Общая теория кодирования - Common coding theory

Общая теория кодирования это когнитивная психология теория, описывающая, как связаны перцептивные представления (например, вещей, которые мы можем видеть и слышать) и моторные представления (например, действий рук). Теория утверждает, что существует общее представление (общий код) как для восприятия, так и для действия. Что еще более важно, наблюдение за событием активирует действие, связанное с этим событием, а выполнение действия активирует связанное событие восприятия.[1]

Идея прямых связей между восприятием и действием берет свое начало в работе американского психолога. Уильям Джеймс а совсем недавно американский нейрофизиолог и лауреат Нобелевской премии Роджер Сперри. Сперри утверждал, что цикл восприятие-действие является фундаментальной логикой нервная система.[2] Процессы восприятия и действия функционально взаимосвязаны: восприятие это средство к действию и действие это средство восприятия. Действительно, мозг позвоночных эволюционировал для управления двигательной активностью с основной функцией преобразования сенсорных паттернов в паттерны координации движений.

Фон

Классический подход к познанию - это модель «сэндвич», предполагающая три этапа обработки информации: восприятие, познание а потом действие. В этой модели восприятие и действие не взаимодействуют напрямую, вместо этого требуется когнитивная обработка для преобразования перцептивных представлений в действие. Например, для этого может потребоваться создание произвольных связей (отображение сенсорных и моторных кодов).[3]

Напротив, общая учетная запись кодирования утверждает, что восприятие и действие напрямую связаны общим вычислительным кодом.[4]

Эта теория, выдвинутая Вольфганг Принц и его коллеги из Институт Макса Планка когнитивных наук и наук о мозге, утверждает равенство между восприятием и действием. Его основное предположение заключается в том, что действия кодируются в терминах воспринимаемых эффектов (т.е.дистальных событий восприятия), которые они должны вызывать.[5] Эта теория также утверждает, что восприятие из действие должны активировать репрезентации действия в той степени, в которой воспринимаемое и представляемое действие схожи.[6] Такое утверждение предполагает, что мы представляем наблюдаемые, выполняемые и воображаемые действия соразмерным образом, и делаем конкретные прогнозы относительно природы действия и перцептивных представлений. Во-первых, репрезентации наблюдаемых и выполняемых действий должны опираться на общий нейронный субстрат. Во-вторых, обычная когнитивная система предсказывает облегчение действия, основанное непосредственно на предшествующем восприятии, и наоборот. В-третьих, такая система предсказывает эффекты помех, когда действие и восприятие пытаются одновременно получить доступ к общим представлениям.

Доказательства общего кодирования

Начиная с 2000 года, все большее количество результатов интерпретировалось в пользу общей теории кодирования.

Например, одно функциональное исследование МРТ продемонстрировало, что реакция мозга на закон движения в 2/3 степени (то есть, который диктует сильную связь между кривизной движения и скоростью) намного сильнее и более распространена, чем на другие типы движения. Соблюдение этого закона выражалось в активации большой сети областей мозга, отвечающих за двигательную выработку, обработку визуальных движений и функции наблюдения за действиями. Эти результаты подтверждают общее кодирование и идею аналогичного нейронного кодирования для восприятие движения и производство.[7]

Одно из самых прямых доказательств общего кодирования в мозге теперь проистекает из того факта, что классификаторы паттернов, которые могут различать в зависимости от активности мозга, выполнил ли кто-то действие A или B, также могут классифицировать, с исключительной вероятностью, слышал ли этот человек звук действия A или B, тем самым демонстрируя, что выполнение и восприятие действия представлены с использованием общего кода.[8]

В начале 21 века общая теория кодирования вызвала повышенный интерес со стороны исследователей психологии развития,[9] когнитивная нейробиология,[10] робототехника[11] и социальная психология.[12]

Соразмерное представление

Общее кодирование предполагает, помимо отдельного кодирования, дополнительные области представления, в которых афферентная и эфферентная информация имеет одинаковый формат и размерность представления. Общее кодирование относится к «поздним» афферентным представлениям (относящимся к событиям в окружающей среде) и «ранним» эфферентным представлениям (относящимся к намеченным событиям). Такие изображения соразмерны, поскольку оба имеют дистальную ссылку.[13][14] Они позволяют создавать связи между восприятием и действием, которые не зависят от произвольных отображений. Общее кодирование представляет планирование действий в терминах операций, которые определяют предполагаемые будущие события из заданных текущих событий (сопоставление между кодами событий и кодами действий). В частности, восприятие и действие могут модулировать друг друга в силу сходства. В отличие от сопоставления несоизмеримых кодов на основе правил, которое требует предварительного получения правил сопоставления, сопоставление сопоставимых кодов на основе подобия не требует такого предварительного получения правил.

