авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Психофизиологические особенности зрительного восприятия пространственно модулированных признаков

На правах рукописи

ЯВНА Денис Викторович ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗРИТЕЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО МОДУЛИРОВАННЫХ ПРИЗНАКОВ Специальность 19.00.02 – «Психофизиология» (психологические наук

и)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата психологических наук Ростов-на-Дону 2012

Работа выполнена на кафедре психофизиологии и клинической психологии факультета психологии Южного федерального университета Научный руководитель – доктор биологических наук, профессор Бабенко Виталий Вадимович

Официальные оппоненты: доктор психологических наук, профессор, член-корреспондент РАО, заведующий лабораторией познавательных процессов и математической психологии Института психологии РАН (г. Москва) Барабанщиков Владимир Александрович;

кандидат психологических наук, доцент, доцент кафедры психологии и безопасности жизнедеятельности факультета информационной безопасности Южного федерального университета (г. Таганрог) Эксакусто Татьяна Валентиновна Ведущая организация – Московский государственный университет

Защита состоится 27 декабря 2012 года в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 212.208.04 по защите диссертаций на соискание учёной степени кандидата психологических наук при Южном федеральном университете по адресу: 344038, г.

Ростов-на-Дону, пр. М. Нагибина, 13, факультет психологии, ауд. 222.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южного федерального университета по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан 26 ноября 2012 года.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат психологических наук, доцент Тащёва А.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Процесс формирования зрительного образа яв ляется одной из наиболее актуальных проблем современной когнитивной психофи зиологии. Данное диссертационное исследование посвящено изучению механизмов пространственного группирования локальной зрительной информации как одной из ключевых операций формирования зрительного образа.

Названная исследовательская задача тесно связана с решением более общей проблемы организации системных мозговых механизмов, обеспечивающих зритель ное восприятие. В современной психофизиологической литературе широко обсужда ется фундаментальная проблема «связывания» как один из базовых мозговых меха низмов системного уровня. В этой связи изучение психофизиологических механиз мов обработки зрительной информации на этапе перехода от локального описания видимого мира к его глобальному, целостному восприятию представляется весьма актуальной задачей для современной психофизиологии.

В настоящее время хорошо изучены психофизиологические механизмы лишь самых ранних этапов зрительного восприятия. Известно, в частности, что зрительная обработка начинается с параллельного локального анализа ориентации градиентов яркости на разных пространственных частотах. Эта операция реализуется так назы ваемыми зрительными механизмами первого порядка. На эту роль лучше всего под ходят простые нейроны стриарной коры.

Однако локальный характер обработки, реализуемый этими клетками, не позво ляет обнаруживать пространственные вариации контраста, ориентации или про странственной частоты. Но именно эта информация чрезвычайно важна для воспри ятия сложных объемных изображений. Чтобы ее извлечь, требуется дополнительная операция – объединение пространственно распределенной локальной информации.

Такое «связывание» осуществляется механизмами, которые получили название «зри тельные механизмы второго порядка».

Современные модели описывают начальные этапы зрительной обработки как последовательность двух операций фильтрации, разделённых стадией выпрямления.

Причем, если на первом этапе фильтруется пространственное распределение ярко сти во входном изображении, то на втором – пространственное распределение вы прямленных (т.е. взятых по модулю) сигналов на выходах фильтров первого порядка.

Характерной особенностью фильтров второго порядка является их способность выделять пространственные вариации локальных признаков изображения. При этом модели неявно постулируют нечувствительность этих механизмов связывания к про странственно изменяемому параметру. Другими словами, зрительные механизмы второго порядка не способны отличить, скажем, модуляцию контраста от модуляции ориентации. Для них важен сам факт наличия пространственных изменений, а не то, какой именно параметр в данном случае варьирует. Вместе с тем, такая информация чрезвычайно важна для адекватного восприятия окружающего мира. В частности, модуляция ориентации может свидетельствовать об искривлении текстурной поверх ности, а изменение частоты ее элементов является важным признаком глубины. Та ким образом, требуется либо дополнительная операция по определению характера модуляции (т.е. зрительные механизмы третьего порядка), либо эту информацию способны извлекать фильтры второго порядка. Если верен второй вариант, это озна чает, что существующая модель не верна и нуждается в коренном пересмотре.

Результаты нескольких недавних работ (F.A.A. Kingdom, N. Prins, A. Hayes, A.G.

Cruickshank, A.J. Schofield, D. Ellemberg, H.A. Allen, R.F. Hess и др.) действительно заставляют усомниться в обоснованности предположения о неизбирательности зри тельных механизмов второго порядка к модулируемому локальному признаку. Таким образом, вопрос о специфичности данных механизмов становится все более актуаль ным.



Цель исследования состояла в изучении избирательности зрительных меха низмов второго порядка к пространственно интегрируемому признаку.

Объект исследования – процесс группирования пространственно распреде ленной локальной зрительной информации.

Предмет исследования – свойства зрительных механизмов второго порядка.

Гипотезы исследования:

1. Психофизиологические особенности восприятия модулированных текстур могут быть обусловлены избирательностью зрительных механизмов второго порядка к пространственно интегрируемому признаку.

2. Зрительное восприятие модулированных текстур может быть обеспечено на бором специализированных фильтров, избирательных к интегрируемому признаку.

3. Избирательность зрительных механизмов второго порядка к пространственно интегрируемому признаку может отражаться в параметрах вызванной мозговой ак тивности.

4. Психофизиологические механизмы, избирательные к разным пространствен но интегрируемым признакам, могут иметь различную корковую локализацию.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

Теоретические 1. Провести анализ литературы по проблеме пространственного группирования локальной зрительной информации.

2. Проанализировать данные предыдущих психофизиологических исследова ний зрительных механизмов второго порядка.

3. Обобщить представленные в литературе сведения об избирательности зри тельных механизмов второго порядка к текстурным модуляциям.

Методические 4. Определить методический инструментарий исследования: выбрать, адапти ровать и апробировать методы, адекватные поставленным задачам.

5. Разработать стимульный материал для исследования зрительных механизмов второго порядка.

6. Разработать программное обеспечение экспериментов.

Экспериментальные 7. Исследовать специфичность зрительных механизмов второго порядка.

8. Определить природу специфичности зрительных механизмов второго поряд ка.

9. Выявить специфические особенности функционирования зрительных меха низмов второго порядка, проявляющиеся в параметрах вызванных потенциалов.

10. Определить мозговую локализацию механизмов второго порядка, избира тельных к различным модулируемым параметрам текстуры.

Методологическими и теоретическими предпосылками исследования вы ступили представления о механизмах локального анализа в зрительной системе (Н.В. Barlow, Н. Hartline, S.W. Kuffler, J.Y. Lettvin, D.H. Hubel, T.N. Wiesel), теории раннего зрения (F.W. Campbell, J.J. Kulikowski, D. Regan, J.G. Robson, H.R. Wilson и др.), теоретические представления о механизмах пространственного зрения (В.М.

Бондарко, М.В. Данилова, Н.Н. Красильников, Л.И. Леушина, А.А. Невская, Ю.Е.

Шелепин), психологические и нейрофизиологические концепции связывания при знаков (Е.Н. Соколов, С. von der Malsburg, W. Singer, A.M. Treisman), современная психофизика (A.H. Гусев, L.A. Olzak), теории восприятия и сенсорно-перцептивной организации (А.Г. Лурия, Б.Г. Ананьев, В.А. Барабанщиков, В.В. Шульговский, U.

