Обработка днища: Антикоррозийная обработка автомобиля — полезные советы — журнал За рулем

Содержание

Битумная мастика. Обработка днища автомобиля

Борьба с коррозией кузова не волнует владельца автомобиля ровно до тех пор, пока он не столкнется с этой проблемой, ведь последствия могут быть серьезными. Производители автомобилей защищают днище тонким слоем цинка. Это отличная защита, оцинкованный металл легко переносит воздействие влаги и реагентов, которыми обильно посыпаны дороги зимой. Недостаток данной защиты в том, что слой цинка довольно тонкий и при частом механическом воздействии нарушается, открывая путь образованию очагов коррозии. Однако существуют специальные средства, которые позволяют обеспечить надежную защиту от ржавчины. Одно из самых популярных таких средств — битумная мастика.

Особенности мастики

В составе мастики чаще всего содержатся битум и каучук. Битум обеспечивает защитные свойства, а каучук – необходимый уровень адгезии и эластичность, без которой защитный слой может отслаиваться под воздействием вибрации автомобиля. Таким образом, битумная мастика создает эластичное водонепроницаемое покрытие, устойчивое к механическим микроповреждениям.

Отдельно стоит отметить битумные мастики с содержанием полимеров и эпоксидных смол. Полимерные добавки в сочетании с эпоксидными смолами создают прочную, эластичную защиту и обеспечивают покрытию большую устойчивость и долговечность.

Защитные мастики нельзя назвать активным способом защиты от коррозии. Это просто слой вещества, которое препятствует взаимодействию влаги и металла. В некоторых видах мастики производители усилили защитные свойства, добавив в состав преобразователи ржавчины и ингибиторы. В этом случае получается двойной эффект, когда работает стандартная и химическая защита.

Плюсы и минусы

Главное достоинство битумных мастик — низкая цена. При этом битумные мастики с примесью каучука намного дешевле, чем мастики на основе полимеров. Выбрать и купить мастику можно в любом магазине, где представлен большой выбор автохимии и автокосметики.

Также большим плюсом является то, что битумную мастику легко нанести самостоятельно. Вам не понадобятся дополнительные инструменты, только шпатели или кисти. А если купить мастику в баллончике с аэрозолем, то даже кисточки не нужны.

Еще один существенный плюс — возможность восстановить локальное повреждение. Если появились деформации в слое мастики, то можно просто обработать место повреждения, снимать всю защиту не потребуется. Но необходимо учитывать, что при восстановлении защиты можно использовать только такую битумную мастику, которая была нанесена первоначально.

Основной недостаток битумной мастики с содержанием каучука — вязкость. Текучесть вещества не позволяет обеспечить качественную обработку скрытых полостей, и труднодоступные места могут остаться без защиты.

Обработка днища битумной мастикой

Нанести битумную мастику довольно просто. Для начала необходимо полностью отмыть днище от пыли и грязи, и хорошо просушить. Если на днище уже было нанесено антикоррозионное покрытие, то его необходимо удалить полностью. Лучше всего использовать подъемник, но вполне подойдет и яма. Если обработка днища проводится на подъемнике, то после того, как автомобиль поднят, необходимо снять колеса и закрыть

пленкой узлы тормозной системы.

Когда подготовительный этап закончен, можно наносить битумную мастику. Для вязких мастик используйте шпатель, для более жидких подойдут кисти.

Наносите мастику по всей поверхности днища равномерным слоем, не оставляя пропущенных мест. Процесс высыхания мастики довольно длительный, в среднем занимает около 20 часов. Все это время автомобиль должен находиться в неподвижном положении.

Общие рекомендации по работе с мастикой:

— обработку необходимо проводить в сухую погоду, либо в сухом помещении при плюсовой температуре;
— для наилучшего результата наносите мастику в 2 слоя;

— после окончания работ сразу же промойте кисти и шпатели растворителем, например, уайт-спиритом;
— хранить битумную мастику нужно плотно закрытой, вдалеке от источников огня, нагревательных приборов и прямых солнечных лучей.

Посетители этой страницы чаще всего выбирают в интернет-магазине:

5 серьезных ошибок при антикоррозийной обработке днища: советы мастеров

На протяжении всего года при езде на автомобиле его днище подвергается воздействию агрессивных химических составов, воды, грязи, камней. Все эти факторы провоцируют развитие коррозионных процессов. Современные антикоррозионные составы эффективно защищают кузов и днище от ржавчины.

Со временем защитное покрытие следует обновлять. Важно делать это правильно. Грамотная обработка на длительное время остановит распространение ржавчины, защитит авто.

Сомнительная экономия

На рынке автомобильной химии представлено множество антикоррозионных составов. Среди такого разнообразия предложений выделяется проверенная продукция известных фирм-производителей. Относительно высокая стоимость фирменных средств оправдывается надежностью, долговечностью, высоким качеством, простотой нанесения.

С другой стороны, продукция сомнительного происхождения может только навредить.

Некоторые средства забивают важнейшие дренажные отверстия, образуют толстую пленку, которая не пропускает воздух, ускоряя внутренние процессы коррозии.

Кроме того, дешевые мастики быстро пересыхают, трескаются. Их срок службы довольно низкий. Таким образом, залогом долговечности, эффективности защиты металла от коррозии напрямую зависит от качества материалов.

Смотрите также:

Нанесение мастики на голый металл

Железо при взаимодействии с кислородом окисляется, поэтому на днище его требуется защищать с помощью эластичного покрытия. Главное – правильно его наносить.

Ни в коем случае мастику нельзя намазывать прямо на голый металл – в таком случае существует повышенный риск развития внутренних очагов коррозии. На первом этапе следует обязательно нанести грунтовочный слой, тщательно обрабатывая поверхность. При этом лучше использовать грунтовку с ингибиторами коррозии. Такая технология улучшает адгезию к металлу, эффективно противодействует развитию ржавчины.

Смотрите также:

Замазывание технологических отверстий

Равномерно покрывая всю поверхность днища, не следует формировать слишком толстый слой антикоррозионного покрытия. Кроме того, обязательно нужно оставлять технологические отверстия в полу. Это вызвано тем, что кузов автомобиля более интенсивно гниет изнутри.

Влага на полу под ковриками сохраняется продолжительное время, поэтому металл под ними начинает ржаветь. Отверстия в полу предназначаются для отвода воды из салона. Если их закрыть, то накопившаяся влага и конденсат будут провоцировать коррозионные процессы.

Попадание Мовиля на резиновые элементы

При активной антикоррозионной обработке используется средство Мовиль, которое предназначено для днища и внутренних поверхностей автомобиля. Такой состав обеспечивает защиту от внешних воздействий, а также предотвращает распространение ржавчины с помощью ингибиторов, специальных присадок для удаления влаги.

Данное средство отличается агрессивностью по отношению к резиновым элементам кузова, поэтому ни в коем случае нельзя допускать их контакта. В противном случае выполненные из резины детали будут разрушаться.

Незакрепленный преобразующий слой

Во многих автомобильных магазинах можно найти широкий ассортимент средств автомобильной химии, которые предназначаются для преобразования ржавчины. Такие составы превращают очаги коррозии в защитное грунтовое покрытие.

Их нужно наносить вначале как грунтовку, а затем этот базовый слой нужно покрыть с помощью активной или пассивной обработки. Если этого не сделать, то эффективность защиты будет низкая.

Смотрите также:

Таким образом, правильно выполненная антикоррозионная защита позволит забыть о ржавчине на днище авто. Главное – избежать описанных выше ошибок.

0 0 votes

Рейтинг статьи

[democracy]

[democracy]

Автор: Екатерина

Антикоррозийная обработка днища в Кургане

Коррозия металла является основной причиной разрушения кузова любого современного автомобиля. Заводское пластизольное покрытие постепенно повреждается и отслаивается, а в образовавшиеся полости попадает влага. В результате днище, колесные арки, пороги начинают ржаветь.

Благодаря современным антикоррозийным средствам с этим разрушительным явлением можно эффективно бороться. С их помощью производится обработка днища, и автомобиль получает новую жизнь. Причем речь идет как об отечественных, так и о зарубежных марках.

Центр Пескоструйной Обработки в Кургане предлагает квалифицированное выполнение антикоррозийной обработки поврежденного днища любого автомобиля. Мы гарантируем своим клиентам оперативность и высокий профессионализм. Компетентные специалисты компании успешно справляются с решением сложнейших проблем.

Стоимость предоставления услуги

Качественная обработка автомобильного кузова выполняется антикоррозийными покрытиями от ведущих производителей. Объективные цены на данный вид услуги в нашей компании составляют конкуренцию большинству аналогичных предложений на рынке. Сотрудничество с Центром Пескоструйной Обработки выгодно всем нашим клиентам, независимо от количества обслуживаемых машин, т. к.:

  • персонал имеет высокую квалификацию;
  • для работ используются оригинальные качественные материалы;
  • перечень оказываемых услуг широкий;
  • мы предлагаем конкурентоспособные цены и индивидуальный подход к каждому клиенту;
  • предоставляются скидки.

Мы ведем постоянный поиск в Кургане наиболее эффективных антикоррозийных покрытий и периодически проверяем состояние днищ машин, которые подверглись обработке. Высококачественные материалы гарантируют долговременную защиту любого автомобиля.

Профессиональные и ответственные сотрудники компании тщательно соблюдают последовательность этапов обработки днища антикоррозийной смесью. Все технологические процессы производятся с максимальной аккуратностью.

Антикоррозийная обработка поврежденного днища

Эксплуатация транспортного средства с ржавым кузовом опасна, так как представляет угрозу для водителя, пассажиров и других машин. Коррозия может быть сплошной и характеризоваться значительной площадью поражения днищ, колесных арок и других элементов. Местный процесс ржавления проявляется на участках соединений разных частей кузова, что приводит к нарушению прочности и жесткости рамы.

Для антикоррозийной обработки поврежденного днища наши специалисты применяют материалы, обладающие следующими свойствами:

  • пластичностью на морозе;
  • высокой адгезией с металлом;
  • абразивной стойкостью;
  • механической прочностью;
  • возможностью шумопоглощения.

Процесс взаимодействия покрытия с металлом во время обработки приводит к образованию пассивной формы оксида железа на днище автомобиля. Ингибирующие вещества, входящие в состав используемых материалов, позволяют защитному слою равномерно распределяться по поверхности, а механическим повреждениям самостоятельно затягиваться.

Необходимость антикоррозийной обработки автомобиля

Коррозия металла бывает следующих видов:

  • химическая – результат воздействия окружающей среды;
  • электрохимическая – итог влияния дождя или снега с растворенными в нем реагентами;
  • механическая – проявляется после механического воздействия (трение, удары камней либо вибрация).

Самой распространенной является электрохимическая коррозия металла. Именно зимние дороги становятся источником воды, в которой растворено множество химических веществ. Такая смесь агрессивно влияет на состояние кузова автомобиля и особенно быстро разъедает днище. Поэтому важно перед началом зимы произвести антикоррозийную обработку. Это касается не только днища автомобиля, но и колесных арок, скрытых полостей, швов, порогов и лонжеронов.

Технология нанесения покрытия

Важно понимать, что антикоррозийная обработка автомобилей способна только замедлить процесс разрушения металла. Защита также может предупредить возникновение новых очагов ржавчины. Тщательную обработку поврежденного днища производят в несколько этапов:

  1. Техническая мойка и сушка.
  2. Зачистка ржавых участков.
  3. Обезжиривание поверхности и грунтование.
  4. Покрытие мастикой.
  5. Сушка нанесенного слоя.
  6. Мойка машины.

Для каждого состава существует свой способ нанесения. Зачастую профессиональная обработка выполняется методом распыления под давлением 6-8 атм. Толщина образовавшейся пленки должна составлять 250-300 мкм. Если покрытие получится более тонким, автомобиль не будет надежно защищен. В случае когда пленка получается толще 300 мкм, она может отслоиться.

Периодичность нанесения защиты

Цель антикоррозийной профессиональной обработки – не допустить появления сквозных отверстий в днище. Насколько часто автомобилю потребуется нанесение такой защиты, будет зависеть от климатических условий, в которых он эксплуатируется, и структуры дорожного покрытия. Например, если авто чаще всего используется на морском побережье или песчаных трассах, периодичность составит один раз в два года.

Если вашему автомобилю в Кургане понадобилась антикоррозийная обработка, специалисты Центра оперативно окажут данную услугу с помощью профессиональных материалов. Мы располагаем всеми условиями для осуществления полного технологического цикла. Долгий срок службы вашего автомобиля – лучшее доказательство высокого качества нашей работы.