Идеомоторный принцип

В соответствии с идеомоторной теорией Уильям Джеймс (1890) и Герман Лотце (1852), общая теория кодирования утверждает, что действия представлены с точки зрения их последствий для восприятия. Действия представлены, как и любые другие события, единственной отличительной чертой которых является то, что они создаются (или могут быть) вызваны движениями тела. Воспринимаемые последствия действий могут различаться по двум основным параметрам: резидентные и удаленные эффекты, а также «крутые» и «горячие» исходы (т. Е. Значения вознаграждения, связанные с результатами действий).[15]

Когда люди выполняют действия, они узнают, к чему приводят их движения (идеомоторное обучение). Идеомоторная теория утверждает, что эти ассоциации также могут использоваться в обратном порядке (см. Уильям Джеймс, 1890 II, стр. 526): когда люди воспринимают события, о которых они знают (из предыдущего обучения), что они могут быть результатом определенных движений, восприятие этих событий может вызывать движения, ведущие к ним (идеомоторный контроль). Различие между обучением и контролем эквивалентно различию между прямым и обратным вычислением в моторном обучении и управлении.[16] Идеомоторное обучение поддерживает предсказание и предвидение результатов действия с учетом текущего действия. Идеомоторный контроль поддерживает выбор и контроль действий с учетом предполагаемых результатов.