Neisser, A.H.C. van der Heijden), концептуальные модели механизмов пространствен ного группирования локальной информации (В.В. Бабенко, G.B. Henning, С. Chubb, G.Sperling, N.V. Graham, R.F. Hess, A.M. Derrington, D. Ellemberg, F.A.A. Kingdom и др.).

Методы экспериментального исследования. Для решения поставленных экс периментальных задач в качестве основных методов были использованы:

1. психофизический метод определения порогов в условиях маскировки и адаптации, 2. метод зрительного поиска, 3. метод вызванных потенциалов, 4. метод локализации источников генерации вызванных потенциалов с ис пользованием приёмов дипольного моделирования.

К вспомогательным методам, применявшимся при решении методических за дач и при обработке экспериментальных данных, относятся методы анализа спектра сигнала, базовые математико-статистические процедуры оценки средних тенденций и связей переменных, кластерный анализ.

Все методики были программно реализованы на i386-совместимом персональ ном компьютере с графической подсистемой на базе Intel 915G, работающем под управлением ОС Ubuntu Linux 8.04. При этом использовались только свободно рас пространяемые (лицензия GNU) компиляторы, интерпретаторы и библиотеки:

gfortran, bash, gtkdialog, pilib, gtk 2+.

При обработке результатов исследований использовался пакет OpenOffice.org 3.2.1 и среда Matlab 2009b+ (лицензия 512920). Третья и четвёртая эксперименталь ные задачи решались с использованием свободно распространяемых программ EEGLAB (с плагином DIPFIT2), Talairach Client, WFU_PickAtlas и FSLView.

Надежность и достоверность полученных результатов обеспечивается мето дологической обоснованностью общего замысла исследования, использованием аде кватных исследовательских процедур в соответствии со стандартами современной психофизиологии, достаточным объемом экспериментального материала, примене нием современных математических процедур обработки данных и анализа результа тов, адекватных типу экспериментального материала и проверяемым гипотезам.

Научная новизна. Впервые установлено, что эффекты адаптации и маскиров ки имеют место только в том случае, когда в обоих взаимодействующих стимулах мо дулируется один и тот же параметр текстуры, что указывает на специфичность зри тельных механизмов второго порядка к модулируемому параметру текстуры.

Впервые показано, что зрительный поиск целей второго порядка в условиях их неопределенности (параметры цели меняются в ходе эксперимента) является эффек тивным, то есть не зависит от числа дистракторов. Этот результат исключает возмож ность перепрограммирования механизмов обнаружения модуляции «сверху» в соот ветствии с решаемой задачей и позволяет сделать вывод о том, что зрительные меха низмы второго порядка представляют собой фиксированный набор фильтров, специ фичных к параметрам модуляции.

Автором впервые комплексно исследованы особенности функционирования механизмов второго порядка методом вызванных потенциалов. Обнаружено, что каждая из использованных текстурных модуляций формирует специфичную картину пространственно-временного распределения вызванной активности. Это является еще одним свидетельством того, что модуляции контраста, ориентации и про странственной частоты обнаруживаются специально настроенными механизмами.

Впервые с помощью двух взаимодополняющих методов (метод независимых компонентов и метод локализации дипольного источника) выявлено, что механизмы, специфичные к модуляциям контраста, ориентации и пространственной частоты, ло кализованы в различных структурах коры, что также служит доказательством специ фичности зрительных механизмов второго порядка.

Теоретическая, методическая и практическая значимость исследования.

Теоретическая значимость исследования определяется его вкладом в пони мание одного из базовых психофизиологических механизмов формирования зритель ного образа – объединения пространственно распределенной локальной зрительной информации в когнитивные блоки. Полученные результаты, доказывающие специ фичность зрительных механизмов второго порядка к модулируемому параметру тек стуры, являются основанием к пересмотру существующей модели их организации.

Методическая значимость исследования состоит в разработке универсаль ного стимульного материала для исследований зрительных механизмов второго по рядка.

Практическая значимость исследования заключается в возможности при менения полученных результатов при создании новых алгоритмов анализа изображе ний, при разработке имитационных моделей зрительной системы и построении си стем технического зрения.

Положения, выносимые на защиту:

1. Зрительные механизмы второго порядка избирательны к пространственно мо дулируемому параметру текстуры: контрасту, ориентации и пространственной часто те ее элементов.

2. Специфичность зрительных механизмов второго порядка не программируется «сверху» для решения очередной зрительной задачи, а определяется наличием фик сированного набора специализированных фильтров.

3. Специфичность зрительных механизмов второго порядка отражается в пара метрах вызванных потенциалов. Идентификация текстур, модулированных по контрасту, ориентации и пространственной частоте, сопровождается значимыми ам плитудными изменениями ВП (вызванных потенциалов) по сравнению с ответом на немодулированный стимул, причём пространственно-временная картина этих изме нений для разных типов модуляции различна.

4. Зрительные механизмы второго порядка, избирательные к модуляциям контраста, ориентации и пространственной частоты, имеют различную корковую ло кализацию.

Апробация работы и внедрение результатов исследования. Основные ре зультаты диссертации были представлены на Европейских конференциях по зритель ному восприятию (Утрехт, 2008;

Регенсбург, 2009;

Лозанна, 2010;

Тулуза, 2011, Аль геро, 2012), 11 Всероссийской научно-технической конференции «Нейроинформати ка-2009» (Москва, 2009), Всероссийской научной конференции «Логика, методоло гия, науковедение: актуальные проблемы и перспективы» (Ростов-на-Дону, 2010), Юбилейной конференции «125 лет Московскому психологическому обществу» (Москва, 2010), на семинаре «Информационно-коммуникационные технологии» в рамках 18 Международной конференции «Математика. Экономика. Образование» (Новороссийск, 2010), 4 Международной конференции по когнитивной науке (Томск, 2010), Всероссийской научной конференции «Особенности взаимодействия больших полушарий при решении когнитивных задач разного уровня» (Ростов-на-Дону, 2010), 9 Международной конференции «Прикладная оптика – 2010» (Санкт-Петербург, 2010), на 12 Европейском конгрессе по психологии (Стамбул, 2011), Всемирном кон грессе по инженерии и технологиям (Шанхай, 2011), 5 Международной междисци плинарной конференции студентов-медиков и молодых врачей (Харьков, 2012), Международном конгрессе по психологии (Кейптаун, 2012), 16 Всемирном конгрессе по психофизиологии (Пиза, 2012), XIV Международной конференции по нейроки бернетике (Ростов-на-Дону, 2012), 10 Международной конференции «Прикладная оп тика – 2012» (Санкт-Петербург, 2012).





Материалы диссертации используются на факультете психологии ЮФУ при чтении дисциплин «Ощущение и восприятие», «Основы психофизики», «Когнитив ная психология», «Когнитивные системы», «Нейрофизиология». Представленные в диссертации исследования поддержаны грантом Рособразования в рамках АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы», а также грантами РГНФ 08-06 00754а, 09-06-00382а и 12-06-00169.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 25 печатных работах общим авторским вкладом 6,86 усл. п. л., из них 3 статьи – в рецензируемых журна лах, включённых в перечень рекомендуемых ВАК РФ, 9 статей в сборниках трудов конференций и 13 тезисов докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения;

3 глав;

заключения, где излагаются выводы, описываются практическое значение и перспек тивы дальнейшего исследования проблемы;

списка литературы, содержащего на именования 236 источников, из них 215 на английском и украинском языках. Общий объем диссертации составляет 150 страниц. Диссертация содержит 44 Рисунка, 7 Та блиц и 2 Приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обоснована актуальность выбранной темы, определены цель, объект и предмет, сформулированы гипотезы диссертационного исследования.