Пожалуйста, расскажите о нас:

Восходящая обработка в психологии | Определение и примеры — видео и расшифровка урока

Обработка сверху вниз и обработка снизу вверх

Обработка сверху вниз происходит, когда кто-то использует уже известную информацию о воспринимаемых стимулах. Например, при обработке сверху вниз, когда вы слышите совершенно новое слово на чьем-то родном или втором языке, обработка сверху вниз использует подсказки других слов в предложении в контексте, чтобы определить значение нового слова.

Восходящая обработка использует данные для понимания значения стимулов. В вышеупомянутом примере кому-то может понадобиться найти слово в Интернете или подумать о других словах с похожим звучанием, используя данные или значения, которые они могут извлечь из ситуации или обстоятельств.

Тип обработки Опыт Пример Определение
Снизу вверх Сенсация Попытка понять новую концепцию или идею, например, что такое собака, в первый раз, когда человек видит собаку.Поиск информации в Интернете или чьем-либо телефоне с критериями, увиденными при первом просмотре собаки Анализ стимулов, основанный на данных, основан на сенсорном восприятии, анализе в соответствующей области обработки сенсорных сигналов в мозге, значение извлекается только посредством анализа, не основанного на предварительных знаниях
Сверху вниз Восприятие Если кто-то впервые увидит голубую сойку, нисходящая обработка будет классифицировать ее как птицу, затем как певчую птицу, а также оценивать по критериям ранее просмотренных животных и птиц 1.интерпретация сенсорных стимулов, 2. использование ранее полученных знаний для понимания, 3. обращение к ранее составленным схемам, связанным с реальностью или внешним миром, 4. восприятие, 5. обработка восприятия, 6. действие или реакция на стимул.

Процесс обработки снизу вверх

Джеймс Дж. Гибсон в 1966 году предложил обработку снизу вверх. Гибсон предположил, что по мере того, как информация поступает в чьи-то чувства, происходит все больше и больше анализа, пока не будет действительного понимания.Три этапа восходящей обработки следующие: зрительные стимулы поступают через сетчатку, сообщение о стимулах передается в зрительную кору, а затем оно обрабатывается и происходит понимание и переживание восприятия. Восходящая обработка не обязательно должна быть только визуальной. Он может проходить через любое из органов чувств, передаваться в область мозга, которая обрабатывает это ощущение, и, наконец, обеспечивать восприятие и интерпретацию после обработки сенсорного события.

Ричард Грегори в 1970 году не согласился с Джеймсом Дж. Гибсоном. Обработка снизу вверх основана на способности мозга анализировать данные. Грегори утверждал, что понимание стимулов внешнего мира должно быть чем-то большим, чем просто восходящая обработка. Поэтому Грегори предложил новую теорию обработки сверху вниз. Теория Грегори была основана на идее строительных лесов в том смысле, что ощущение возникает благодаря возможности ссылаться на несколько предыдущих стимулов. Это позволяет человеку лучше понять то, что интерпретируется.Это также соответствует аргументам Пиаже в пользу ассимиляции и аккомодации с точки зрения когнитивных схем. Схема — это план или понимание концепции или идеи. Другой способ думать о схемах состоит в том, что они подобны атласу, глобусу или карте для разума. Гибсон утверждал, что при нисходящей обработке интерпретация данных посредством преобразования представляет собой гораздо более сложный процесс перевода. Он предположил, что интерпретация сначала связана с информацией, знаниями и предыдущим опытом человека.Следующий этап нисходящей обработки включает в себя установление связей с предыдущей интерпретацией мира человеком. Наконец, возникает восприятие (или ощущение), которое приводит человека к действию.

Обработка как сверху вниз, так и снизу вверх ведет к пониманию и действию. Разница в том, что метод «сверху вниз» основан на предыдущей информации, тогда как метод «снизу вверх» полностью основан на анализе стимулов.

Обработку сверху вниз можно представить как туман над крышами зданий (без смысла) и спускающийся к улице для значения, основанного на предыдущих знаниях, с большей ясностью, чем дальше кто-то находится от тумана

Примеры обработки снизу вверх

В примере с ударом пальца ноги кто-то, скорее всего, почувствует сильную боль.Обработка снизу вверх — это мозг, задающий множество вопросов, таких как « Почему я испытываю эту боль? В порядке ли мой палец на ноге? Смогу ли я продолжать ходить? Должен ли я плакать? мой палец на ноге?» Наконец, восходящая обработка информирует человека о том, как реагировать на его восприятие.

Обработка сверху вниз обрабатывала бы событие ушиба пальца ноги совсем по-другому. Во-первых, нисходящая обработка будет собирать информацию, например, о том, ушибся ли человек когда-либо пальцем ноги.Обработка сверху вниз также будет анализировать, видел ли человек, ушибший палец ноги, кого-то другого. Нисходящая обработка также будет ссылаться на все, что человек узнал о науке, о мозге или о том, как работают болевые ощущения. Наконец, нисходящая обработка информирует человека о том, как реагировать на его ощущение.

Другим событием с точки зрения восходящей обработки, которое хорошо иллюстрирует пример, будет обучение вождению. Когда кто-то учится водить машину и использует восходящую обработку данных, он интерпретирует и анализирует все этапы вождения автомобиля.Например, кто-то будет изучать, когда нажимать на газ и тормоз и как работает рулевое колесо. Это произойдет посредством восприятия и восходящей обработки. Человек, скорее всего, будет проходить инструктаж у опытного водителя, но будет чувствовать, как работает машина, когда он впервые садится за руль. В данном случае это не будет нисходящая обработка, потому что у нового драйвера не будет никаких ссылок для участия в нисходящей обработке.

Если тот же водитель шесть месяцев спустя сдает экзамен по вождению, это обработка сверху вниз.Водитель, вероятно, прошел курсы с использованием компьютерного моделирования и несколько месяцев практиковался в вождении, но до сих пор не получил права водить. Когда человек сдает экзамен по вождению, он должен продемонстрировать мастерство перед инструктором по вождению, проводящим экзамен. Поэтому, когда они проезжают по окрестностям, им придется использовать обработку данных сверху вниз, помня, как правильно реагировать на любые дорожные ситуации, с которыми они ранее сталкивались во время практики.За шесть месяцев практики у нового водителя будет много точек отсчета. Например, новый водитель будет знать, как постепенно остановиться или переключиться на автомобиле с ручным переключением передач, не пережимая передачи, благодаря информации, полученной из предыдущей практики.

Другим примером восходящей обработки может быть чей-то первый день в колледже. При первом посещении колледжа советник обычно дает расписание, и все.Человеку нужно будет интерпретировать, анализировать и угадывать, где посещать занятия. Человек будет использовать постоянный анализ данных, такой как сверка номеров зданий и комнат с другими отмеченными зданиями и размещенными номерами комнат. Опыт первого дня не может служить отправной точкой для того, чтобы стать успешным студентом колледжа. Следовательно, это будет обработка снизу вверх, поскольку для этого потребуется анализ зрительных стимулов, обработка этого зрительного стимула в зрительной коре, а затем предоставление значения и действия для человека.

Через несколько дней или неделю тот же человек начинал использовать процессинг сверху вниз для того же повседневного опыта. Человек по-прежнему может просматривать расписание своих занятий, но он знает, где физически расположены здания. Они также знают об ожиданиях своих преподавателей в отношении надлежащего поведения в классе, о том, где находится студенческий союз, когда подается еда и т. д. Человек использует контрольные точки, которые они узнали в течение предыдущих нескольких дней или недели, и использует эти контрольные точки. точек посредством обработки сверху вниз.Обработка этих стимулов сверху вниз обеспечивает смысл и действие для человека.

Резюме урока

Обработка снизу вверх имеет три шага: получение информации через сетчатку, обработка информации в зрительной коре и, в конечном счете, придание значения интерпретации. Восходящая обработка всегда происходит в три этапа: сенсорное восприятие, интерпретация смысла и затем смысл. И восходящая обработка, и нисходящая обработка происходят из-за трансдукции. Трансдукция переводит внешние раздражители в энергию и является ответом на возбуждение нейронов. Это происходит, когда отрицательно заряженные ионы натрия проходят через мембрану и вызывают возбуждение нейрона и передачу этого электричества на аксон. Обработка сверху вниз — это когда мозг использует сенсорные данные, которые интерпретируются, и пропускает их через предшествующие знания и понимание мира человеком. Джеймс Дж. Гибсон предложил обработку снизу вверх. Ричард Грегори не согласился с Гибсоном и предложил обработку сверху вниз.

Восходящая обработка в психологии: примеры и определение — видео и расшифровка урока

Типы обработки по сравнению

Обработка — это всего лишь более короткий способ сказать получение информации, ее анализ и выводы или принятие мер. Обработка включает в себя мозг, тело и эмоции. Существует два типа обработки: сверху вниз и снизу вверх. Давайте снова посмотрим на наш сценарий с мороженым.

В нисходящей обработке сначала активизируется ваш мозг.Вы можете подумать: «Как мило. Мой друг предлагает мне мороженое, и я хотел бы немного. Я должен принять это от нее. Интересно, что это за порода? Эта мысль вызывает эмоций (счастливых, возбужденных, благодарных, любопытных), а затем реакцию в теле (учащение пульса, улыбку, протягивание рук).

Обработка снизу вверх — это просто процесс, движущийся в противоположном направлении. Сначала идет реакция тела (глаза видят миску и ее содержимое, нос пахнет шоколадом, маринованными огурцами и острым соусом, скручивает желудок, морщится лицо, отворачивается голова).Это приводит к эмоциям (отвращение, разочарование) и познанию мозга и указанию на действие (думая: «Это противно» и говоря: «Нет, спасибо»). Как видно из диаграммы ниже, восходящая обработка начинается с тела и заканчивается в мозгу.

Блок-схема восходящей обработки

Возникновение восходящей обработки

Как вы понимаете, восходящая обработка может происходить очень быстро и одновременно выполнять множество процессов.Часто время, необходимое для того, чтобы процесс начался в теле и закончился в мозгу, настолько быстрое, что разделить этапы практически невозможно. Хотя мы можем быть более знакомы с разговорами о том, как мы думаем, чем о наших телесных ощущениях, многие утверждают, что восходящая обработка происходит гораздо чаще, чем нисходящая, и что большинство наших решений принимаются из-за того, как наши тела реагируют на окружающую среду. .

Влечение к кому-то, предчувствие и рефлекторная реакция — все это примеры переживаний, в которых обдумывание вещей происходит в последнюю очередь, если оно вообще происходит.По большому счету, восходящая обработка важна, потому что она может спасти нам жизнь. В случае уклонения от встречной машины хорошо, что нам не нужно останавливаться и думать о том, что происходит, прежде чем действовать. Если к вам несётся машина с пугающей скоростью, было бы опасно сидеть и думать: «Хм, интересно. Я не думаю, что водитель знает, что он находится в моей полосе. Интересно, выпил ли он или заснул за рулем? Наверное, мне следует повернуть машину вправо….’ Очевидно, что если бы обработка данных сверху вниз была единственным способом анализа вещей, многие из нас рано бы погибли!

Краткий обзор урока

Процессинг снизу вверх — это стратегия обработки, при которой сначала реагирует тело, затем эмоции и, наконец, мысли. Это обратная последовательность ответов, обнаруженная при нисходящей обработке . По мере того, как вы начинаете осознавать, что в вас происходит восходящая обработка, вы можете начать интересоваться сигналами, которые подает вам ваше тело, и научиться доверять своей интуиции.

Результаты обучения

После просмотра этого урока вы должны уметь:

  • Определять обработку
  • Различие между восходящей и нисходящей обработкой
  • Объясните, как происходит обработка снизу вверх и почему это важно

Обработка биологического движения «сверху вниз» и «снизу вверх»

Стр. из

НАПЕЧАТАНО ИЗ OXFORD SCHOLARSHIP ONLINE (oxford.universitypressscholarship.com).(c) Copyright Oxford University Press, 2022. Все права защищены. Индивидуальный пользователь может распечатать PDF-файл одной главы монографии в OSO для личного использования. Дата: 04 апреля 2022 г.

Глава:
(стр. 25) Глава 3TOP-Down Versus Снизующаяся обработка биологического движения
Источник:
Люди, смотрящие
Автор (ы):

IAN M. Thornton

Издатель:
Оксфордский университет пресс

DOI: 10 .1093/acprof:oso/9780195393705.003.0003

Хотя традиционно считается, что визуальное восприятие биологического движения зависит от нисходящих или управляемых стимулом процессов, которые действуют локально в пространстве и времени, в этой главе рассматриваются доказательства того, что, по крайней мере, при некоторых условиях обработка сверху вниз также влияет на восприятие движения человека. Доказательства в поддержку нисходящей обработки включают тот факт, что восприятие наблюдателями точечных световых отображений человеческого движения является исключительно устойчивым в необычно широком диапазоне экспериментальных манипуляций, что восприятие биологического движения зависит от внимания и что многочисленные области мозга по-видимому, способствуют восприятию биологического движения.Система обработки «сверху вниз» могла развиться как средство преодоления многих ограничений, связанных с обработкой биологического движения «снизу вверх».

