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Trends in Cogn Sci最新综述:明明它就在眼前,为什么我们有时候就是看不见?

brainnews创作团队 brainnews 2022-09-21

生活中有一种现象十分常见,就是明明一些重要的信息就在眼前,但是却没看见,例如检查论文的时候没有看到错别字或是开车经过十字路口的时候没有看到行人,这种现象可以被称为“看见但没看到”(LBFTS)


Jeremy W教授团队总结了近年来针对LBFTS的研究,并将其成果“Normal blindness: when we Look But Fail To See”于2022年7月发表于Trends in Cognitive Sciences 杂志。




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LBFTS的分类


LBFTS在日常生活中十分常见,一般来说它不会带来什么重大的结果,然而在一些情况下,它会造成非常严重的后果,例如开车时驾驶者没有注意到行人从而导致车祸,影像科医生没有看到临床上有重要意义的病变特征而导致漏诊等。因而解释LBFTS错误的成因以及探讨如何改善这种现象十分必要。


LBFTS可以分为两大类:第一类发生在观察者确实在寻找目标物体A,然而在搜索时,该目标物体A明明就在眼前却无法看见,常见的例子是“Ls中寻找Ts试验”;另一类则是观察者在寻找物体A时,明明物体B就在眼前,但是却无法看到,最常见的例子就是Simons和Chabris的“经典大猩猩实验”。虽然两者的表现形式不同,但是近年来的研究认为这两者背后的机制是一致的




LBFTS的机制


第一种LBFTS也可以分为两种情况,一是只寻找一种目标,另一种则是同时寻找多种目标,后者更符合真实世界的任务特性。当眼睛在视野内搜索时,其对准一个位置就会围绕此产生一个区域,在区域内注视可以识别目标,这种区域称为有用视野(UFOV)/功能视野(FVF),目标不同,FVF的大小不同。


之前的研究认为,在UFOV/ FVF内,人类可以处理所有位于FVF的目标,然而这是不正确的。以“Ls中寻找Ts试验”(图1.A)为例,受试者需要在一堆Ls中寻找Ts,该实验中标准的注视时间是200-250ms,假设受试者的目光注视到红色五角星位置,左侧的T是视觉边界,如果受试者可以在注视的时候处理所有FVF内的目标,那么应该很容易就可以找到左侧的T,然而结果并不是。


图1.功能视觉域在看到但没看见(LBFTS)错误中的作用


经典的实验中,设置大小(条目的数目)以及响应时间(判断条目是否是目标的时间,RT)可以用来估算处理速率。在“Ls中寻找Ts试验”中,经检测,200-250ms内最多可以处理8-12个条目,而上述的FVF内有17个条目,因此T是可能被忽视的,而这也说明在单个注视内是无法处理和识别FVF内的所有条目。


“Ls中寻找Ts试验”搜索实验只限于寻找一种目标,而目前一般用混合搜索实验(图2A,图3)来研究LBFTS,具体地说,受试者会被要求在视野中搜索具体目标,在图2.A中指的是白色的数字3,同时也被要求搜索分类目标,在图2.A指的是字母表后半部分的字母。


当注视时,注意力就会移动到选择的条目中,此时系统就会决定该条目是否是目标,这种决策被建模为信息积累到决策边界的扩散过程,也可以称之为diffuser


图2.一个会产生很多看到但没看见(LBFTS)错误的正常视觉处理模型


在复杂任务中,会同时存在多个diffusers。以图2.A为例,一个diffuser收集证据表明该物品是否是“白色3”,另一个diffuser积累证据表明该物品是否是字母表后半部分的字母。结果显示,具体目标相对于分类目标更容易积累证据,从而更容易到达决策阈值从而被识别出。


此外,关于搜索的终点,则有两种情况,一种是条目在注视时间内被识别为目标或是被识别为干扰项排除,另一种则是注视时间耗尽但仍未积累到足够的信息作出决策(图2.B,C)


因此,可以解释为什么混合搜索实验中,分类条目更难被“看到”,由于具体目标的RT要比分类目标短,当具体目标加入到分类目标中之后,平均注视时间会相应地缩短,因而当处理分类目标时,当还没收集到足够信息时,搜索就结束了,因此分类项目就被错过了从而导致该分类项目未被“看到”。


目标在FVF内的多少也会影响到实验结果,目标在FVF内少会导致需要更多的证据去达到决策阈值以及在注视时间内无法决策时更容易放弃,因而更容易出现LBFTS。


图3.混合检索


至于第二种LBFTS,可以用搜索任务中的指导解释。以图1.B为例,当影像科医生被要求在CT图中寻找小而白的肺结节时,即使他的注视在“黑色大猩猩”上时,他也没有看到它,因为目标为小而白的肺结节,因此白色成为了寻找肺结节的指导,而这种指导对于寻找“黑色大猩猩”则成为一种误导。


而这种误导也可以被解释第一种LBFTS的理论解释,即在这种情况下,当注视到“黑色大猩猩”时,它被判断为干扰项被排除,或是不能被决策而被舍弃,因而它明明就在眼前,而受试者就是没有看到。




结 论 


总而言之,该团队认为LBFTS是正常视觉系统有限的决策处理能力造成的,虽然生活中十分常见,但是由于其在某些情况下会造成严重的后果,因而需要了解其成因以及学习如何缓解该现象。




参考文献

Jeremy W, et al. Normal blindness: when we Look But Fail To See. Trends in Cognitive Sciences, 2022. DOI: 10.1016/j.tics.2022.06.006.

编译作者:KK(brainnews创作团队)

校审:Simon(brainnews编辑部)


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