Обозначены теоретические, методические и экспериментальные задачи, которые необходимо решить для достижения цели, перечислены методы экспериментального исследования. Показаны методологические и теоретические предпосылки работы, обоснованы научная новизна исследования и его теоретическая, методическая и практическая значимость. Сформулированы положения, выносимые на защиту, при ведены сведения об апробации и внедрении результатов, публикациях, содержащих материалы диссертации, а также о структуре и объеме диссертации.

В Главе 1 «Проблема организации зрительных механизмов второго по рядка» обсуждаются основные теоретические и экспериментальные предпосылки диссертационного исследования.

Во вводной части главы обозначаются основные теоретические позиции, с ко торых ведётся исследование избирательности зрительных механизмов второго по рядка к размерности пространственно интегрируемого признака. Делается акцент на перспективности использования междисциплинарного подхода в исследованиях зри тельной системы (В.В. Бабенко, L. Spillmann). Определяется круг основных исполь зуемых понятий.

В разделе 1.1 рассматриваются зрительные механизмы первого порядка, со ставляющие основу последующего пространственного группирования. Даётся общая характеристика этих механизмов как многоканальной системы (F.W. Campbell, J.G.

Robson, C. Blakemore и др.), осуществляющей локальный анализ ориентации гради ентов яркости на разных пространственных частотах. В сжатой форме излагаются некоторые принципы их нейронной организации (H.K. Hartline, S.W. Kuffler, J.Y.

Lettvin, H.B. Barlow, D.H. Hubel, T.N. Wiesel и др.), важные для понимания принци пов организации ранних этапов обработки зрительной информации.

В разделе 1.2 исследуемые механизмы рассматриваются в контексте более об щей проблемы когнитивной психофизиологии – проблемы связывания («binding problem») (A.M. Treisman, A. Revonsuo, J. Newman, P.R. Roelfsema, A.L. Roskies). В структуре проблемы связывания могут быть выделены по крайней мере два основ ных компонента. Первый из них связан с вопросом о том, как целостные и осознан ные образы восприятия свести к распределённой активности центральной нервной системы, и граничит с ключевыми для психологии и философии психофизической проблемой и проблемой сознания. Второй имеет отношение к вопросу о психофизио логических механизмах выделения и группирования элементов в сложных структу рах данных.

Рассмотрев структуру проблемы связывания, автор приходит к выводу, что она во многом отражает сложность организации познавательной сферы психики. Этим обосновывается важность исследования механизмов объединения локальных призна ков в первичные когнитивные блоки как шаг к пониманию процессов связывания бо лее высокого порядка, принципов формирования целостных и осознанных образов восприятия.

Далее более подробно рассматривается второй компонент проблемы, причём в аспекте, непосредственно связанном с предметом исследования.

В подразделе 1.2.1 рассматриваются психологические модели связывания при знаков в зрительной системе, разрабатываемые с 70-х годов прошлого века. Эти мо дели можно условно разделить на две группы по той роли в связывании признаков, которая отводится нисходящим управляющим процессам. Учёт особенностей этих моделей важен при исследовании природы специфичности зрительных механизмов второго порядка.

В моделях первой группы основное внимание уделяется процессам, функцио нирующим по принципу «bottom-up» («снизу-вверх»). К данной группе относится модель «фильтрация-выпрямление-фильтрация» (C. Chubb, A.M. Derrington, D.

Ellemberg, N.V. Graham, G.B. Henning, R.F. Hess, F.A.A. Kingdom, G. Sperling и др.), исторически и логически связанная с моделью множественных детекторов (N.V.

Graham). Первый уровень типичной линейно-нелинейно-линейной модели такого типа представлен набором линейных пространственных фильтров, настроенных на локализацию, ориентацию и пространственную частоту градиентов яркости. За ними следуют нелинейность в виде выпрямления (благодаря которой области с высокой ва риабельностью ответов превращаются в сильный средний ответ) и линейные про странственные фильтры второго порядка (для усиления границы между областями с разной средней силой ответа). Выходы соседних фильтров первой стадии со сходной настройкой объединяются на фильтрах второго порядка. Центральная область ре цептивного поля фильтра второго порядка формируется возбудительными входами, а его периферия – тормозными. Модели этого типа в основном едины в отношении ор ганизации первого уровня фильтрации и мало разнятся в представлениях о характере промежуточной нелинейности. Существенные различия в моделях первой группы прослеживаются на этапе описания свойств фильтров второго порядка, что состав ляет предмет настоящего исследования.

Модели второй группы («top-down») отводят нисходящим процессам решаю щую роль в связывании признаков. Так, широко известная модель связывания, разра ботанная в рамках теории интеграции признаков (A.M. Treisman, G. Gelade), исполь зует положения о «ретинотопических картах» видимых признаков, соединение кото рых в перцептивный образ осуществляется посредством внимания. Другие авторы (V. Di Lollo, J. Kawahara, S.M. Zuvic, T.A. Visser) используют нисходящие процессы для динамического переконфигурирования входа системы фильтрации, обнаружива ющей преаттентивные признаки, а также для формирования «идеального различите ля» на основе знаний о сигнале (R.E. Nasanen, H.T. Kukkonen, J.M. Rovamo).

Делается вывод о необходимости экспериментального исследования природы зрительных механизмов второго порядка, так как потенциально она может быть объ яснена как с позиций «top-down», так и «bottom-up».

В подразделе 1.2.2 рассматриваются основные подходы к объяснению суб страта процессов связывания: классический подход, развиваемый сторонниками иерархической (модульной) схемы нейронного кодирования (D.H. Hubel, T.N. Wiesel, Е.Н. Соколов и др.), и альтернативный, ставящий целью изучение синхронизации нейронной активности как материального субстрата процессов связывания (C. von der Malsburg, W. Singer и др.). Показано, что модель «фильтрация-выпрямление фильтрация» не противоречит основным современным представлениям о нейрональ ных механизмах процессов связывания и хорошо соотносится с классической иерар хической схемой нейронного кодирования.

В подразделе 1.2.3 дан обзор важнейших исследований зрительных механизмов второго порядка, выполненных с применением нейрофизиологических, психофизио логических и нейропсихологических методов.

Нейропсихологические данные (L.M. Vaina, A. Cowey и др.) и результаты экспе риментальных работ, основанных на регистрации импульсной активности нейронов (Y.X. Zhou, C.L.Jr. Baker, I. Mareschal), вызванной активности мозга (J. Calvert, V.

Manahilov, W.A. Simpson) и данных функциональной магнитно-резонансной томогра фии (J. Larsson, M.S. Landy, D.J. Heeger), представляют собой значимые объективные доказательства существования специализированных мозговых структур, чувстви тельных к зрительным стимулам второго порядка. Однако обсуждаемые работы практически не содержат сведений, важных для решения проблемы специфичности изучаемых механизмов, что делает актуальным проведение соответствующих объек тивных исследований.

В разделе 1.3 подробно обсуждаются модели зрительных механизмов второго порядка и проблемы, связанные с их разработкой, в частности, проблема избиратель ности (специфичности) этих механизмов к пространственно интегрируемому при знаку.