Ключевые слова: восходящая, нисходящая, глобальная обработка, локальная обработка, внимание, маскировка, инварианты, инверсия, амодальное динамическое кодирование, переживание, категориальное восприятие, психофизика

Oxford Scholarship Online требует подписки или покупки для доступа к полному тексту книг в рамках службы.Однако общедоступные пользователи могут свободно осуществлять поиск по сайту и просматривать рефераты и ключевые слова для каждой книги и главы.

Пожалуйста, подпишитесь или войдите, чтобы получить доступ к полнотекстовому содержимому.

Если вы считаете, что у вас должен быть доступ к этому названию, обратитесь к своему библиотекарю.

Для устранения неполадок см. Часто задаваемые вопросы , и если вы не можете найти ответ там, пожалуйста, связаться с нами .

Восходящая обработка по сравнению с нисходящей обработкой: как работают вмешательства

Человеческий мозг — продукт эволюции. Многие психотерапевтические и лекарственные препараты сосредоточены на регулировании активности мозговых сетей, которые развились давно и помогли ранним Homo sapiens выжить и размножаться в физической и социальной среде. Один из полезных способов осмыслить эти адаптивные мозговые сети — сравнить те, которые связаны с обработкой «снизу вверх», с теми, которые связаны с «сверху вниз» регуляцией восходящей обработки.

Обработка снизу вверх

Человеческий мозг, как и мозг других млекопитающих, эволюционировал, чтобы быстро и автоматически воспринимать, обрабатывать и реагировать на сенсорную информацию (зрение, слух, осязание, вкус, обоняние) о физическом и социальном мире. Для первых людей повседневная безопасность и долгосрочное выживание зависели от внимательного наблюдения и быстрого реагирования на угрозы и ресурсы. Это называется обработкой «снизу вверх»: поступающие стимульные данные быстро и автоматически инициируют и направляют когнитивные, эмоциональные и поведенческие процессы.

Восходящие сети, такие как те, что находятся в лимбической системе нашего мозга, помогают обнаруживать значимые стимулы и генерировать, как правило, адекватные эмоциональные реакции. Затем эти эмоциональные реакции направляют, как правило, быстро и автоматически, поведенческие реакции на эти стимулы. Страх и/или гнев, например, готовят тело к борьбе или бегству. Интерес и/или энтузиазм побуждают нас сосредотачиваться на полезных ресурсах, таких как еда, друзья или товарищи, и обращаться к ним.

Такие быстрые и автоматические реакции были и остаются адаптивными.Видите или слышите хищника, который собирается напасть на вас? Не останавливайтесь и не думайте, а вместо этого немедленно сражайтесь или бегите. Вы за рулем, и мяч, за которым следует ребенок, пролетает перед вами? Не считай — нажми на тормоза. Видите, что похоже на фруктовое дерево или термитник? Подойдите ближе — это может быть источник пищи. Видите или слышите, как другие ученики что-то делают в вашем классе? Обратите внимание — это может быть возможность пообщаться.

Нисходящее регулирование восходящей обработки

Человеческий мозг, в отличие от мозга большинства других млекопитающих, эволюционировал, чтобы быть способным останавливаться и думать (и планировать), а также быстро и автоматически реагировать.

Человеческий мозг отличается префронтальной корой, которая относительно больше, чем у любого другого млекопитающего. Сети «сверху вниз», интегрированные в префронтальную кору, включают те, которые связаны с торможением и управлением автоматическими реакциями, включая эмоциональные реакции, на стимулы окружающей среды. Точно так же в префронтальную кору интегрированы исполнительные функциональные системы (избирательная фокусировка внимания, расстановка приоритетов, гибкое переключение внимания, многозадачность, планирование пошаговых действий).Сети регуляции «сверху вниз» на основе префронтальной коры (с использованием знаний, концепций, ожиданий и других когнитивных механизмов) были (для ранних людей в ранней среде) и остаются (для нас сегодня) адаптивными.

Предвидеть и реагировать на очевидные опасности, которые на самом деле не являются опасностями? Системы регуляции сверху вниз, основанные на префронтальной коре, могут помочь вам понять, что вы в безопасности. Испытываете гнев в ответ на то, что родитель или учитель говорит вам что-то делать или не делать? Подумайте о последствиях крика или неповиновения им и соответствующим образом скорректируйте свою реакцию.Увидеть что-то, что вы хотите? Помните, что просто вырвать его из чьих-то рук — это нарушение социальной нормы или что лучше купить его, чем украсть. Хотите выйти и поиграть с друзьями или поиграть в видеоигры? Подумайте, может быть, лучше сначала сделать домашнюю работу или работу по дому, или хотя бы сначала спросить разрешения, или даже сохранять спокойствие и вести переговоры — если я сделаю это, могу ли я сделать то?

Терапия, другие психосоциальные вмешательства и процессинг «снизу вверх» в сравнении с «сверху вниз»

Многие виды психотерапии можно понимать как помощь детям в сдерживании гиперактивной восходящей обработки и/или усилении нисходящей регуляции восходящей обработки.

Тренировки по релаксации и экспозиционная терапия помогают людям справляться с чрезмерно тревожными восходящими процессами. Когнитивная терапия, ориентированная на травму, помогает нашим нисходящим системам регуляции лучше различать обстоятельства прошлого нападения или травмы и текущие, возможно, более безопасные обстоятельства. Тренировка уверенности помогает нам тренироваться и готовиться к подавлению агрессивной реакции и замене ее напористой реакцией. Изучение и повторение шагов межличностного решения проблем (остановиться и подумать, определить несколько способов реагирования, выбрать лучший и попробовать его) может помочь системам «сверху вниз» подавить импульсивное реагирование.

Вмешательства в классе и дома, такие как сидение перед классом, выполнение важного теста в отдельной комнате, чтение или изучение в тихом месте, могут уменьшить количество и интенсивность стимулов, вызывающих восходящую обработку. Размещенные на видном месте визуальные напоминания о вечерних или утренних занятиях и/или подсказки и напоминания от помощника в классе могут усилить исполнительную функцию сверху вниз. Репетиция и подкрепление желаемого поведения может сделать его более вероятным (более автоматическим), чем нежелательное поведение.

Психотропные препараты и обработка данных «снизу вверх» в сравнении с обработкой «сверху вниз»

Можно считать, что многие психотропные препараты помогают усилить нисходящую регуляцию восходящей обработки.

Бензодиазепины

, например, усиливают эффекты основного тормозного нейротрансмиттера (гамма-аминомасляная кислота или ГАМК) и могут помочь ослабить способность сети значимости генерировать эмоции спектра страха. Селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС) имеют тенденцию ослаблять реактивность ключевой части системы тревоги, миндалевидного тела, за счет повышения уровня нейротрансмиттера серотонина в тормозных системах.

Психостимуляторы, назначаемые при СДВГ, являются ингибиторами обратного захвата дофамина. Психостимуляторы повышают уровень нейротрансмиттера дофамина в синапсах головного мозга. Дофамин помогает управлять активацией префронтальной коры, и, как обсуждалось выше, префронтальная кора активно участвует в регуляции восходящих процессов сверху вниз. Повышение уровня дофамина в синапсах мозга умеренно увеличивает активацию префронтальной коры и может улучшить исполнительные функции сверху вниз, такие как сосредоточение и внимание, организация, расстановка приоритетов и решение проблем.

Процессинг «снизу вверх» в сравнении с «процессингом сверху вниз» и атипичными детьми с нейроразвитием

Многие дети с атипичным нейроразвитием, испытывающие затруднения в школе, дома или в обществе, могут рассматриваться как демонстрирующие гиперактивную обработку информации снизу вверх (например, чрезмерную тревогу или гнев, чрезмерную реакцию на социальные стимулы) и/или недостаточно активную обработку информации сверху вниз (например, эмоциональный контроль и исполнительное функционирование). Терапию, психосоциальные вмешательства в классе и дома, а также многие лекарства можно понимать как помощь этим детям путем сдерживания сверхактивной восходящей обработки и/или усиления нисходящей регуляции восходящей обработки.

Эта схема обработки данных «снизу вверх или сверху вниз» может помочь родителям лучше понять, почему специалисты в области психического здоровья и школы могут рекомендовать терапию, психосоциальные вмешательства в классе и на дому и/или подходы к медикаментозному лечению для содействия адаптации и росту их детей. .

Экспериментальное исследование в виртуальной реальности

Abstract

Модели внимания продемонстрировали существование нисходящих, восходящих и управляемых историей механизмов внимания, контролируемых частично сегрегированными сетями областей мозга.Тем не менее, в нескольких исследованиях изучались специфические дефициты этих механизмов внимания при умственной отсталости в одних и тех же экспериментальных условиях. Цель настоящего исследования состояла в том, чтобы определить дефицит внимания при умственной отсталости при обработке мультисенсорных стимулов «сверху вниз», «снизу вверх» и на основе истории, а также получить представление об эффективных сигналах внимания, которые можно было бы использовать в программах когнитивной тренировки для интеллектуальных способностей. инвалидность. Показатели взрослых с легкой и умеренной умственной отсталостью (n = 20) сравнивали с показателями типично развивающихся контрольных групп (n = 20) в задаче визуального поиска в виртуальной реальности.Тип пространственного сигнала, который мог бы помочь в поиске, манипулировался так, чтобы он был либо эндогенным, либо экзогенным в различных сенсорных модальностях (визуальных, слуховых, тактильных). Результаты показали, что дефицит внимания при умственной отсталости в целом более выражен при восходящей, а не восходящей обработке, но с различной величиной в зависимости от типа сигнала: слуховые или тактильные эндогенные сигналы были гораздо менее эффективны, чем визуальные эндогенные сигналы в группа умственной отсталости.Более того, управляемая историей обработка умственной отсталости была изменена, так что обратный эффект прайминга наблюдался для немедленных повторений одного и того же типа сигнала. Эти результаты показывают, что влияние умственной отсталости на обработку внимания специфично для механизмов внимания и типов сигналов, что имеет как теоретическое, так и практическое значение для разработки эффективных программ когнитивного обучения для целевой группы населения.

Образец цитирования: Ким Дж., Хванг Э., Шин Х., Гил Ю.Х., Ли Дж. (2021) Обработка мультисенсорных сигналов внимания при умственной отсталости сверху вниз, снизу вверх и на основе истории: экспериментальное исследование в виртуальной реальности.ПЛОС ОДИН 16(12): e0261298. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0261298

Редактор: Алессандра С. Соуза, Цюрихский университет, ШВЕЙЦАРИЯ

Поступила в редакцию: 24 декабря 2020 г.; Принято: 30 ноября 2021 г .; Опубликовано: 21 декабря 2021 г.

Авторское право: © 2021 Kim et al. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все скрипты анализа файлов данных доступны из базы данных OSF: https://osf.io/f4jc9.

Финансирование: Эта работа была поддержана грантом Научно-исследовательского института электроники и телекоммуникаций (ETRI) для HS и YG, финансируемым правительством Кореи (20Ж2200, Исследование основных технологий медиа-контента), и грантом KAIST (G04180005 ) к JL. Спонсоры не участвовали в разработке исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Умственная отсталость (ИД) представляет собой нарушение развития нервной системы, которое проявляется в раннем детстве с дефицитом как интеллектуального функционирования, так и адаптивного поведения в концептуальной, социальной и практической областях [1, 2]. Общая распространенность ИД в общей популяции составляет примерно 1% [3], с высокой частотой сопутствующих заболеваний с другими нарушениями развития нервной системы, такими как расстройство аутистического спектра (РАС) и синдром дефицита внимания/гиперактивности (СДВГ).Поскольку ИД обычно сохраняется на протяжении всей жизни человека, это приводит к значительным финансовым и социальным затратам для систем образования и реабилитации [3–5]. Таким образом, существует постоянно растущая потребность в программах когнитивного обучения, которые могли бы способствовать социальному участию и независимости людей с ИН. Для разработки эффективных программ обучения крайне важно понимать когнитивные характеристики целевой группы, такие как сильные и слабые стороны на этапах обработки информации и чувствительность к различным типам стимулов, и использовать эти знания в качестве руководящих принципов при разработке программы.Поэтому в этом исследовании мы стремимся исследовать когнитивные характеристики ID, особенно сосредоточив внимание на внимании , которое возникает на ранней стадии выбора информации при когнитивной обработке.

