusione che ci dice qualcosa su come il cervello percepisce lo spazio 3D, nonostante il fatto che gli input che riceve siano solo bidimensionali. Quindi, per fare inferenze su quanto sono lontani gli oggetti nello spazio e anche quanto sono grandi gli oggetti, il cervello ha bisogno di usare trucchi o avere ipotesi o usare euristica, perché gli input sulla retina sono solo bidimensionali. Quindi gli oggetti che sono lontani proiettano piccole immagini sulla retina. E allo stesso modo piccoli oggetti che si trovano nelle vicinanze proieranno piccole immagini sulla retina. Quindi, come dovrebbe il cervello capire se un'immagine sulla retina è piccola perché proviene da un oggetto che è lontano o da un oggetto che è in realtà piccolo. Non esiste un modo matematico per risolvere questo problema con certezza al 100%. Quindi il cervello fa delle ipotesi. La stanza di Ames è un'illusione che sfrutta questi presupposti. In particolare, l'ipotesi è che gli angoli tendano ad essere angoli retti. Ma in ogni caso, ciò che la stanza di Ames mostra è che la comprensione del cervello della distanza e delle dimensioni è completamente confusa, e il cervello sta facendo ipotesi o inferenze sulle vere relazioni tra gli oggetti nel mondo.
Il motivo per cui la ricerca si è rivolta nella direzione della sensazione e della percezione nel 19 ° secolo è a causa della fisica, perché c'erano molti ricercatori che hanno iniziato a capire le proprietà della luce ed erano interessati all'ottica. Erano interessati, stavano facendo occhiali e lenti di macinazione, e cercando di capire come funziona la luce e come piegare la luce e anche come piegarla per scopi umani. E così facendo hanno iniziato a fare domande su come funziona effettivamente il sistema visivo umano. Hanno scoperto molti, molti dei principi più basilari su cui ci affidiamo ancora oggi per comprendere la sensazione e la percezione e soprattutto la visione umana. Uno dei motivi per cui la ricerca che hanno fatto è così bella e importante allora è perché l'hanno fatto senza alcun accesso al cervello umano in realtà. Quindi non stavano registrando dai neuroni. Non avevano scanner per l'imaging del cervello umano e l'ondata di onde cerebrali, e non avevano affatto molti strumenti fantasiosi. Tuttavia, le ipotesi che hanno generato e le cose che hanno imparato sulla sensazione e la percezione hanno finito per dimostrarsi vere, non solo in senso teorico o psicologico, ma anche in senso neurale. Abbiamo trovato quel tipo di prove solo 100 o 200 anni dopo. Quindi in un certo senso penso alla sensazione e alla percezione come uno dei migliori esempi del metodo scientifico al lavoro. Fu solo più tardi negli anni 1960, '70 e '80 che iniziammo a scoprire attraverso la neurofisiologia che ci sono davvero cellule che sono letteralmente sensibili alla presenza di alcuni colori e all'assenza dei loro colori avversari. Quindi in molti modi che il lavoro del 19 ° secolo ha fatto una previsione sull'esistenza di alcuni sottotipi di cellule nel cervello umano, di neuroni nel cervello umano. Fu solo 100, 200 anni dopo che l'esistenza di quelle cellule fu confermata dalle moderne tecniche di registrazione nel cervello.
Penso che ci siano davvero due domande chiave che inizieranno ad affrontare o che stiamo iniziando ad affrontare e che inizieremo ad avere una presa migliore nel prossimo secolo o giù di lì nell'area della sensazione e della percezione. La prima domanda riguarda il modo in cui il cervello umano produce esperienza cosciente. Quindi possiamo pensare alla sensazione e alla percezione in termini come a un problema matematico. Ecco alcuni input e puoi fare un po 'di matematica su quell'input per capire da dove proviene? In altre parole, come deve essere il mondo che ha prodotto quell'input. Ma da nessuna parte lì dentro devi avere un'esperienza dell'input o un'esperienza del mondo da cui proviene. Quindi possiamo scrivere di fatto perché sappiamo così tanto su come il cervello umano fa queste cose, ora scriviamo programmi per computer che possono risolvere problemi molto sofisticati, problemi visivi molto sofisticati. Quindi possiamo scrivere un programma per computer che riconosce un volto, per esempio. Ma il programma per computer non ha la sensazione di guardare un volto. Non c'è senso in cui abbia come l'occhio di una mente e il viso che sta guardando sia in quella cornice. Ma lo sperimentiamo tutti. Stai guardando il video in questo momento e hai un'esperienza di me seduto lì e dov'è quell'esperienza? So dove mi trovo nel video. Voglio dire, sono qui in questo momento e c'è una telecamera puntata su di me e sta registrando. Qualcuno, tu là fuori, lo stai guardando in un altro momento. Dov'è la tua esperienza del video? Vive da qualche parte nel tuo cervello e davvero non lo capiamo. Gli scienziati stanno facendo questo. Quindi un buon esempio è l'illusione della mano di gomma. L'illusione della mano di gomma è un'illusione molto strana in cui le persone iniziano a sentirsi come se una mano di gomma fosse la loro, e in effetti pensano di provare sensazione in quella mano, in quel pezzo di gomma, che non fa parte del loro corpo. Quindi quella strana illusione ci ricorda che anche la sensazione del tatto, una sorta di sensazione stessa, l'esperienza del tatto è un'invenzione del cervello. Può essere attribuito erroneamente. E questo tipo di illusioni di percezione cosciente dovrebbero iniziare ad aiutarci a capire come il cervello umano produce l'esperienza della percezione cosciente e perché. Un'altra serie di questioni che è in prima linea nella ricerca sulla sensazione e la percezione in questi giorni penso abbia a che fare con il linguaggio e come il linguaggio si interfaccia con i sistemi sensoriali e percettivi. Alla fine della giornata, una cosa che facciamo con la percezione è parlarne. Parliamo di ciò che vediamo. Parliamo di come le cose hanno un sapore. Parliamo di ciò che sentiamo fisicamente. Quindi, come lo facciamo? In che modo le parole si mappano sugli output dei processi sensoriali e percettivi?
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