Даны основные характеристики модели, известной в литературе как модель де текции стимула второго порядка (P. Cavanagh, G. Mather и др.), «не-Фурье» (C. Chubb, G. Sperling, H.R. Wilson), «функциональной воронки» (В.В. Бабенко), «заднего карма на» (C. Chubb, M.S. Landy) или «сложного канала» (N.V. Graham). Перечислены фе номены зрительного восприятия, объясняемые с применением модели.

Показана сущность проблемы специфичности зрительных механизмов второго порядка. Общепринятая модель этих механизмов является неизбирательной (неспе цифичной) к типу пространственно интегрируемого признака. Если контраст элемен тов текстуры, попадающих на периферию рецептивного поля, снижается, то ответ фильтра второго порядка возрастает. Но такой же результат будет и в том случае, если изменится ориентация или пространственная частота этих элементов. Другими сло вами, фильтры второго порядка пропустят пространственную модуляцию любого признака. Таким образом, зрительные механизмы второго порядка работают как де текторы особенностей общего назначения, сообщая о том «где» и не отвечая на во прос «что». Однако при этом данные механизмы оказываются неспособны обеспе чить зрительную систему информацией, необходимой для идентификации модулиру емого параметра стимула. Однако наша зрительная система легко различает разные текстурные модуляции. Эти рассуждения приводят к вопросу о специфичности рассматриваемых механизмов (F.A.A. Kingdom, N. Prins, A. Hayes), как и результаты исследований пространственного интервала группирования выходов фильтров пер вого порядка на фильтрах второго порядка (В.В. Бабенко, П.Н. Ермаков, М.А. Бо жинская).

Делается вывод об актуальности прямого исследования вопроса о специфично сти зрительных механизмов второго порядка. В случае обнаружения специфичности традиционная модель должна быть пересмотрена с учётом особенностей организа ции рецептивных полей фильтров, чувствительных к определённому модулируемому параметру текстуры.

В Заключении к главе констатируется необходимость специального исследова ния специфичности фильтров второго порядка, результаты которого могут потребо вать корректировки существующей модели «фильтрация-выпрямление-фильтрация».

Такое исследование целесообразно провести с использованием взаимодополняющих подходов: субъективного и объективного. При этом корректировка модели может производиться только при наличии знаний о природе специфичности зрительных ме ханизмов второго порядка.

С учётом этих обобщений формулируются гипотезы и задачи эксперименталь ного исследования.

Глава 2 «Обсуждение методов экспериментального исследования» посвяще на подбору и адаптации методических приёмов для решения поставленных задач.

В разделе 2.1 рассматриваются вопросы, связанные с применением в психофи зическом эксперименте приёмов, основанных на парадигме взаимодействия. Даётся общая характеристика способов определения того, участвуют ли в обработке стиму ла одни и те же или разные каналы обработки (L.A. Olzak, J.P. Thomas). Обсуждаются основные эффекты взаимодействия, которые могут быть использованы в экспери менте, сравниваются эффекты паттерновой маскировки и адаптации.

Рассматривается опыт применения приёмов подпороговой пространственной суммации, маскировки и адаптации в исследованиях зрительных механизмов первого порядка (F.W. Campbell, J.G. Robson, C. Blakemore, J.J. Kulikowski, P.E. King-Smith, H.

Wilson, D. Gelb и др.). Делается вывод о возможности применения этих приёмов в ис следованиях зрительных механизмов второго порядка при условии применения сти муляции, адекватной решаемым задачам.

Значительная часть раздела посвящена выбору несущей, на основе которой син тезируется стимул второго порядка, так как при модуляции по контрасту про странственно-частотный спектр текстуры может существенно меняться, что ведёт к неконтролируемому воздействию на механизмы первого порядка (A.J. Schofield, M.A.

Georgeson). Анализируются 5 видов паттернов, модулированных по контрасту: сину соидальная решётка (G.B. Henning, B.G. Hertz, D.E. Broadbent и др.), шумовой (слу чайный точечный) паттерн (C. Chubb, G. Sperling, A.J. Schofield, M.A. Georgeson, R.F.

Hess, T. Ledgeway, S.C. Dakin, V.V. Babenko, S.N. Kulba и др.), отфильтрованный шу мовой паттерн (R. Allard, J. Faubert и др.), а также текстуры, синтезированные из га боровских микропаттернов (расположенных в геометрически правильном порядке (В.В. Бабенко, П.Н. Ермаков, М.А. Божинская и др.), или наложенных случайным об разом (N. Prins, F.A.A. Kingdom и др.)). Путём сравнения пространственно-частотно го спектра разных текстур показано, что в исследованиях зрительных механизмов второго порядка предпочтительнее использовать текстуры 2-х последних типов из перечисленных выше, причём текстура, составленная из расположенных в шахмат ном порядке габоровских элементов, обладает определёнными преимуществами. Так, в опытах с маскировкой использование геометрически правильного расположения микропаттернов позволяет исключить эффекты взаимодействия на уровне механиз мов первого порядка.

Раздел 2.2 посвящён особенностям использования методики зрительного поис ка в исследовании природы специфичности зрительных механизмов второго порядка.

Даётся краткая характеристика методики, обсуждаются способы интерпретации по лучаемых данных, вводится понятие об эффективном поиске (A.M. Treisman, J.M.

Wolfe). Перечисляются эксперименты, в которых был продемонстрирован преат тентивный характер поиска стимула второго порядка (M.J. Bravo, R. Blake, P.

Cavanagh, M. Arguin, A.M. Treisman, R. Gurnsey, G.K. Humphrey, P. Kapitan, G. Davis, J. Driver, V.V. Babenko, S.N. Kulba). Делается вывод о целесообразности применения поиска неопределённой цели второго порядка (цель неизвестна испытуемому зара нее) для исследования природы специфичности зрительных механизмов второго по рядка, которая может быть обусловлена как функционированием фиксированного на бора специализированных фильтров, так и перенастройкой универсального механиз ма пространственного группирования «сверху» в соответствии с решаемой задачей.

В разделе 2.3 обосновывается выбор методик для решения задачи исследования особенностей отражения специфичности зрительных механизмов второго порядка в параметрах вызванных потенциалов, а также определения мозговой локализации этих механизмов. Эти методики взаимосвязаны, поэтому их обсуждение проводится последовательно. Описываются также ход и результаты пилотного исследования, направленного на выяснение возможностей применения метода анализа независи мых компонентов (ICA) для определения локализации генераторов вызванной элек трической активности мозга.

Одним из общепринятых приёмов анализа, демонстрируемых почти во всех работах, где применяется метод ВП, является межиндивидуальное поэлектродное усреднение. Обычно усреднённые ВП, полученные в одних экспериментальных условиях, сравниваются с усреднёнными ВП, полученными в других условиях. Этот приём часто называется общим усреднением (grand average). Общее усреднение мо жет применяться для оценки амплитудных и временных параметров вызванной ак тивности мозга, позволяя «спрятать» индивидуальную вариабельность вызванных ответов и помогая увидеть общие закономерности (S.J. Luck). С помощью общего усреднения с применением базовых процедур математической статистики можно определить амплитудные, временные и топографические особенности ВП мозга при предъявлении разных типов стимулов второго порядка. Следовательно, данный приём позволяет решить одну из поставленных задач – выявить особенности отраже ния в параметрах вызванной активности функционирования механизмов, избира тельных к модулируемым параметрам текстуры.