Основная функция внимания — эффективно выбирать релевантную информацию, подавляя при этом нерелевантную информацию. Традиционные когнитивные модели внимания предполагают два отдельных механизма внимания: систему «сверху вниз», которая включает произвольный контроль внимания, определяемый целями наблюдателя, и систему «снизу вверх», которая включает непроизвольный контроль внимания, основанный на заметности физических стимулов. 6–8].Функционирование нисходящей системы часто исследуется с помощью эндогенных сигналов, стимулов, которые являются только символическими целевого местоположения (например, стрелка в центре экрана, указывающая в определенном направлении). Функционирование восходящей системы, с другой стороны, исследуется с помощью экзогенных сигналов, стимулов, которые непосредственно выделяют целевое местоположение (например, мерцание в предстоящем целевом местоположении). Десятилетия исследований подтвердили дихотомию между механизмами внимания «сверху вниз» и «снизу вверх» и продемонстрировали, что два механизма внимания контролируются двумя частично разделенными сетями областей мозга; система «сверху вниз» задействует дорсальную лобно-теменную сеть, которая включает внутритеменную и верхнюю лобную кору, тогда как система «снизу вверх» задействует вентральную лобно-теменную сеть, состоящую из височно-теменной и нижней лобной коры [9–12].

Несмотря на то, что понятие механизмов внимания «сверху вниз» и «снизу вверх» получило убедительные доказательства у людей с типичным развитием, остается неясным, по-разному ли влияет на эти два механизма внимания ID, и если да, то каким образом. Предыдущие исследования показали, что люди с ИД демонстрируют дефицит контроля внимания, например, неудачи в подавлении внимания к отвлекающим стимулам [13, 14], большую восприимчивость к помехам при выполнении задач Струпа [15] или задач, требующих обновления рабочей памяти [16]. .Однако неясно, вызван ли дефицит внимания при ИД уязвимостью в системе «сверху вниз» или «снизу вверх» или в обеих системах. Хотя несколько исследований показали, что нарушение нисходящей обработки более выражено при других часто сопутствующих нарушениях развития нервной системы, таких как РАС [17–19] и СДВГ [20, 21], функционирование нисходящих и восходящих механизмов в ID был менее изучен и дал неубедительные результаты [22, 23].

В дополнение к традиционной дихотомии «сверху вниз» и «снизу вверх» [24, 25], последние теории утверждают, что «история выбора» должна рассматриваться как третий механизм внимания.История выбора указывает источники информации для управления вниманием, которые нельзя объяснить текущими целями или физической значимостью, включая такие компоненты, как прайминг, ассоциации с вознаграждением и статистическое обучение. Например, стимулы, которые выбирались неоднократно [26–28] или ранее ассоциировались с вознаграждением [29–31], часто имеют приоритет, даже если они не имеют отношения к цели и не физически заметны. Медиальная височная доля и гиппокамп, как принято считать, играют решающую роль в управлении обработкой истории выбора, поскольку они тесно переплетены с функциями обучения и памяти [25, 32, 33].Принимая во внимание, что три механизма внимания контролируются в трех частично разделенных сетях областей мозга, важно выяснить, нарушены ли функции всех трех механизмов внимания в целом при ИД, или есть специфические нарушения и сохранение функций в разных механизмах внимания. . Тем не менее, в нескольких исследованиях изучались характеристики управляемой историей обработки внимания при ИД, и не было исследований, в которых напрямую сравнивали бы функционирование трех механизмов внимания при ИД в одних и тех же экспериментальных условиях.

Еще один критический пробел в знаниях о характеристиках внимания при ИД заключается в том, что большинство исследований сосредоточено на процессе отбора стимулов в рамках одной сенсорной модальности, преимущественно в видении, в крайне неестественных условиях. В большинстве предыдущих исследований изучалось, как аспекты визуальных стимулов, представленных на двумерном (двухмерном) экране, направляют скрытый выбор внимания, в то время как наблюдатели должны были фиксироваться на центре экрана. Гораздо меньше исследований изучали процесс внимания в рамках других сенсорных модальностей в естественных условиях, когда участникам разрешается двигать глазами в трехмерной (трехмерной) среде.Частично это было связано с ограничениями системы представления стимулов: хотя традиционная компьютерная система позволяла точно и систематически отображать визуальные стимулы, она не очень подходила для представления стимулов в других сенсорных модальностях в реалистичной трехмерной среде. Недавние достижения в области головных дисплеев (HMD) виртуальной реальности (VR) могут стать отличным решением этой проблемы [34, 35]. VR HMD имеют встроенный визуальный дисплей, динамики и контроллеры, которые могут систематически передавать визуальные, слуховые и тактильные стимулы наблюдателям.Более того, мультисенсорные стимулы, представленные в 3D-среде в виртуальной реальности, обеспечивают более высокую экологическую достоверность, чем 2D-экран, а также позволяют значительно лучше экспериментально контролировать стимулы по сравнению с реальной средой. Используя сильные стороны VR HMD, разрабатывается множество обучающих программ VR для улучшения когнитивных, моторных, социальных и повседневных жизненных навыков людей с нарушениями интеллекта и развития [36–38]. VR позволяет учиться в безопасной, иммерсивной среде, и, как сообщается, эффект от обучения в VR такой же хороший, как и в реальной среде при профессиональном обучении [39] и обучении жизненным навыкам [40].Таким образом, мы стремимся исследовать влияние мультисенсорных (визуальных, слуховых и тактильных) сигналов внимания на людей с ИД в трехмерной виртуальной среде, чтобы результаты, полученные в текущем исследовании, можно было бы хорошо обобщить и применить для разработки эффективных сигналов внимания. подсказки в программах обучения виртуальной реальности для целевой группы населения.

Настоящее исследование посвящено двум основным исследовательским вопросам, касающимся характеристик внимания людей с ИН. Первый исследовательский вопрос заключается в изучении различных эффектов эндогенных, экзогенных и многократно повторяющихся сигналов на управление вниманием при ИД.Поскольку механизмы внимания «сверху вниз», «снизу вверх» и «управляемые историей» контролируются частично сегрегированными сетями областей мозга, мы предполагаем, что влияние ID не будет одинаковым для каждого механизма внимания. В этом случае будет наблюдаться значительное взаимодействие между группой (ID, обычно развивающиеся контроли) и типом сигнала (эндогенный или экзогенный, повторяющийся или неповторяющийся). Доказательства относительных сильных и слабых сторон различных механизмов внимания прольют свет на очаг уязвимости в неврологическом развитии при ИД, а также предоставят ценные выводы для разработки эффективных сигналов внимания в программах обучения для ИД.Второй исследовательский вопрос состоит в том, чтобы изучить эффективность выбора внимания при ИД в различных сенсорных модальностях в трехмерной среде с более высокой экологической достоверностью. Для этого исследования мы даем сигналы внимания в трех различных сенсорных модальностях (визуальной, слуховой и тактильной) в задаче поиска в виртуальной реальности и сравниваем поведенческие характеристики (время отклика и скорость поиска цели поиска) в разных условиях. Если ИД влияет на процесс внимания по-разному в зависимости от сенсорных модальностей, мы наблюдаем значительное взаимодействие между группой (ИД, типично развивающийся контроль) и сенсорной модальностью (визуальной, слуховой, тактильной) сигнала.Изучение процесса выбора внимания при ИД с помощью различных сенсорных модальностей в более естественной трехмерной среде могло бы восполнить важный пробел в знаниях и дать представление о разработке эффективных сигналов внимания в программах обучения виртуальной реальности для ИД.

В эксперименте задача визуального поиска в сочетании с парадигмой пространственной подсказки Познера [41] выполнялась в трехмерной виртуальной среде, где были разрешены движения глаз. В каждом испытании участники искали конкретную цель среди дистракторов, при этом перед поисковым массивом предъявлялась подсказка, дающая либо полезную, либо бесполезную информацию о расположении (левое или правое поле зрения) приближающейся цели.Сравнивая поведенческие характеристики в испытаниях с информативными и неинформативными сигналами, мы измерили эффективность каждого сигнала в управлении выбором внимания. Важно отметить, что тип сигнала был либо эндогенным, либо экзогенным, чтобы оценить эффективность механизмов внимания «сверху вниз» и «снизу вверх» соответственно. Кроме того, стимулы-сигналы предъявлялись в различных сенсорных модальностях для изучения кросс-модальных функций внимания. Наконец, эффективность механизма внимания, управляемого историей, измерялась величиной эффекта прайминга повторения, который указывает на улучшение поведенческих показателей, когда одно и то же испытание повторялось немедленно по сравнению с тем, когда оно не повторялось.Были проанализированы эффекты прайминга для повторений типа реплики, целевой стороны и целевого местоположения, чтобы сравнить эффект улучшения повторяющихся функций по сравнению с пространственным расположением. Для исследовательского анализа мы включили два разных измерения признаков для каждой сенсорной модальности, чтобы наблюдать, различаются ли эффекты экзогенных сигналов при управлении вниманием в разных измерениях признаков. Кроме того, тип обратной связи о точности ответа манипулировался между блоками, чтобы дополнительно изучить, влияет ли получение другого типа обратной связи на общую производительность поиска.Сравнивая поведение взрослых с ИД с поведением обычно развивающихся контролей в этом задании, мы даем исчерпывающую картину относительной эффективности различных типов сигналов внимания при ИД.

Материалы и методы

Участники

Всего в исследовании приняли участие сорок взрослых, в том числе двадцать взрослых с ИД (15 мужчин и 5 женщин) и двадцать взрослых с типичным развитием (ТД) (11 мужчин и 9 женщин) (таблица 1). Количество участников определялось априори анализом мощности (G*power версии 3.1.9.2) с использованием параметров, соответствующих основному интересующему анализу, трехстороннему взаимодействию между группой (ID, TD), чувствами (визуальными, слуховыми, тактильными) и происхождением (эндогенным, экзогенным), с вероятностью 0,85 для нахождения эффект среднего размера (= 0,06) в смешанном ANOVA в промежуточном тесте взаимодействия (количество групп = 2, количество измерений = 6, альфа = 0,05). Эффект среднего размера использовался в анализе мощности, основанном на предыдущих исследованиях, в которых сравнивалось влияние сигналов внимания на поведенческие характеристики группы с отклонениями в развитии с таковым в группе типично развивающихся, которые сообщали о среднем и большом (= .06 ~ 0,24) размер эффекта для взаимодействия между группой и типом сигнала [18, 19, 23, 42]. Возраст участников варьировался от 22 до 50 лет (M = 30,6, SD = 7,26) для группы ID и от 24 до 44 лет (M = 28,1, SD = 5,05) для группы TD без статистической разницы в среднем. возраст между группами [ t (38) = 1,23, p = ,225, d = 0,39]. Доминирующая рука участников была измерена с помощью Эдинбургского опросника рук для обеих групп ID (правши: 14, левши: 2, амбидекстры: 4) и TD (правши: 17, левши: 2, амбидекстры: 1). .Гендерный состав и состав рук сравнивались между группами с использованием критерия хи-квадрат Пирсона. Результаты подтвердили, что группы ID и TD существенно не различались по полу (χ 2 = 1,758, df = 1, p = ,185, V = 0,210) и рукопожатию (χ 2 ). = 2.090, df = 2, p = .352, V = .229) составов.

Группа ID была набрана из государственного центра профессионального обучения для лиц с отклонениями в развитии.Критериями включения были диагноз легкой или умеренной умственной отсталости с признанной способностью к базовому вербальному общению. Все участники были диагностированы и предварительно обследованы опытной независимой группой клиницистов в учебном центре в соответствии с критериями DSM-5 (Американская психиатрическая ассоциация, 2013 г.). До DSM-4 уровни серьезности ID основывались только на показателях IQ. Тем не менее, DSM-V отказался от конкретных пороговых значений IQ в качестве диагностического критерия и уделил больше внимания нарушениям в концептуальных, социальных и практических жизненных областях (APA, 2013).Таким образом, диагноз каждого участника и уровень тяжести ДЗ определялись независимыми клиницистами на основе комплексной оценки баллов по стандартизированным тестам, включая тест IQ (K-WAIS), словарный тест в картинках Пибоди (K-PPVT), гештальт-тест Бендера (BGT). ), Индивидуальный тест базовых навыков обучения (K-IBLST), Тест функции рук, Тест рабочего образца, а также клинические интервью и наблюдения. Все участники ID были относительно высокофункциональными (слабый ID: 17, умеренный ID: 3), и у двоих из них было сопутствующее РАС.Мы не исключали участников с коморбидным РАС, чтобы обеспечить достаточный размер выборки для группы ИД, поскольку ИД и РАС коррелируют с очень высокой частотой (28–40%), а частота ковариации еще больше возрастает после изменений диагностических критериев в DSM-5 [43–45]. Люди, которые демонстрировали какой-либо значительный перцептивный (например, зрительный, слуховой, тактильный) или двигательный дефицит в клинических наблюдениях или в Сенсорном профиле подростка/взрослого [46], были исключены из участия, поскольку это напрямую влияло на поведенческие характеристики в нашей экспериментальной задаче.Мы также исключили людей, у которых в анамнезе были другие генетические нарушения развития нервной системы (например, синдром Дауна, синдром Вильямса), которые, как известно, имеют отчетливые характерные симптомы и особенности. Наконец, люди, у которых в анамнезе были поведенческие проблемы (например, стереотипное поведение, сложное, разрушительное или агрессивное поведение), прошли предварительный отбор, чтобы обеспечить безопасность и завершение участия. В группе TD не было выявлено каких-либо существенных нарушений восприятия или моторики, не было психических или мозговых заболеваний в анамнезе, и они были набраны из университета (KAIST).Весь экспериментальный протокол соответствовал Хельсинкской декларации и был одобрен Институциональным наблюдательным советом КАИСТ (Х3019-128). Каждый участник предоставил письменное информированное согласие, а также письменное информированное согласие опекуна в группе ID.