Связанные подходы

В то время как большинство традиционных подходов подчеркивают относительную независимость восприятия и действия, некоторые теории выступают за более тесные связи. Двигательные теории речи и восприятие действия послужили аргументом в пользу моторного вклада в восприятие.[17][18] Тесные непредставительные связи между восприятием и действием также утверждаются экологическими подходами.[19][20]Сегодня общая теория кодирования тесно связана с исследованиями и теорией в двух пересекающихся областях исследования: Зеркальные нейроны системы и воплощенное познание. Что касается зеркальных систем, общее кодирование, по-видимому, отражает функциональную логику зеркальных нейронов и механизмов в мозге.[21] Что касается воплощенного познания, общее кодирование совместимо с утверждением, что значение воплощено, то есть основано на восприятии и действии.[22][23]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Принц, В. (1984). «Способы связи между восприятием и действием». In Prinz, W .; Сандерс, А.-Ф. (ред.). Познавательные и двигательные процессы. Нью-Йорк: Спрингер. С. 185–193. ISBN  0-387-12855-7.
  2. ^ Сперри, Р. В. (1952). «Неврология и проблема души и тела». Американский ученый. 40: 291–312.
  3. ^ Массаро, Д. В. (1990). «Информационно-обрабатывающий анализ восприятия и действия». В Neumann, O .; Prinz, W. (ред.). Отношения между восприятием и действием: современные подходы. Нью-Йорк: Спрингер. С. 133–166. ISBN  0-387-52069-4.
  4. ^ Принц, В. (2005). «Экспериментальные подходы к действию». В Roessler, J .; Эйлан, Н. (ред.). Агентство и самосознание. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. С. 165–187. ISBN  0-19-924561-4.
  5. ^ Принц, В. (1997). «Восприятие и планирование действий». Европейский журнал когнитивной психологии. 9 (2): 129–154. Дои:10.1080/713752551.
  6. ^ Кноблич, Г .; Флах, Р. (2001). «Предсказание эффектов действий: взаимодействия восприятия и действия». Психологическая наука. 12 (6): 467–472. Дои:10.1111/1467-9280.00387. PMID  11760133.
  7. ^ Eran Dayan, E .; Casile, A .; Левит-Биннун, Н .; Giese, M.A .; Hendler, T .; Флэш, Т. (2007). "Нейронные репрезентации кинематических законов движения: свидетельства связи действия и восприятия". PNAS. 104 (51): 20582–20587. Дои:10.1073 / pnas.0710033104. ЧВК  2154474. PMID  18079289.
  8. ^ Etzel, J. A .; Gazzola, V .; Кейзерс, К. (2008). «Тестирование теории моделирования с кросс-модальной многомерной классификацией данных фМРТ». PLOS ONE. 3 (11): e3690. Дои:10.1371 / journal.pone.0003690. ЧВК  2577733. PMID  18997869.
  9. ^ Sommerville, J.A .; Десети, Дж. (2006). «Плетение ткани социального взаимодействия: артикуляция психологии развития и когнитивной нейробиологии в области моторного познания». Психономический бюллетень и обзор. 13 (2): 179–200. Дои:10.3758 / bf03193831. PMID  16892982.
  10. ^ Джексон, П.Л .; Десети, Дж. (2004). «Моторное познание: новая парадигма для исследования социальных взаимодействий». Текущее мнение в нейробиологии. 14 (2): 1–5. Дои:10.1016 / j.conb.2004.01.020. PMID  15082334.
  11. ^ Проктор и Ву (2006). Совместимость стимул-реакция: данные, теория и применение. Тейлор и Фрэнсис. ISBN  0-415-31536-0.
  12. ^ Dijksterhuis, A .; Барг, Дж. А. (2001). «Скоростная дорога восприятия-поведения: автоматические эффекты социального восприятия на социальное поведение». Успехи экспериментальной социальной психологии. 33: 1–40. Дои:10.1016 / S0065-2601 (01) 80003-4.
  13. ^ Prinz, W. (1992). «Почему мы не воспринимаем состояния нашего мозга?». Европейский журнал когнитивной психологии. 4: 1–20. Дои:10.1080/09541449208406240.
  14. ^ Hommel, B .; Müsseler, J .; Aschersleben, G .; Принц, В. (2001). «Теория кодирования событий (TEC): основа для восприятия и планирования действий». Поведенческие науки и науки о мозге. 24 (5): 849–878. Дои:10.1017 / с0140525x01000103. PMID  12239891.
  15. ^ Дикинсон, А .; Баллейн, Б. В. (2002). «Роль обучения в работе мотивационных систем». В Pashler, H .; Галлистель Р. (ред.). Справочник Стивенса по экспериментальной психологии. Vol. 3. Нью-Йорк: Джон Вили. С. 497–533. ISBN  0-471-38047-4.
  16. ^ Вольперт, Д.; Гахрамани, З. (2004). «Вычислительное управление двигателем». В Газзаниге, М.С. (ред.). Когнитивные нейронауки (3-е изд.). Кембридж, Массачусетс: MIT Press. С. 485–494. ISBN  0-262-07254-8.
  17. ^ Вивиани, П. (2002). «Двигательная компетентность в восприятии динамических событий: Учебное пособие». In Prinz, W .; Хоммель, Б. (ред.). Общие механизмы восприятия и действия: внимание и производительность. Vol. XIX. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. С. 406–442. ISBN  0-19-851069-1.
  18. ^ Либерман, А. М. (1982). «Обнаружив, что речь особенная». Американский психолог. 37 (2): 148–167. Дои:10.1037 / 0003-066x.37.2.148. S2CID  14469676.
  19. ^ Fowler, C.A .; Турви, М. Т. (1982). «Наблюдательная перспектива и описательный уровень в восприятии и действии». In Weimer, W. B .; Палермо, Д. С. (ред.). Познание и символические процессы. Vol. 2. Хиллсдейл, Нью-Джерси: Лоуренс Эрлбаум. С. 1–19. ISBN  0-89859-066-3.
  20. ^ Гибсон, Дж. Дж. (1979). Экологический подход к визуальному восприятию. Бостон: Хоутон Миффлин. ISBN  0-395-27049-9.
  21. ^ Rizzolatti, G .; Крейгеро, Л. (2004). «Зеркало-нейронная система». Ежегодный обзор нейробиологии. 27: 169–192. Дои:10.1146 / annurev.neuro.27.070203.144230. PMID  15217330. S2CID  1729870.
  22. ^ Ноэ, А. (2004). Действие в восприятии. MIT Press. ISBN  0-262-14088-8.
  23. ^ Барсалов, Л. В. (2008). «Обоснованное познание». Ежегодный обзор психологии. 59: 617–645. Дои:10.1146 / annurev.psych.59.103006.093639. PMID  17705682.

дальнейшее чтение

  • Morsella, E .; Bargh, J.A .; Голлвитцер, П.М., ред. (2009). Оксфордский справочник по человеческой деятельности. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0195309980.
  • Roessler, J .; Эйлан, Н., ред. (2003). Агентство и самосознание. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0199245628.