Решение задачи определения мозговой локализации зрительных механизмов второго порядка может осуществляться с применением методов расчёта параметров и положения эквивалентного токового диполя в объёмном проводнике (F.N. Wilson, R.H. Bayley, E. Frank, D.A. Brody, F.H. Terry, R.E. Ideker и др.). В настоящее время су ществует множество подходов к применению этих методов в решении обратной зада чи ЭЭГ применительно к ВП (M. Scherg, S.D. Slotnick, В.В. Гнездицкий и др.).

Классический подход, основанный на вычитании ВП (R. Naatanen и др.), позво ляет выделить составляющую ВП, привносимую определёнными особенностями стимула. Волна рассогласования, представляющая собой разность ВП на тестовый и контрольный стимулы, может использоваться для локализации порождающей её ак тивации мозговых структур. Более того, накопление таких волн, полученных для разных испытуемых в одинаковых экспериментальных условиях, позволяет оценить степень случайности наблюдаемых рассогласований и сделать статистически обосно ванные выводы о временных параметрах процесса, порождающего волну рассогласо вания. Однако определение пространственной локализации этого процесса сопряже но с выбором модели на основе произвольного критерия. Подход, основанный на разложении ЭЭГ на независимые компоненты (A. Delorme, S. Makeig, J. Onton), сни мая проблему определения числа одновременно работающих генераторов, даёт весь ма ограниченные возможности дифференцировать «постоянные» и «привносимые» составляющие вызванной активности мозга, что обосновывает применение в настоя щем исследовании обоих подходов.

В Главе 3 «Ход экспериментального исследования, результаты и обсужде ние» описываются ход и результаты основных исследований, проводится обсужде ние результатов.

В разделе 3.1 излагаются методика и результаты исследований, выполненных в психофизической парадигме взаимодействия.

В подразделе 3.1.1 описаны стимулы, аппаратура и процедура экспериментов с маскировкой и адаптацией. В этих экспериментах оценивались пороговые ампли туды модуляции контраста (МК), ориентации (МО) и пространственной частоты (МЧ). Для каждого типа модуляции порог определялся 4 раза с использованием 4-х разных взаимодействующих (маскирующих или адаптирующих) стимулов: БМ, МК, МО и МЧ. Пороговая амплитуда каждого модулируемого параметра была оценена у 3-х испытуемых. Всего в исследованиях приняли участие 8 человек с нормальным или корригируемым до 1 зрением.

Стимулы представляли собой текстуры из расположенных в шахматном порядке габоровских паттернов. Модуляция была синусоидальной с периодом около 0,3 цик ла/град. Тестовые стимулы имели переменную амплитуду модуляции, маскирующие и адаптирующие (МК, МО и МЧ) – фиксированную (максимальную).

В опытах с маскировкой (обратной) в каждом из двух временных окон, предъ являлась сначала тестовая, а затем (без паузы) маскирующая текстура. В одном из этих окон тестовая текстура была модулирована, в другом – нет. Задачей испытуемого было сообщить о том, в каком из временных окон тестовая текстура была модулиро ванной.

Опыт с адаптацией начинался с показа адаптирующей текстуры в течение 2-х мин., после чего предъявлялась последовательность из 2-х изображений, одно из ко торых было модулировано. Задача испытуемого состояла в обнаружении модулиро ванного изображения. В последующих предъявлениях время экспозиции адаптирую щего стимула составляло 10 с.

В подразделе 3.1.2 рассматриваются и обсуждаются теоретически возможные и полученные результаты.

Первый вариант теоретического результата предполагает, что взаимодействие имеет место между всеми модуляциями. В этом случае повышение порога обнаруже ния модуляции в тестовом стимуле относительно контроля (маскировка/адаптация немодулированной текстурой) будет наблюдаться при всех сочетаниях теста с моду лированной маской/адаптером. Такой результат укажет на неспецифичность зритель ных механизмов второго порядка.

Второй вариант предполагает, что взаимодействие наблюдается только между одинаково модулированными текстурами. В этом случае порог будет возрастать толь ко при сочетании теста и маски/адаптера, в которых пространственно меняется один и тот же признак. Такой результат будет свидетельствовать о специфичности зритель ных механизмов второго порядка.

Рисунок 1 содержит результаты экспериментов с маскировкой. На всех графиках крайние левые значения получены при использовании немодулированной маски, крайние правые – в случае совпадения модулируемого параметра во взаимодейству ющих стимулах.

Рисунок 1. Пороги обнаружения модуляций, определённые методом маскировки: верхний ряд – мо дуляция контраста (испытуемые В.Б., Е.П. и Д.Я.), средний ряд – модуляция ориентации (В.Б., Е.М.

и Д.Я.), нижний ряд – модуляция пространственной частоты (В.Б., М.Б. и Д.Я.) По оси абсцисс – тип маски, по оси ординат – пороговая амплитуда в дБ для модуляций контраста и пространственной ча стоты, в град. для модуляции ориентации. Полосы погрешностей соответствуют доверительным ин тервалам (p0,05).

Отмечается статистически достоверное повышение эффекта маскировки при совпадении модулируемого параметра тестового и маскирующего изображений во всех трех экспериментах. Действие масок, не совпадающих по модулируемому пара метру с тестом, практически не отличается от действия контрольной (немодулиро ванной) маски. Это указывает на то, что маскирующим эффектом на уровне механиз мов второго порядка обладает лишь та текстура, которая совпадает с тестовым стиму лом по модулируемому параметру.

Результаты экспериментов с адаптацией в целом повторяют результаты экспери ментов с маскировкой.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о специфичности зри тельных механизмов второго порядка к пространственно интегрируемому признаку.

В разделе 3.2 описываются два этапа экспериментального исследования со зри тельным поиском в условиях неопределённости цели, сравниваются и обсуждаются их теоретически возможные и фактические результаты.

В подразделе 3.2.1 описаны стимулы и процедура экспериментов со зритель ным поиском. На первом этапе цель была неопределённой в пределах одной размер ности (МК), на втором – трёх (МК, МО, МЧ). На каждом этапе исследования прово дилась серия экспериментов, включавшая 20 тестов. Каждый тест предполагал предъявлений стимульного изображения, образуемого круглыми текстурными пат тернами, расположенными на условной окружности. Число паттернов, одновременно присутствующих в изображении, варьировало от 2 до 8, причём только в половине предъявлений изображение включало целевой паттерн, случайно выбираемый из на бора целей. На первом этапе исследования этот набор состоял из 8 целей, отличав шихся несущими (текстуры из габоровских элементов или случайно-точечные) и огибающими (синусоида, функция Габора). На втором этапе использовалось 12 воз можных целей, синтезированных из текстур с одинаковой несущей (текстуры из га боровских элементов). Цели отличались модулируемым параметром и типом огибаю щих. На каждом этапе в экспериментах приняли участие по 3 испытуемых с нор мальным или корригируемым до 1 зрением.

В подразделе 3.2.2 излагаются и обсуждаются полученные результаты, рассмат риваются 2 их теоретически возможных варианта.

Если время поиска будет возрастать с увеличением числа одновременно предъ являемых паттернов, это будет означать, что поиск неопределенной цели неэффекти вен, а значит, зрительная система не располагает готовым набором обнаружителей той или иной модуляции. Если же время поиска не зависит от числа дистракторов, то это указывает на наличие фиксированного набора зрительных фильтров, настроен ных на пространственные модуляции разных локальных признаков.