Стимулы и аппаратура

В тихой экспериментальной комнате участники выполняли экспериментальное задание с сертифицированным по безопасности коммерческим головным дисплеем (HMD) Oculus Rift S (разрешение 2560×1440, поле зрения 115 градусов, частота обновления 80 Гц).Участники сидели на стуле, закрепленном в определенном месте, так, чтобы все виртуальные стимулы находились в пределах досягаемости руки (70 см) от положения сидя с контроллером виртуальной реальности в обеих руках. Виртуальные стимулы и структура задач были разработаны с помощью UNITY 3D (2018.4.2f1) и Oculus Integration (1.38.0). Стимулы, представленные в виртуальной среде, состояли из визуального и слухового вывода от встроенного дисплея и динамиков HMD, а также тактильного (вибрационного) вывода от левого и правого контроллеров HMD.Пока участники выполняли экспериментальное задание, визуальные, слуховые или тактильные стимулы предоставлялись в качестве пространственного сигнала. Участникам разрешалось двигать глазами или головой, чтобы исследовать окружающую среду из сидячего положения, и они использовали свои виртуальные руки для ответа. Регистрировались поведенческие характеристики участников (время реакции, точность) в каждом экспериментальном условии.

Схема эксперимента

Мы разработали нашу задачу, комбинируя задачу определения подсказок Познера [41], которая широко использовалась для измерения влияния пространственных подсказок на избирательное внимание, и задачу визуального поиска, в которой участники находят конкретный целевой объект среди отвлекающих стимулов ( Рис 1А).В задании сначала целевое число (случайно выбранное от 0 до 9 для каждого испытания) для поиска представлено белым цветом в центре черного трехмерного фона, а словесное звучание числа также воспроизводится через динамики. с обеих сторон (2с). Затем появляются восемь (2 x 4) желтых кубов (длина ребра: 12,1 °), по четыре куба с каждой стороны (слева, справа) экрана. Расстояние от центра экрана до ближайшего куба равно 10,6°, а расстояние между кубами с одной стороны равно 12.6°. Кубики были расположены в почти периферическом поле зрения, а не в центральном поле зрения, чтобы исследовать явный процесс выбора внимания, происходящий в трехмерной среде, где разрешены естественные движения глаз и головы. После интервала в 250 мс в течение 1 с предоставляется сигнал внимания, который дает информацию о том, с какой стороны (слева или справа) появится цель. Сразу после смещения реплики на каждом кубе случайным образом отображаются восемь разных чисел (выбранных случайным образом от 0 до 9, включая целевое число).Участникам было предложено ответить как можно быстрее и точнее, найдя и прикоснувшись к кубу, на котором написано целевое число, управляя виртуальной рукой, а время отклика и точность ответа измерялись в каждом испытании. Сразу после ответа кубики исчезают и дается обратная связь о точности ответа (1с).

Рис. 1. Иллюстрация схемы эксперимента.

(A) Последовательность событий и временной ход испытания в задаче визуального поиска.В каждом испытании сначала предъявлялся номер цели для поиска (2 с), затем предъявлялся пространственный сигнал, который дает информацию о местонахождении (слева или справа) предстоящей цели (1 с). В этом примере показан визуальный эндогенный сигнал (центральная однонаправленная стрелка). Затем участники искали кубик, на котором написано целевое число, и касались его виртуальной рукой. Давалась обратная связь о точности ответа (1 с). (B) Иллюстрация различных типов сигнала в эксперименте.Типы сигналов были классифицированы на основе их сенсорной модальности (визуальные, слуховые, тактильные) и происхождения (эндогенные, экзогенные). Нейтральные сигналы не давали никакой информации о местонахождении приближающейся цели.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0261298.g001

Типы сигналов были классифицированы на основе их сенсорной модальности (визуальные, слуховые, тактильные) и происхождения (эндогенные, экзогенные) для сравнения процесса выбора в разных сенсорные модальности и механизмы внимания (сверху вниз, снизу вверх) (рис. 1В).Для экзогенных сигналов были включены два разных измерения признаков для каждой сенсорной модальности, чтобы дополнительно изучить, различаются ли эффекты экзогенных сигналов при управлении вниманием в разных измерениях признаков. Во-первых, в качестве визуального эндогенного сигнала в центре экрана появлялась белая стрелка, указывающая в сторону (влево, вправо), в которой впоследствии появится цель. Что касается визуальных экзогенных сигналов, четыре куба, расположенные на стороне, в которой впоследствии появится цель, изменили свой цвет на красный (цветовой сигнал) или повернулись по часовой стрелке (сигнал движения).

Для слухового эндогенного сигнала направление движения источника звука использовалось для предоставления информации о том, где появится цель; Звук «та-дак» воспроизводился, начиная с левого динамика и заканчивая правым динамиком, если цель впоследствии появлялась в правой части экрана, и наоборот. Мы использовали направление звука вместо языка (например, вербальный звук «влево» или «вправо»), чтобы сделать эндогенные сигналы в различных сенсорных модальностях как можно более сопоставимыми.Поскольку визуальным эндогенным сигналом был невербальный символический знак (направление стрелки), мы использовали аналогичные невербальные символы направления в слуховой и тактильной модальностях. Для слуховых экзогенных сигналов вербальный звук «эта сторона» (вербальный сигнал) или невербальный звук «Динь-дон» (невербальный сигнал) предъявлялся только с одной стороны динамиков, что соответствует той стороне, которая впоследствии будет содержать цель. .

Для тактильного эндогенного сигнала направление вибрации использовалось для предоставления информации о местоположении цели; Вибрация подавалась начиная с левого контроллера и заканчивая правым контроллером, если цель впоследствии появлялась в правой части экрана, и наоборот.Для тактильных экзогенных сигналов низкочастотные (низкочастотный сигнал) или высокочастотные колебания (высокочастотный сигнал) предъявлялись только с одной стороны контроллеров, соответствующей стороне последующей мишени.

Наконец, появились нейтральные реплики, которые не давали никакой информации о том, где появится цель. Нейтральные сигналы состояли из центральной стрелки, указывающей в обе стороны (визуальные), звука «Та-дак», воспроизводимого одновременно с обеих сторон динамиков (аудиальные), и вибраций с обеих сторон контроллеров одновременно (тактильные). .Мы включили нейтральные сигналы вместо «недействительных» сигналов, обычно используемых в парадигме пространственных сигналов [41], поскольку манипулирование вероятностью между действительными и недействительными испытаниями должно требовать статистических способностей к обучению, которые, как сообщается, значительно различаются между группами TD и ID [47]. ] и поэтому смешает результаты, полученные от двух групп. Поскольку нейтральные сигналы были идентичными с точки зрения отсутствия информации о местонахождении приближающейся цели, мы проверили однородность поведенческих характеристик между типами нейтральных сигналов, проведя смешанный дисперсионный анализ с нейтральным типом сигналов (визуальные, слуховые, тактильные) в качестве внутрисистемного анализа. субъектный фактор и группа как межсубъектный фактор.Результаты не показали значительного основного эффекта [ F (2, 76) = 1,82, p = ,17, = 0,046] или взаимодействия [ F (2, 76) = 0,28, p = . 758, = 0,007] с участием нейтрального типа сигнала, и поэтому эффективность поиска из испытаний с нейтральным сигналом была свернута в последующем анализе и использовалась в качестве исходного условия для каждого участника.

Непосредственно после каждого ответа обратная связь о правильности ответа либо не давала вообще, либо давала визуальный, слуховой или тактильный стимул.Тип обратной связи изменялся в блоках, чтобы дополнительно изучить, влияет ли получение обратной связи другого типа на мотивацию участников и, в свою очередь, на общую эффективность поиска. Визуальная обратная связь представляла текст на экране, который сообщал, был ли ответ правильным или нет. Для слуховой обратной связи оба динамика воспроизводили фанфары или низкий тон, чтобы указать на правильный или неправильный ответ соответственно. Для тактильной обратной связи оба контроллера вибрировали четыре раза при правильном ответе или один раз при неправильном.Общая структура эксперимента состояла из четырех блоков обратной связи (зрительной, слуховой, тактильной и без обратной связи), причем порядок блоков определялся случайным образом для каждого участника. Каждый блок обратной связи состоит из 50 попыток (10 типов сигналов x 5 повторений) в случайном порядке. В результате каждый участник выполнил в основном эксперименте в общей сложности 200 проб (10 видов реплик x 20 повторений).

Процедура

Перед началом основного эксперимента участники получили подробные разъяснения о задаче и значении каждого типа сигнала.Затем они надевали HMD и выполняли тренировочный блок (20 испытаний), состоящий из всех типов испытаний в произвольном порядке. Во время практического блока по крайней мере два опытных экспериментатора постоянно контролировали поведенческие характеристики каждого участника (показатель точности) и устно проверяли понимание каждого типа сигнала. Когда участник не проявлял никаких признаков понимания информации-подсказки, экспериментаторы немедленно вмешивались и снова объясняли правила. Инструкции и практические блоки повторялись до тех пор, пока все экспериментаторы не соглашались с успешным пониманием участником значения каждого типа сигнала и высоким уровнем точности (более 90%).Группа ID потратила примерно в два раза больше времени на тренировочные блоки по сравнению с группой TD. После подтверждения того, что каждый участник понял задачу и значение каждого стимула, была проведена основная экспериментальная задача (всего 200 попыток). Во время эксперимента каждые 25 попыток участникам давали перерыв, во время которого на экране отображалась информация о скорости прогресса. Участники также могли отдохнуть в любое время, если они хотели.

Статистический анализ

Значения обратной эффективности (IE) были рассчитаны и проанализированы для каждого участника/условия сигнала, чтобы объединить эффекты времени отклика (RT) и точности.IE представляет собой среднее значение RT каждого состояния, деленное на степень точности каждого условия для каждого участника, демонстрируя комбинированные эффекты в конфликтных ситуациях, когда требуется как высокая скорость, так и высокая точность [48]. Таким образом, более высокие значения IE обычно указывают на более низкую эффективность поиска (более длительные RT и/или более низкую точность). SPSS (версия 25.0.) использовался для всех статистических анализов с порогом значимости (альфа-уровень) 0,05. Сначала мы сравнили поведенческие характеристики, когда сигнал содержал полезную пространственную информацию (информативные сигналы) с отсутствием информации (нейтральные сигналы), вводя данные IE в смешанный дисперсионный анализ с типом сигнала (информативные сигналы, нейтральные сигналы) в качестве внутрисубъектного фактора и группы. (ID, TD) как межсубъектный фактор.Чтобы изучить влияние типа сигнала с учетом базовой производительности каждого участника, мы затем рассчитали индекс эффекта сигнала, вычитая значение IE для каждого типа сигнала из значения нейтрального сигнала для каждого участника. Затем мы выполнили смешанные ANOVA с группой в качестве фактора между субъектами и различными типами сигналов (происхождение, смысл или повторение) в качестве внутрисубъектных факторов, чтобы ответить на наши основные вопросы исследования. Только в случае значительных взаимодействий с участием группы проводились отдельные ANOVA с повторными измерениями для двух групп.Если в повторно измеренных ANOVA наблюдались значительные основные эффекты или взаимодействия, для апостериорных сравнений выполнялись парные t-критерии (двусторонние), а для множественных тестов приводились скорректированные по Бонферрони p-значения. Скорректированные значения Гринхауза-Гейссера (обозначенные как F c ) сообщались для сравнений переменных, которые нарушали предположение о равенстве дисперсии.