Как на первом, так и на втором этапе исследования поиск был эффективным.

Результаты 2-ой экспериментальной серии представлены на Рисунке 2.

Рисунок 2. Зависимость времени поиска неопределённой цели от числа стимульных паттернов на втором этапе исследования. Результаты испытуемых А.С., Д.Я. и М.С. (сверху вниз). По оси абцисс – число одновременно показанных паттернов, по оси ординат – время поиска в миллисекундах.

Сплошная линия и квадраты – искомое изображение есть, пунктирная и треугольники – искомого изображения нет. Каждое значение получено усреднением 400 предъявлений.

Наклон графика зависимости времени поиска от числа одновременно предъяв ляемых текстур практически отсутствует, что возможно лишь в том случае, если зада ча решается с помощью готового набора преаттентивных механизмов (нисходящая настройка в данных условиях невозможна). Результаты позволяют сделать вывод о том, что зрительные механизмы второго порядка, выступающие в данном случае в роли обнаружителей, представляют собой фиксированный набор фильтров.

В разделе 3.3 излагаются методика, результаты и обсуждение результатов ис следований, выполненных с применением регистрации электрической активности мозга при решении задачи идентификации текстурного стимула.

В подразделе 3.3.1 описываются стимулы, аппаратура и процедура исследова ния. Стимулы четырёх типов (БМ, МК, МО и МЧ), следуя друг за другом в случай ной последовательности, многократно предъявлялись на дисплее. Задачей испытуе мого было определить тип предъявленной текстуры. ЭЭГ записывалась в течение всего опыта монополярно по системе 10/20, одновременно записывались триггерные метки, содержащие информацию о типе стимула и моменте его предъявления. Ис пользовался референтный монтаж «связанные уши». Частота оцифровки ЭЭГ-сигна ла составляла 1 кГц. Запись производилась с использованием энцефалографа «Ней ровизор-БММ40» ООО «Нейроботикс». В эксперименте приняли участие 20 испыту емых с нормальным или корригируемым до 1 зрением.

В подразделе 3.3.2 излагаются и обсуждаются полученные результаты.

Для анализа отбиралось не менее 90 постстимуляционных безартефактных эпох для каждого типа стимула. Полученные ВП поэлектродно усреднялись по всей груп пе испытуемых для разных типов стимулов. Анализировались рассогласования в па рах ВП на БМ и каждую из модулированных текстур.

Значимые рассогласования были найдены во всех 3 парах сравнения, причём временные и топические параметры этих рассогласований существенно отличались.

В обобщённом виде результаты сравнений представлены на Рисунке 3.

Рисунок 3. Временные и топические параметры рассогласований с БМ для МК, МО и МЧ.

По горизонтальной оси – время в мс. Каждый отрезок соответствует интервалу, на котором рассо гласования имели неслучайный характер (T-критерий Стьюдента для связанных выборок, p0,01).

Толщина отрезков пропорциональна числу отведений, в которых возникали рассогласования.

Полученные результаты указывают на то, что каждая из модуляций формирует характерную картину изменений ВП, подтверждая гипотезу об отражении избира тельности механизмов второго порядка к пространственно интегрируемому признаку в параметрах вызванной мозговой активности.

В разделе 3.4 представлены результаты анализа дипольных источников незави симых компонентов ЭЭГ, связанных с вызванной активностью мозга, а также ре зультаты локализации рассогласований между ВП на модулированные и немодулиро ванную текстуры.

Кластерный анализ координат дипольных источников независимых компонен тов ЭЭГ, вносящих существенный вклад в вызванную активность, позволил провести общую оценку местонахождения её генераторов. Центроиды затылочных кластеров для МК, МО и БМ находятся сравнительно недалеко друг от друга, в области грани цы первичных и вторичных зрительных зон, тогда как центроид затылочного кла стера для МЧ смещён в сторону лимбической коры, к ретроспленальной области и задней части поясной извилины.

С целью получения более чёткой пространственно-временной картины процес сов генерации вызванной активности при стимуляции текстурными паттернами был применён дипольный анализ рассогласований ВП на модулированные (МК, МО, МЧ) и немодулированную текстуры. Вместо «слепого разделения сигнала», выпол няемого при ICA-декомпозиции, при таком подходе выделение интересующего компонента сигнала осуществляется на основании экспериментальных условий, в ко торых этот сигнал был записан. Анализ основывался на данных, изложенных в раз деле 3.3, а именно на сведениях о временных отрезках, на которых рассогласования не были случайными.

Первая (и единственная) фаза рассогласования для МК-БМ связана с активностью на границе 18 и 19 полей по Бродману. Для МО-БМ рассогласование было двухфазным. В течение первой половины первой фазы диполь перемещается преимущественно в пределах 18 и 17 полей клиновидной извилины затылочной коры, постепенно смещаясь к 23 и 30 полям в пределах Cuneus и полям 18 и 19 (Gyr us Lingualis). В конце первой фазы траектория диполя проходит через подкорку, за вершаясь в 19 поле в пределах Gyrus Lingualis. Вторая фаза рассогласования также связана преимущественно с активацией зрительных зон в пределах клиновидной из вилины. Диполь перемещается из 19 поля в 18 и 17, возвращается в 18, откуда пере ходит в 31 (Precuneus) и далее в 30 (Cuneus). Таким образом, источники обеих фаз рассогласования ВП для МО и БМ расположены в затылочной коре, причём преиму щественно в 18 поле.

Рассогласование МЧ-БМ также характеризуется двухфазностью. В течение пер вой фазы дипольный источник сначала обнаруживается в 31 поле поясной извилины лимбической коры, затем смещается в подкорку (область хвостатого ядра и таламуса), переходит через переднюю часть поясной извилины лимбической коры, паратерминальную и медиальную лобную извилины (25 поле) в прямую извилину фронтальной коры (поле 11). Затем, вернувшись в 25 поле, диполь вновь перемеща ется в подкорку и, пройдя через области бледного шара и таламуса, обнаруживается в лимбической (29, 30 и 31 поля, область поясной извилины), затылочной (поле 31) и теменной (поле 7) коре. Вторая фаза рассогласования МЧ-БМ связана с активацией 24 поля передней части поясной извилины и 6 поля лобной коры (медиальная, средин ная и прецентральная извилины), переходящей в область верхней теменной дольки ( поле). В конце данной фазы диполь обнаруживается в окрестностях клиновидной и боковой затылочных извилин (18 поле).

Итак, картина развития рассогласований существенно разнится для разных ти пов модуляций текстур. В случае МК-БМ рассогласование является фактически од нофазным, в случае МО-БМ – двухфазным, и все эти фазы обусловлены активностью зрительных зон, регистрируемой в разные, непересекающиеся отрезки времени. В этой активности, вероятно, и проявляется работа механизмов второго порядка, причём речь идет о специализированных механизмах, реализуемых на различном субстрате. Источники рассогласований для МК-БМ и МО-БМ существенно разнесе ны в пространстве. Так, диполи рассогласования МК-БМ формируются в основном в пределах 18 и 19 полей, диполи МО-БМ – преимущественно в 18 и 17, однако для МО-БМ область формирования диполей значительно шире, захватываются соседние поля в пределах затылочной коры.

Фазы рассогласования МЧ-БМ не пересекаются с МК-БМ и лишь частично пересекаются с МО-БМ (вторая фаза). При этом первая фаза рассогласования пре имущественно связана с активностью в корковых лимбических (31 поле), подкор ковых (таламических и др.) и фронтальных (поле 25) структурах, вторая – с последо вательной активацией фронтальных (6 поле), теменных (7 поле) и затылочных ( поле) структур. Это свидетельствует о существенных отличиях в мозговой организа ции механизмов второго порядка, специфичных к модуляциям пространственных ча стот, по сравнению с механизмами, чувствительными к модуляциям контраста и ори ентации.

Таким образом, полученные данные поддерживают гипотезы об избирательно сти (специфичности) зрительных механизмов второго порядка к пространственно ин тегрируемому признаку и о различной корковой локализации этих специфичных ме ханизмов.

В Заключении диссертации подведены итоги исследования и сформулированы следующие выводы:

1. В экспериментах с маскировкой взаимодействие маски и тестового стимула, выражающееся в повышении порога обнаружения модуляции, имеет место только в случае совпадения модулируемого параметра в тестовой и маскирующей текстурах.

Если модулируемый параметр в тесте и маске не совпадает, то маскирующий эффект отсутствует. Этот результат является доказательством специфичности зрительных механизмов второго порядка.

2. В экспериментах с адаптацией значимое повышение порога обнаружения мо дуляции наблюдается в основном в случае совпадения модулируемого параметра в адаптирующей и тестовой текстурах. Пороги обнаружения модуляции при несовпа дении модулируемых параметров находятся на уровне результатов адаптации немо дулированной текстурой. Это также доказывает специфичность зрительных механиз мов второго порядка к модулируемому параметру текстуры.

3. Зрительный поиск целей второго порядка (пространственно-модулированные текстуры) в условиях их неопределенности (в ходе эксперимента меняется модулиру емый параметр текстуры и функция модуляции) является эффективным, и его время не зависит от числа одновременно предъявляемых текстурных паттернов. Это свиде тельствует о том, что зрительные механизмы второго порядка не программируются «сверху» в соответствии с решаемой задачей, а представляют собой фиксированный набор фильтров, специфичных к параметрам текстурной модуляции.

4. Функционирование зрительных механизмов второго порядка, чувствитель ных к модуляции различных параметров текстуры (контраст, ориентация, про странственная частота), по-разному отражается в параметрах ВП. По сравнению с от ветом на немодулированный стимул, модуляция контраста вызывает увеличение ам плитуды волны Р100 в затылочных отведениях и снижение амплитуды волны N130 в париетальных и центральных отведениях, модуляция ориентации отражается в сни жении волны Р200 в затылочных и париетальных отведениях, а модуляция про странственной частоты приводит к повышению амплитуды этой же волны в цен тральных и лобных отведениях. Эти результаты являются объективным доказатель ством специфичности зрительных фильтров второго порядка.

5. Генераторы вызванной активности, выявленные методом анализа независи мых компонентов, имеют различную локализацию в коре больших полушарий при реакциях на предъявление контрастно-модулированных, ориентационно-модулиро ванных и частотно-модулированных текстур.

6. Локальные дипольные источники рассогласований ВП на модулированные и немодулированные текстуры, отражающие активацию фильтров второго порядка, имеют различную локализацию в задних областях коры. Это является доказатель ством того, что специфичные фильтры второго порядка, избирательные к про странственно модулируемому параметру текстуры, имеют различный нейронный субстрат в коре больших полушарий.

Подтверждение избирательности зрительных механизмов второго порядка к мо дулируемому параметру текстуры позволило сформулировать предложения по пере смотру традиционной модели «фильтрация-выпрямление-фильтрация».

Практические рекомендации. Полученные результаты могут оказаться по лезными при создании алгоритмов анализа изображений, построении систем машин ного зрения, имитационных моделей зрительной системы. Особый интерес представ ляет создание детекторов глубины и структуры поверхности, основанных на модели зрительных механизмов второго порядка. Кроме того, материалы диссертационного исследования могут использоваться в учебном процессе при изучении психологиче ских (ощущение и восприятие, когнитивная психология, психофизиология), физио логических (сенсорные системы) и технических (обработка изображений, распозна вание образов) дисциплин.

Ближайшими перспективами дальнейшей разработки проблемы являются исследования пространственных настроек зрительных механизмов второго порядка.

Основное содержание диссертации отражено в 25-ти публикациях Явна Д.В.:

I. В журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации материа лов кандидатских диссертаций 1. Ермаков П.Н., Бабенко В.В., Явна Д.В. Использование анализа незави симых компонентов для локализации источников вызванной активности при различении текстурных модуляций [Текст] / П.Н. Ермаков, В.В. Бабенко, Д.В.

Явна // Российский психологический журнал. 2012. Т. 9. № 3. С. 56-64. – авт.

вклад 0,3 п.л.

2. Явна Д.В. Исследование специфичности зрительных механизмов второ го порядка в психофизической парадигме адаптации [Текст] / Д.В. Явна // Изве стия Высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Общественные науки. 2012. № 6. С. 112-117. – авт. вклад 0,6 п.л.

3. Бабенко В.В., Явна Д.В., Соловьёв А.А., Мифтахова М.Б. Про странственная избирательность зрительных механизмов, чувствительных к мо дуляции контраста [Текст] / В.В. Бабенко, Д.В. Явна, А.А. Соловьёв, М.Б. Миф тахова // Оптический журнал. 2011. Т. 78. № 12. С. 10-16. – авт. вклад 0,2 п.л.

II. Остальные работы 4. Явна Д.В., Соловьёв А.А. Анализ независимых компонент ЭЭГ и лока лизация источников вызванной активности мозга человека [Текст] / Д.В. Явна, А.А. Соловьёв / Математика. Экономика. Образование. Тезисы докладов XVIII Международной конференции. Ряды Фурье и их приложения. Тезисы докладов VI международного симпозиума. Информационно-коммуникационные техноло гии. Тезисы докладов междисциплинарного семинара (25 мая-1июня). Ро стов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ ЮФУ, 2010. С. 252. – авт. вклад 0,05 п.л.

5. Явна Д.В., Соловьёв А.А. Анализ независимых компонентов ЭЭГ и ло кализация источников вызванной активности мозга человека [Текст] / Д.В.

Явна, А.А. Соловьёв / Математика. Экономика. Образование. Материалы XVIII Международной конференции. Ряды Фурье и их приложения. Материалы VI международного симпозиума. Информационно-коммуникационные технологии.

Материалы междисциплинарного семинара. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2011. С. 140-146. – авт. вклад 0,55 п.л.

6. Бабенко В.В., Явна Д.В. Зрительный поиск стимулов второго порядка в условиях неопределённости цели [Текст] / В.В. Бабенко, Д.В. Явна / Тезисы докладов четвёртой международной конференции по когнитивной науке (22- июня): в 2-х тт. Томск: Изд-во ТГУ, 2010. Т. 1. С. 148-149. – авт. вклад 0,1 п.л.

7. Бабенко В.В., Явна Д.В. Модель специфичности зрительных механиз мов второго порядка [Текст] / В.В. Бабенко, Д.В. Явна / Нейроинформатика 2009: сборник научных трудов XI Всероссийской научно-технической конфе ренции: в 2-х чч. М.: Изд-во МИФИ, 2009. Ч. 1. С. 243-248. – авт. вклад 0,2 п.л.