Результаты

Общая точность была очень высокой, со средней точностью 99,7% (диапазон: от 98,5% до 100%) для группы TD и 98.2% (диапазон: от 91,5% до 100%) для группы ID. Были проанализированы только RT из правильных испытаний, а выбросы, которые отличались более чем на 2 стандартных отклонения от среднего значения для каждого участника/сигнального состояния, были удалены. В результате в группе ТД было исключено 5,43% испытаний, а в группе ИД — 6,35% испытаний. Среднее RT было почти в два раза больше в группе ID (1527 мс) по сравнению с группой TD (857 мс). Результаты предварительного анализа данных ВУ и точности, а также средние значения ВУ и точности для каждого типа сигналов представлены в файле S1.Чтобы проверить, был ли компромисс между скоростью и точностью или нет, мы сопоставили среднее значение RT для каждого типа сигнала и среднюю скорость точности (подробности см. в файле S1). Для группы TD наблюдалась значительная отрицательная корреляция между RT и коэффициентом точности ( r = -0,80, p = ,002), что противоположно определению компромисса между скоростью и точностью. Для группы ID корреляция между RT и показателем точности не была значимой ( r = .45, p = .143), не демонстрируя признаков компромисса между скоростью и точностью. Поскольку не было доказательств компромисса между скоростью и точностью, значения IE были рассчитаны и проанализированы для каждого участника/условия сигнала, чтобы объединить эффекты RT и точности во всех последующих анализах. Кроме того, мы провели параллельный анализ логарифмически преобразованных RT, чтобы убедиться, что картина, наблюдаемая с данными IE, может быть воспроизведена только с RT, а взаимодействие между группой и типом сигнала не является просто артефактом перцептивной/моторной скорости. разница между группами.Результаты подтвердили, что все основные эффекты, наблюдаемые с данными IE, были воспроизведены с логарифмически преобразованными данными RT (см. файл S1). Наконец, несмотря на то, что группы ID и TD существенно не отличались по гендерному составу, мы проверили возможность того, что пол участников мог по-разному влиять на эффективность внимания. Основной анализ проводился с учетом пола как межсубъектного фактора, и результаты не выявили значительного основного эффекта или взаимодействий, связанных с полом, подтверждая, что пол не по-разному влиял на эффективность поиска (см. файл S1).

Эффект различных типов сигналов

Сначала мы проверили, эффективно ли пространственные сигналы в нашем экспериментальном задании направляют внимание участников, сравнив поведенческие характеристики, когда сигнал содержал полезную пространственную информацию (информативные сигналы) и не содержал информации (нейтральные сигналы). Данные IE были введены в смешанный ANOVA с типом сигнала (информативные сигналы, нейтральные сигналы) в качестве внутрисубъектного фактора и группы (ID, TD) в качестве межсубъектного фактора (рис. 2).Результаты показали значительный основной эффект группы [ F (1, 38) = 39,91, p < ,001, = 0,512] с более высоким средним значением IE в группе ID (1653 мс), чем в группе TD. группа (1034 мс). Это указывает на то, что в группе ID в целом были более медленные RT и более низкая точность по сравнению с группой TD. Также наблюдался основной эффект типа сигнала [ F (1, 38) = 131,06, p < ,001, = 0,775], с более высоким средним IE для нейтральных сигналов (1511 мс), чем для информативных сигналов ( 1177 мс).Наиболее важно то, что взаимодействие между типом сигнала и группой было значительным [ F (1, 38) = 12,10, p = ,001, = 0,241], что указывает на то, что эффект типа сигнала проявлялся по-разному для типично развивающихся контролей. и лица с удостоверением личности. Отдельные ANOVA с повторными измерениями для двух групп показали, что существует значительный основной эффект типа реплики как в группе TD [ F (1, 19) = 130,40, p < ,001, = 0,873], так и в группе ID группа [ F (1, 19) = 27.72, p < ,001, = 0,593], а t-тест для независимых выборок показал, что разница в среднем IE между нейтральными сигналами и информативными сигналами была меньше в группе ID (232 мс), чем в группе TD ( 435 мс) [ t (38) = 3,48, p = ,001, d = 1,10]. Эти результаты показывают, что, несмотря на то, что информативные сигналы в нашей экспериментальной парадигме в целом успешно направляли внимание участников, польза от информативных сигналов была относительно меньше у участников с ИД, чем у обычно развивающихся контрольных групп.

Рис. 2. Средняя обратная эффективность для нейтральных и информативных сигналов, показанная отдельно для группы с типичным развитием (TD) и группы с умственной отсталостью (ID).

Столбики погрешностей представляют SEM на всех рисунках. ** p < 0,01, *** p < 0,001.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0261298.g002

Чтобы дополнительно изучить влияние типа реплики с учетом базовой производительности каждого участника, мы рассчитали индекс эффекта реплики путем вычитания значения IE для каждого типа реплики. от нейтрального сигнала для каждого участника.Таким образом, более высокие значения индекса эффекта метки представляют больший эффект метки. Затем мы оценили наш основной исследовательский вопрос, эффективность обработки мультисенсорных сигналов сверху вниз и снизу вверх, введя данные о эффекте сигнала в смешанный дисперсионный анализ со смыслом (визуальным, слуховым, тактильным) и происхождением (эндогенным, экзогенным). сигнала как внутрисубъектных факторов и группы (ID, TD) как межсубъектного фактора (рис. 3). Результаты показали значительные основные эффекты происхождения [ F (1, 38) = 21.67, p < ,001, = 0,363] и группа [ F (1, 38) = 16,02, p < ,001, = 0,297], но без существенного основного эффекта смысла [ F (2, 76) = 1,80, p = ,172, = 0,045]. В целом эффект экзогенных сигналов (368 мс) был больше, чем эффект эндогенных сигналов (264 мс), с более высоким средним эффектом сигнала в группе TD (431 мс) по сравнению с группой ID (202 мс). Важно отметить, что взаимодействие между происхождением и группой было значительным [ F (1, 38) = 12.70, p = ,001, = 0,251], что указывает на то, что эффект происхождения сигналов проявлялся по-разному в группе TD и ID. Отдельные повторные измерения ANOVA для двух групп не выявили существенной разницы в эффекте сигнала между эндогенными и экзогенными сигналами в группе TD [ t (19) = 1,62, p = 0,122, d = 0,362], тогда как в группе ИД средний сигнальный эффект был значительно больше для экзогенных сигналов (294 мс), чем для эндогенных сигналов (110 мс) ( t (19) = 4.37, p < .001, d = .976). Этот результат подтверждает гипотезу о том, что дефицит ID более выражен при нисходящем механизме внимания по сравнению с восходящим. Наконец, взаимодействие по происхождению [ F (2, 76) = 19,06, p < ,001, = 0,334] и взаимодействие по происхождению через групповое взаимодействие [ F (2, 76) = 10,29, p <,001, = 0,213] были значительными. Отдельные повторные измерения ANOVA для двух групп показали, что в группе TD основные эффекты чувства [F (2, 38) = .15, p = 0,861, = 0,008] и происхождение [F(1, 19) = 2,62, p = 0,122, = 0,121] не были значимыми, но взаимодействие между смыслом и происхождением было значимым [ F ( 2, 38) = 3,83, р = ,03, = 0,168]. Апостериорные сравнения с поправкой Бонферрони не показали значимой разницы между экзогенными и эндогенными сигналами во всех сенсорных модальностях ( t(19) с < 2,37, пс > ,87, d с < 0,529) в группе TD . В группе ИД основной эффект происхождения был значительным [ F (1, 19) = 19.06, p < .001, = .501], а также взаимодействие между смыслом и происхождением [ F (2, 38) = 15,75, p < .001, = .453]. Апостериорные сравнения с коррекцией Бонферрони показали, что экзогенные сигналы более эффективны, чем эндогенные, как в слуховых [ t (19) = 6,51, p < ,001, d = 1,455], так и в тактильных [ t (19) = 3,80, p = .003, d = .850] сенсорных модальностей, но не зрительно-сенсорных модальностей [ t (19) = 1.39, p = .54, d = .311] в группе ИД. Взятые вместе, эти результаты указывают на интересную возможность того, что, хотя функция нисходящего механизма внимания, как правило, больше ухудшается при ИД, уровень снижения может зависеть от типа сигнала: слуховые или тактильные эндогенные сигналы были гораздо менее эффективны, чем визуальный эндогенный сигнал, направляющий нисходящее внимание ID.

Рис. 3. Средний эффект сигнала для каждого типа сигнала, основанный на происхождении (эндогенном, экзогенном) и значении (визуальном, слуховом, тактильном) сигнала, показан отдельно для групп TD и ID.

Эффект метки был рассчитан путем вычитания значения IE для каждого типа метки из значения нейтральной метки, так что более высокие значения представляют больший эффект метки.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0261298.g003

В текущем исследовании экзогенные сигналы манипулировали так, чтобы они были заметными в шести измерениях характеристик, а именно цвете, движении, вербальном, невербальном, высокочастотном, и низкочастотный, чтобы дополнительно изучить, различается ли влияние экзогенных сигналов на управление вниманием в зависимости от размеров признаков.Таким образом, мы ввели данные о ключевом эффекте в смешанный ANOVA с типом сигнала (6 экзогенных сигналов) в качестве внутрисубъектного фактора и группой в качестве межсубъектного фактора (рис. 4). Основной эффект группы был значительным [ F (1, 38) = 5,65, p = ,02, = 0,130], с большим средним сигнальным эффектом в группе TD (443 мс), чем в группе ID (294 мс). Основной эффект типа сигнала также был значительным [ F (5, 190) = 2,99, p = ,01, = 0,073], но ни одно из парных сравнений не выдержало поправку Бонферрони, что указывает на отсутствие существенной разницы между шесть экзогенных типов сигналов ( t (39)s < 2.57, p с > .21, d с < .407). Взаимодействие между группой и типом сигнала было незначительным (90 177 F 90 178 (5, 190) = 1,66, 90 177 p = 90 178 ,15, = 0,039), что указывает на то, что картина эффекта сигнала по экзогенным сигналам была одинаковой для обеих групп. . Эти результаты отражают, что эффект экзогенных сигналов для направления внимания был равномерно распределен по параметрам функций как для людей с ИД, так и для обычно развивающихся контролей.

Эффект повторения прайминга

Эффективность механизма внимания, управляемого историей, исследовали путем измерения эффекта прайминга из-за повторения экспериментальных условий.Сначала мы разделили испытания на повторяющиеся и неповторяющиеся подмножества в зависимости от того, является ли тип сигнала в текущем испытании (n) таким же, как в предыдущем испытании (n-1), или нет, и наблюдали, есть ли улучшение в эффективность поиска в повторных испытаниях по сравнению с неповторными испытаниями. Цель этого анализа состояла в том, чтобы изучить, оказывают ли повторные встречи одного и того же типа сигналов положительное влияние на выбор и использование информации о сигналах для привлечения внимания, независимо от пространственного положения приближающейся цели.Данные IE были введены в смешанный ANOVA с повторением типа сигнала (повторяющееся, неповторяющееся) в качестве внутрисубъектного фактора и группы (TD, ID) в качестве межсубъектного фактора (рис. 5A). Наблюдалась значительная взаимосвязь между повторением типа сигнала и группой [ F (1, 38) = 21,18, p < 0,001, = 0,358], что указывает на то, что характер прайминга повторения типа сигнала различался между группами. Отдельные парные t-тесты для двух групп выявили значительный эффект предварительного повторения в группе TD с лучшей эффективностью поиска в испытаниях с повторяющимися типами сигналов (807 мс), чем в неповторяющихся испытаниях (867 мс) ( t(19) = 7.54, p < .001, d = 1,686). Наоборот, группа ИД показала значительное снижение эффективности поиска в повторяющихся пробах типа реплики (1652 мс) по сравнению с неповторяющимися пробами (1551 мс) ( t(19) = 2,96, p = .008, d = .662). Удивительно, но повторение одного и того же типа сигнала оказывало неблагоприятное влияние на эффективность поиска в группе ID, что было противоположно картине, наблюдаемой в группе TD. Эти результаты свидетельствуют о том, что функция механизма внимания, обусловленного историей, который усиливает обработку повторяющихся признаков сигнала, не только ухудшается, но даже меняется на противоположную у людей с умственной отсталостью.

Рис. 5. Эффект предварительного повторения для различных условий.

(A) Средняя обратная эффективность для неповторяющихся испытаний по сигнальному типу по сравнению с повторными испытаниями в группах TD и ID. (B) Средняя обратная эффективность для неповторных и повторных испытаний целевого местоположения в группах TD и ID. (C) Средняя обратная эффективность для неповторных испытаний на целевой стороне по сравнению с повторными испытаниями в группах TD и ID. ** p < 0,01, *** p < 0,001.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0261298.g005

Мы также проанализировали эффект повторения прайминга целевого местоположения (8 позиций куба) и целевой стороны (левое или правое поле зрения) таким же образом, как сигнал повторение типа. Повторение местоположения цели имело значительный основной эффект [ F (1, 38) = 5,54, p = ,02, = 0,127] с большей эффективностью поиска в испытаниях с повторным определением местоположения цели (1171 мс), чем без него. -повторные испытания (1217 мс), без существенного взаимодействия между повторением целевого местоположения и группой [ F (1, 38) = .90, р = 0,350, = 0,023] (рис. 5В). Это указывает на то, что как обычно развивающиеся контроли, так и люди с ID демонстрировали эффект запуска повторения целевого местоположения аналогичным образом. Соответственно, эффективность поиска была незначительно выше в исследованиях с повторными целевыми сторонами (1192 мс), чем в неповторных исследованиях (1231 мс) [ F (1, 38) = 3,58, p = ,066, = 0,086]. , без существенного взаимодействия между повторением целевой стороны и группой [F (1, 38) = 1,46, p = .234, = 0,037] (рис. 5C). Эти результаты позволяют предположить, что функция механизма внимания, управляемого историей, который направляет избирательное внимание на ранее посещенное место в пространстве , относительно сохранена при ID.