8. Явна Д.В., Мифтахова М.Б., Третьяк К.В. Настройка зрительных фильтров второго порядка на ориентацию огибающей [Текст] / Д.В. Явна, М.Б.

Мифтахова, К.В. Третьяк / Прикладная оптика – 2010. Труды 9 Международной конференции (18-22 октября): в 3-х тт. СПб: Изд-во Оптического общества им.

Д.С. Рождественского, 2010. Т. 3. С. 339-342. – авт. вклад 0,2 п.л.

9. Бабенко В.В., Явна Д.В., Соловьёв А.А. Неопределённость зрительной цели как фактор, влияющий на латерализацию корковых генераторов вызван ных потенциалов [Текст] / В.В. Бабенко, Д.В. Явна, А.А. Соловьёв / Особенно сти взаимодействия больших полушарий при решении когнитивных задач раз ного уровня. Материалы всероссийской научной конференции (8 октября). М.:

Изд-во «КРЕДО», 2010. С. 58-63. – авт. вклад 0,35 п.л.

10. Бабенко В.В., Явна Д.В. О специфичности зрительных механизмов второго порядка [Текст] / В.В. Бабенко, Д.В. Явна / Материалы юбилейной кон ференции Московского психологического общества: в 4-х тт. М.: Изд-во «МАКС Пресс», 2011. Т. 2. С. 6-7. – авт. вклад 0,1 п.л.

11. Бабенко В.В., Мифтахова М.Б., Явна Д.В. Особенности организации зрительных фильтров второго порядка, чувствительных к модуляциям ориента ции [Текст] / В.В. Бабенко, М.Б. Мифтахова, Д.В. Явна / Прикладная оптика – 2012. Труды X Международной конференции (15-20 октября): в 3-х тт. СПб: Из д-во Оптического общества им. Д.С. Рождественского, 2012. Т. 3. С. 331-334. – авт. вклад 0,15 п.л.

12. Явна Д.В., Соловьёв А.А. Проблема организации зрительных механиз мов 2-го порядка: опыт применения методики зрительного поиска [Текст] / Д.В.

Явна, А.А. Соловьёв / Когнитивная деятельность и асимметрия больших полу шарий: сборник научных трудов / Под ред. П.Н. Ермакова. М.: Изд-во «КРЕДО», 2009. С. 123-136. – авт. вклад 0,9 п.л.

13. Явна Д.В. Проблема связывания (binding problem) в когнитивных нау ках [Текст] / Д.В. Явна / Логика, методология, науковедение: актуальные проблемы и перспективы: сборник материалов всероссийской научной конфе ренции. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2010. С. 124-130. – авт. вклад 0,4 п.л.

14. Явна Д.В., Бабенко В.В. Психофизические и психофизиологические доказательства специфичности зрительных механизмов второго порядка [Текст] / Д.В. Явна, В.В. Бабенко / Материалы XVI Международной конференции по нейрокибернетике (24-28 сентября): в 2-х тт. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2012. Т. 1. С. 412-415. – авт. вклад 0,3 п.л.

15. Yavna D.V., Babenko V.V., Soloviev A.A. A role of hemispheres in the second-order stimuli perception [Текст] / D.V. Yavna, V.V. Babenko, A.A. So loviev // Perception. Supplement. 33rd European Conference on Visual Perception (22-26 August, Lausanne, Switzerland). Abstracts. 2010. Vol. 39. P. 194. – авт. вклад 0,3 п.л.

16. Yavna D., Babenko V., Soloviev A. Cortical localization of second-order visual mechanisms [Текст] / D. Yavna, V. Babenko, A. Soloviev // Perception. Sup plement. 35th European Conference on Visual Perception (2-6 September, Alghero, Italy). Abstracts. 2012. Vol. 41. P. 249. – авт. вклад 0,3 п.л.

17. Babenko V.V., Yavna D.V., Ermakov P.N. Evidence for specificity of second-order visual mechanisms by evoked potentials [Текст] / V.V. Babenko, D.V.

Yavna, P.N. Ermakov // International Journal of Psychophysiology. 2012. Vol. 85. No.

3. P. 372-373. – авт. вклад 0,06 п.л.

18. Miftakhova M., Yavna D. Evoked brain potentials to the second order visu al stimuli [Текст] / M. Miftakhova, D. Yavna / 5th International scientific interdiscip linary conference for medical students and young doctors (April 25th – 26th). Ab stract book. Kharkiv: KhNMU, 2012. P. 174-175. – авт. вклад 0,05 п.л.

19. Babenko V.V., Yavna D.V. Participation of the hemispheres in detection of 1st- and 2nd- order visual stimuli [Текст] / V.V. Babenko, D.V. Yavna / XXX Interna tional Congress of Psychology (22-27 July, Cape Town, South Africa). Abstracts.

Cape Town: Psychology Press, 2012. P. 145. – авт. вклад 0,35 п.л.

20. Babenko V.V., Yavna D.V. Second-order visual mechanisms are fixed filters [Текст] / V.V. Babenko, D.V. Yavna // Perception. Supplement. 33rd European Con ference on Visual Perception (22-26 August, Lausanne, Switzerland). Abstracts. 2010.

Vol. 39. P. 194. – авт. вклад 0,25 п.л.

21. Babenko V., Yavna D. Specificity of the visual second-order machanisms [Текст] / V.V. Babenko, D.V. Yavna // Perception. Supplement. 31st European Con ference on Visual Perception (24-28 August, Utrecht). Abstracts. 2008. Vol. 37. P. 78.

– авт. вклад 0,25 п.л.

22. Babenko V.V., Yavna D.V., Ermakov P.N. The specificity model for the second-order visual mechanisms [Текст] / V.V. Babenko, D.V. Yavna, P.N. Ermakov / Proceedings 2011 World Congress on Engineering and Technology (Oct. 28-Nov.2, Shanghai, China). Beijing: IEEE Press, 2011. P. 487-490. – авт. вклад 0,2 п.л.

23. Miftakhova M., Yavna D., Babenko V. Tuning of the second-order visual mechanisms to spatial frequency of contrast modulation [Текст] / M. Miftakhova, D.

Yavna, V. Babenko // Perception. Supplement. 34th European Conference on Visual Perception (August 28th – 1st September, Toulouse, France). Abstracts. 2011. Vol. 40.

P. 178-179. – авт. вклад 0,2 п.л.

24. Babenko V.V., Yavna D.V. Tuning of visual pathways detecting contrast modulation [Текст] / V.V. Babenko, D.V. Yavna / 12th European Congress of Psycho logy (04-08 July, Istanbul). Keynote, state of the art, symposium, invited symposium, roundtable discussion, invited roundtable discussion, Italian Day, Russian Day. Istan bul, 2011. P. 249-250. – авт. вклад 0,25 п.л.

25. Babenko V.V., Yavna D.V., Soloviev A.A. Visual search of the second-order targets with uncertainty [Текст] / V.V. Babenko, D.V. Yavna, A.A. Soloviev // Perception.

Supplement. 32nd European Conference on Visual Perception (24-28 August, Regensburg).

Abstracts. 2009. Vol. 38. P. 55. – авт. вклад 0,25 п.л.

Явна Д.В. Психофизиологические особенности зрительного восприятия пространственно модулированных признаков: Автореф. дисс.... канд. психол.

наук: 19.00.02. – Ростов-на-Дону: ЮФУ, 2012. 23 с.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.