Эффект целевого расположения и обратной связи

Для дополнительного исследовательского анализа мы сначала изучили, как местоположение цели влияет на эффективность поиска, введя данные IE в смешанный дисперсионный анализ с целевым местоположением (8 позиций куба) в качестве внутрипредметного фактора и группы в качестве межпредметного фактора.Был значительный основной эффект расположения цели [ F c (2,23, 84,86) = 6,07, p = ,002, = 0,138]. Апостериорные сравнения показали, что поиск был более эффективным, когда цель появлялась среди четырех центральных кубов (1146 мс), чем среди четырех периферийных кубов (1296 мс) [ t (39) = 5,91, p < ,001, d = 0,934] без существенной разницы между кубами в верхнем и нижнем ряду [ t (39) = 0,94, p = .71, д = 0,148]. Взаимодействие между местоположением цели и группой было незначительным [ F c (2,23, 84,86) = 2,41, p = ,08, = 0,060]. Эти результаты показывают, что как группы TD, так и группы ID обрабатывали цели, представленные в центральной области, более эффективно, без особого смещения внимания к верхнему или нижнему полю зрения. Аналогичные анализы с целевой стороной (левое, правое поле зрения) и ответной рукой (левая, правая) не выявили значительного основного эффекта или взаимодействия (F(1, 38)s < 3.48, пс > ,07, с < 0,084), подтверждая, что обе группы не демонстрировали особого смещения внимания к левому или правому полю зрения, а также никаких особых моторных преимуществ для левой или правой руки. Другими словами, их явное внимание было в основном сосредоточено на центре экрана без особого смещения в пространстве в качестве базовой линии. Эти результаты свидетельствуют о том, что представление целевого числа в центре экрана в начале каждого испытания было эффективным для направления внимания участников сначала к центру, а затем представление информативного пространственного сигнала переключало явное внимание участников на соответствующую сторону.

Мы также изучили, влияет ли наличие и тип обратной связи (визуальная, слуховая, тактильная и отсутствие) на эффективность поиска, введя данные IE в смешанный дисперсионный анализ с блоком обратной связи (визуальная, слуховая, тактильная и отсутствие) в качестве -субъектный фактор и группа как межсубъектный фактор. Результаты не показали значительного основного эффекта [ F (3, 114) = 0,64, p = ,59, = 0,016] или взаимодействия [ F (3, 114) = 0,67, p = .57, = .017] с участием блока обратной связи.Это указывает на то, что получение различного типа обратной связи (визуальной, слуховой, тактильной и никакой) о точности каждого ответа не повлияло на общую производительность поиска в нашей экспериментальной задаче.

Обсуждение

Успешное выполнение большинства когнитивных задач в повседневной жизни требует внимания, способности усиливать актуальную информацию, блокируя другие источники информации. Таким образом, выяснение многогранного дефицита внимания при ИД имеет решающее значение для понимания, прогнозирования и улучшения их когнитивных и поведенческих характеристик.Теории внимания показали, что существуют нисходящие, восходящие и управляемые историей механизмы внимания [6, 7, 24], контролируемые частично сегрегированными сетями областей мозга [9, 10, 25]. В то время как функциональные аспекты этих механизмов внимания широко изучались на типично развивающихся взрослых [8], лишь в нескольких исследованиях изучалось, как эти механизмы внимания по-разному зависят от ИД. Кроме того, большинство предыдущих исследований были сосредоточены на обработке зрительных стимулов в крайне неестественных условиях, оставляя неясными характеристики мультисенсорной обработки при ИД в естественной трехмерной среде.Используя мультисенсорные сигналы внимания в виртуальной реальности, текущее исследование сравнило эффективность обработки внимания сверху вниз, снизу вверх и на основе истории для различных сенсорных модальностей в ID.

Текущее исследование предоставило несколько важных новых результатов, которые объясняют аспекты дефицита внимания при ИД. Во-первых, общий дефицит внимания был более выражен при обработке информации сверху вниз, чем при обработке информации снизу вверх, но с различной величиной дефицита внимания сверху вниз для различных сенсорных модальностей.Участники с ID показали значительно меньшие эффекты сигналов для эндогенных сигналов, чем для экзогенных сигналов, что свидетельствует о сниженной функции нисходящей системы внимания. Это согласуется с предыдущими исследованиями, показавшими избирательное нарушение контроля внимания «сверху вниз» при других нарушениях развития нервной системы, которые относятся к более широкой категории отклонений в развитии, таких как РАС [17, 18] или СДВГ [19], и подтверждает, что нарушения нисходящая система наблюдается и в ИД. Это может указывать на то, что нарушения развития имеют, по крайней мере, частично перекрывающиеся механизмы дефицита внимания.Хотя частота коморбидности очень высока среди ИД, РАС и СДВГ, и многие из их поведенческих фенотипов перекрываются, важно отметить этиологическую неоднородность населения и уточнить когнитивные и поведенческие профили каждого состояния [49]. Для четкого выявления общих и отличительных характеристик внимания при нарушениях развития поведенческие характеристики тщательно контролируемых образцов (например, совпадающих по умственному возрасту) для каждого состояния следует напрямую сравнивать в рамках одной и той же экспериментальной парадигмы в будущих исследованиях.Интересно, что относительное ухудшение нисходящего контроля внимания было более выраженным в слуховой и тактильной сенсорной модальности, а не в зрительно-сенсорной модальности. Учитывая, что экспериментальная задача в текущем исследовании требовала визуального поиска определенного целевого числа, возможно, что способность использовать эндогенные сигналы в той же сенсорной модальности, что и текущая задача, относительно сохранена, тогда как кросс-модальная Низкое внимание особенно нарушено при ИД.В качестве альтернативы, люди с ИД могут в большей степени полагаться на зрение в целом, независимо от сенсорной модальности, необходимой для выполнения текущей задачи. Чтобы проверить эти гипотезы, было бы необходимо манипулировать сенсорной модальностью сигналов внимания и задачи, полностью пересекающейся в будущих исследованиях. Также существует вероятность того, что нагрузка на рабочую память для поддержания нескольких ассоциативных правил для эндогенных сигналов была слишком большой для участников ID, что приводило к меньшему использованию определенных эндогенных сигналов.Экспериментальная задача с меньшим количеством хорошо усвоенных эндогенных сигналов и фиксированной целью поиска для снижения нагрузки на рабочую память могла бы прояснить причину наблюдаемых различий в эффектах сигналов в зависимости от сенсорных модальностей.

Другая возможная гипотеза относительно сохранности эндогенных сигнальных эффектов в зрительной модальности при ИД состоит в том, что центральная стрелка работала как гибридный сигнал, задействуя как произвольную, так и рефлекторную ориентацию внимания. Предыдущие исследования показали, что центральные символические сигналы, которые сильно заучивают или имеют социальную значимость, такие как стрелки [50, 51], направление взгляда [52], указывание пальцем [53] и слова, указывающие пространственное направление [54], могут ориентировать внимание в рефлексивным образом, даже если они не предсказывают целевое местоположение.Ристик и Кингстоун [55] также показали, что прогнозирующие сигналы со стрелками привлекают как произвольное, так и рефлекторное внимание, причем эти эффекты сочетаются интерактивным образом. Таким образом, относительно сохранившийся сигнальный эффект для стрелочного сигнала в ID может отражать комбинированный эффект механизмов внимания сверху вниз и снизу вверх, а не чистый эффект сверху вниз. Чтобы исследовать чисто волевую ориентацию внимания, центральные сигналы должны быть действительно символическими, такими как цветовой сигнал, произвольно связанный с разными направлениями [56, 57].В этом исследовании, однако, мы не могли использовать такие произвольно заученные символы в качестве эндогенных сигналов, учитывая ослабленные способности к обучению в группе ID по сравнению с группой TD. Поскольку основной целью нашего эксперимента было измерение силы ориентации внимания, а не способности запоминать и интерпретировать значение произвольных символов, мы использовали хорошо заученную стрелку, которую группы ID и TD могли интуитивно использовать для ориентации внимания. . Слуховые и тактильные эндогенные сигналы также были разработаны, чтобы сделать их концептуально похожими на сигнал со стрелкой, используя направление движения источника звука или движения источника вибрации.В будущих исследованиях произвольные эндогенные сигналы, которые сопоставляются для интуитивности в сенсорных модальностях, могут быть широко обучены участникам ID для изучения избирательного нарушения чистой ориентации внимания сверху вниз в различных сенсорных модальностях. В то же время было бы важно выяснить специфический когнитивный процесс, вызывающий нарушение нисходящей ориентировочной реакции при ИД: общий ослабленный эффект эндогенных сигналов мог быть связан с нарушением обучения ассоциативным правилам, неточным шаблоном внимания в рабочей памяти. , нежелание использовать сигнальную информацию для сохранения когнитивных ресурсов или нарушение функции использования ресурсов внимания.Проверка степени участия каждого когнитивного процесса в нарушении нисходящей ориентировочной реакции при ID может стать важной темой для будущих исследований.

Во-вторых, функция механизма внимания, обусловленного анамнезом, была значительно изменена у людей с ИД. Вопреки интуиции, эффективность поиска участников с ИД была хуже в испытаниях, где один и тот же тип реплики немедленно повторялся, демонстрируя 90 177 обращенных 90 178 эффектов прайминга повторений. Это было противоположно результатам типично развивающейся группы, которая продемонстрировала значительное преимущество повторяющихся типов сигналов.С другой стороны, в обеих группах наблюдались эффекты прайминга повторения для конкретного целевого местоположения и целевой стороны, что позволяет предположить, что функция управляемого историей механизма внимания, который направляет внимание на ранее посещенное место в пространстве , все еще сохранялась в обеих группах. Я БЫ. Эти, казалось бы, противоречивые результаты можно объяснить, если учесть, что управление вниманием, основанное на истории, тесно переплетено с имплицитным обучением, а имплицитное обучение не является единой конструкцией.Вместо этого в прайминг повторения, перцептивно-моторное процедурное обучение и оперантное обусловливание вовлечены отдельные нейронные цепи [58, 59]. Например, Барнс и др. (2010) показали, что дети с СДВГ демонстрировали атипичное обучение перцептивно-моторным последовательностям, но сохранное контекстуальное обучение, и объяснили, что СДВГ опосредуется дисфункциональными лобно-полосатыми мозжечковыми цепями, которые участвуют в имплицитном обучении перцептивно-моторным последовательностям, но не зрительно-пространственным. контекст. Таким образом, разумно предположить, что дисфункциональное управляемое историей управление вниманием при ИД наблюдается в некоторых формах имплицитного обучения, а не в других, в зависимости от этиологии и пораженных нейронных цепей.В соответствии с нашими результатами о том, что эффект прайминга повторения для местоположений в пространстве все еще сохранялся в ID, предыдущие исследования, которые включали неявное обучение визуально-пространственной информации, такой как контекстуальные подсказки [42] или прайминг повторения зрительного восприятия [60], сообщили о сопоставимых эффектах облегчения у людей с ID и TD. С другой стороны, при исследовании прайминга повторения для сложного вербального материала обнаружилась противоречивая картина результатов: некоторые сообщали о сопоставимых эффектах прайминга для групп с ИД и ТР [61], а другие сообщали о сниженном прайминге у людей с ИД [62, 63].Сообщалось также, что у детей с ИД значительно нарушено процедурное обучение, чем у детей с ТР [64]. Тщательное подтипирование имплицитного процесса обучения и одновременное использование методов нейровизуализации в будущих исследованиях прольют свет на сегментированную функцию управляемого историей механизма внимания при ИД. Следует также отметить, что наши результаты нельзя обобщать на все этиологии ИД, поскольку сообщалось, что люди с ИД с различной этиологией (например, синдромом Дауна, синдромом Вильямса) демонстрировали разные результаты в неявной учебной задаче [65].Наконец, поскольку размер выборки в текущем исследовании определялся анализом мощности с использованием параметров основного интересующего анализа, существует вероятность того, что результаты других анализов могут быть недостаточно мощными. Репликация наблюдаемой картины результатов с большим размером выборки укрепит аргумент в пользу измененной обработки на основе истории в ID.

Результаты текущего исследования не только способствуют пониманию и прогнозированию модели внимания при ИД, но также дают важные сведения о разработке программ обучения для них.В последнее время все чаще предпринимаются попытки разработать программы когнитивно-поведенческого обучения для людей с нарушениями интеллекта и развития с использованием мультисенсорных стимулов в виртуальной реальности [36–38, 66, 67]. Для создания эффективных программ обучения виртуальной реальности крайне важно понимать уязвимость когнитивных процессов и чувствительность к различным стимулам целевой группы населения в среде, столь же последовательной, как и контекст обучения. Знания, полученные в ходе текущего исследования, могут быть использованы при разработке программ обучения виртуальной реальности, адаптированных к характеристикам внимания ID.Во-первых, учебные программы виртуальной реальности для людей с ИД могут быть разработаны таким образом, чтобы они содержали экзогенные, а не эндогенные сигналы внимания, которые непосредственно выделяют целевое местоположение или объект в пространстве, чтобы эффективно направлять внимание обучаемого на важную в данный момент область в окружающей среде. Во-вторых, эндогенные сигналы, находящиеся в той же сенсорной модальности, что и текущая задача (например, направление стрелки для визуального поиска), будут более эффективными, чем кросс-модальные эндогенные сигналы (например, звуковое направление для визуального поиска) для людей с ИД.В-третьих, вместо повторного предъявления одного и того же типа сигналов было бы лучше разнообразить типы сигналов внимания, чтобы эффективно направлять внимание обучаемого. Кроме того, экспериментальная парадигма, которую мы разработали с использованием VR HMD, имеет широкое применение в более широкой популяции для исследования индивидуальных или групповых профилей когнитивной обработки мультисенсорных сигналов внимания.

В совокупности данное исследование дает исчерпывающую картину того, как ID влияет на обработку мультисенсорных сигналов внимания сверху вниз, снизу вверх и на основе истории: Дефицит целенаправленного контроля внимания более выражен, чем дефицит стимула. -управляемый контроль внимания с разной степенью нарушения сенсорных модальностей.Кроме того, эффект управления вниманием, основанный на истории, уменьшается или даже меняется на противоположный для некоторых типов повторений. Эти результаты показывают, что влияние ID на обработку внимания не является общим, а специфичным для механизмов внимания и сенсорных модальностей.

Благодарности

Мы благодарим Тэджонский центр профессионального обучения для лиц с нарушениями развития за сотрудничество в отборе и наборе участников с умственной отсталостью.

Каталожные номера

  1. 1. ААЙДД. Умственная отсталость: определение, классификация и системы поддержки, 11-е изд. руководства по определению AAIDD. Вашингтон, округ Колумбия, США: Американская ассоциация по интеллектуальным нарушениям и нарушениям развития; 2010.
  2. 2. АПА. Диагностико-статистическое руководство по психическим расстройствам 5-е изд. Арлингтон, Вирджиния: Американская психиатрическая ассоциация; 2013.
  3. 3. Маулик П.К., Маскареньяс М.Н., Мазерс К.Д., Дуа Т., Саксена С.Распространенность умственной отсталости: метаанализ популяционных исследований. Исследования нарушений развития. 2011;32(2):419–36. Эпб 18.01.2011. пмид: 21236634.
  4. 4. Boyle CA, Boulet S, Schieve LA, Cohen RA, Blumberg SJ, Yeargin-Allsopp M, et al. Тенденции распространенности нарушений развития у детей в США, 1997–2008 гг. Педиатрия. 2011;127(6):1034. пмид:21606152
  5. 5. Заблоцкий Б., Блэк Л.И., Меннер М.Дж., Шив Л.А., Даниэльсон М.Л., Битско Р.Х. и соавт.Распространенность и тенденции нарушений развития среди детей в США: 2009–2017 гг. Педиатрия. 2019;144(4):e201

    . пмид:31558576

  6. 6. Итти Л., Кох К. Вычислительное моделирование зрительного внимания. Природа рассматривает неврологию. 2001;2(3):194–203. пмид:11256080.
  7. 7. Эгет Х. Е., Янтис С. Зрительное внимание: контроль, представление и ход времени. Энн Рев Психол. 1997; 48: 269–97.
  8. 8. Теувес Дж. Контроль визуального выбора сверху вниз и снизу вверх.Acta Psychol (Амст). 2010;135(2):77–99. Эпублик 2010/05/29. doi: S0001-6918(10)00042-9 [pii]pmid:20507828.
  9. 9. Корбетта М., Шульман Г.Л. Контроль целенаправленного и стимулированного внимания в головном мозге. Нат Рев Нейроски. 2002;3(3):201–15. пмид: 11994752.
  10. 10. Кастнер С., Унгерлейдер Л.Г. Механизмы зрительного внимания в коре головного мозга человека. Annu Rev Neurosci. 2000;23:315–41. пмид:10845067.
  11. 11. Шомштейн С., Ли Дж., Берманн М.Управление вниманием сверху вниз и снизу вверх: исследование роли дорсальной и вентральной теменной коры. Опыт Мозг Res. 2010;206(2):197–208. Эпб 2010/06/24. пмид: 20571784.
  12. 12. Serences JT, Shomstein S, Leber AB, Golay X, Egeth HE, Yantis S. Координация произвольного и управляемого стимулами контроля внимания в коре головного мозга человека. Психологические науки. 2005;16(2):114–22. пмид: 15686577.
  13. 13. Меррилл Э.К., О’Декирк Дж.М. Зрительное избирательное внимание и умственная отсталость.Когнитивная нейропсихология. 1994;11(2):117–32. пмид:8192905
  14. 14. Мауэрберг-деКастро Э., Коццани М.В., Поланчик С.Д., де Паула А.И., Лусена К.С., Мораес Р. Моторная персеверация во время выполнения задачи «А не Б» у детей с ограниченными интеллектуальными возможностями. Наука о движении человека. 2009;28(6):818–32. https://doi.org/10.1016/j.humov.2009.07.010 pmid:19846232
  15. 15. Эллис Н.Р., Дулани CL. Еще одно свидетельство когнитивной инертности лиц с умственной отсталостью. Американский журнал умственной отсталости: AJMR.1991;95(6):613–21. Эпб 1991/05/01. пмид:2059413.
  16. 16. Карретти Б., Белакки С., Корнольди С. Трудности с обновлением рабочей памяти у людей с умственной отсталостью. Журнал исследований умственной отсталости: JIDR. 2010;54(4):337–45. Эпб 2010/05/04. пмид:20433571.
  17. 17. Маэкава Т., Тобимацу С., Инада Н., Орибэ Н., Оницука Т., Канба С. и др. Обработка визуальной информации о несоциальных стимулах «сверху вниз» и «снизу вверх» при высокофункциональном расстройстве аутистического спектра.Исследования расстройств аутистического спектра. 2011;5(1):201–9. https://doi.org/10.1016/j.rasd.2010.03.012.
  18. 18. Гринуэй Р., Плейстед К. Нисходящая модуляция внимания при расстройствах аутистического спектра зависит от стимула. Психологическая наука. 2005;16(12):987–94. пмид: 16313664.
  19. 19. Амсо Д., Хаас С., Тененбаум Э., Маркант Дж., Шейнкопф С.Дж. Ориентация внимания снизу вверх у маленьких детей с аутизмом. Журнал аутизма и нарушений развития. 2014;44(3):664–73.пмид:23996226
  20. 20. Хаслер Р., Перруд Н., Мезиан Х.Б., Херрманн Ф., Прада П., Джаннакопулос П. и др. Маркеры ЭЭГ, связанные с вниманием, у взрослых с СДВГ. Нейропсихология. 2016;87:120–33. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2016.05.008 pmid:27178310
  21. 21. Friedman-Hill SR, Wagman MR, Gex SE, Pine DS, Leibenluft E, Ungerleider LG. Что говорит отвлекаемость при СДВГ о механизмах нисходящего контроля внимания? Познание. 2010;115(1):93–103.https://doi.org/10.1016/j.cognition.2009.11.013 pmid:20096409
  22. 22. Карлин М.Т., Сорачи С.А., Деннис Н.А., Стробридж С., Чечиле Н.А. Управляемый зрительный поиск у лиц с умственной отсталостью. Американский журнал умственной отсталости. 2002;107(4):237–51. пмид:12069643
  23. 23. Чивиаковски С., Вульф Г., Авила Л.Т. Внешний фокус внимания способствует развитию моторики у детей с ограниченными интеллектуальными возможностями. Журнал исследований умственной отсталости: JIDR.2013;57(7):627–34. Эпб 2012/05/09. пмид: 22563795.
  24. 24. Аух Э., Белопольский А.В., Теувес Дж. Управление вниманием сверху вниз и снизу вверх: неудавшаяся теоретическая дихотомия. Тенденции в когнитивных науках. 2012;16(8):437–43. Эпб 2012/07/17. пмид: 22795563; Центральный PMCID в PubMed: PMC3426354.
  25. 25. Теувес Дж. Отбор, основанный на цели, стимулах и истории. Текущее мнение в психологии. 2019;29:97–101. https://doi.org/10.1016/j.copsyc.2018.12.024 пмид:30711911
  26. 26. Кристьянссон А., Асгейрссон А.Г. Привлечение внимания: недавние выводы и текущие споры. Текущее мнение в психологии. 2019;29:71–5. https://doi.org/10.1016/j.copsyc.2018.11.013 pmid:30553136
  27. 27. Кристьянссон А., Кампана Г. Где восприятие встречается с памятью: обзор подготовки к повторению в задачах визуального поиска. Внимание, восприятие и психофизика. 2010;72(1):5–18. пмид:20045875
  28. 28. Малькович В, Накаяма К.Прайминг поп-аута: I. Роль фич. Память и познание. 1994;22(6):657–72. пмид:7808275
  29. 29. Андерсон Б.А., Лоран П.А., Янтис С. Привлечение внимания на основе ценности. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 2011;108(25):10367–71. Эпб 2011/06/08. doi: 1104047108 [pii] pmid:21646524; Центральный PMCID в PubMed: PMC3121816.
  30. 30. Ли Дж., Шомштейн С. Различное влияние вознаграждения на пространственное и объектное распределение внимания.Дж. Нейроски. 2013;33(26):10625–33. Эпб 2013/06/28. 26.33.10625 [pii]. пмид: 23804086.
  31. 31. Делла Либера С., Челацци Л. Научиться прислушиваться и игнорировать — это вопрос приобретений и потерь. Психологические науки. 2009;20(6):778–84. Эпб 09/05/2009. doi: PSCI2360 [pii] pmid: 19422618.
  32. 32. Чун М.М., Фелпс Э.А. Дефицит памяти для имплицитной контекстуальной информации у субъектов с амнезией и повреждением гиппокампа. Неврология природы. 1999;2(9):844–7. пмид:10461225
  33. 33.Терк-Браун Н.Б., Шолль Б.Дж., Чун М.М., Джонсон М.К. Нейронные доказательства статистического обучения: эффективное обнаружение визуальных закономерностей без осознания. Журнал когнитивной нейробиологии. 2009; 21 (10): 1934–45. пмид:18823241
  34. 34. Миндерер М., Харви К.Д., Донато Ф., Мозер Э.И. Исследована виртуальная реальность. Природа. 2016;533(7603):324–5. пмид:27193673
  35. 35. Cipresso P, Giglioli IAC, Raya MA, Riva G. Прошлое, настоящее и будущее исследований виртуальной и дополненной реальности: сетевой и кластерный анализ литературы.Границы в психологии. 2018;9(2086). пмид:30459681
  36. 36. Krösl K, Felnhofer A, Kafka JX, Schuster L, Rinnerthaler A, Wimmer M, et al. Виртуальный школьный двор: тренировка внимания в виртуальной реальности для детей с нарушениями внимания. Плакаты ACM SIGGRAPH 2018; Ванкувер, Британская Колумбия, Канада: Ассоциация вычислительной техники; 2018. с. Статья 27. https://doi.org/10.1038/s41375-018-0069-1 pmid:29550835
  37. 37. Шема-Ширацкий С., Брозгол М., Корнехо-Тумм П., Гева-Даян К., Ротштейн М., Лейтнер Ю. и др.Обучение виртуальной реальности для улучшения поведения и когнитивных функций у детей с синдромом дефицита внимания/гиперактивности: краткий отчет. Дев Нейрореабилитация. 2019;22(6):431–6. Эпб 2018/05/18. пмид: 29771624.
  38. 38. Там С.Ф., Ман Д.В.К., Чан Ю.П., Сзе П.К., Вонг К.М. Оценка компьютерной двухмерной системы виртуальной реальности для обучения людей с ограниченными интеллектуальными возможностями тому, как делать покупки. Реабилитационная психология. 2005;50(3):285–91.
  39. 39. Брукс Б.М., Роуз Ф.Д., Этри Э.А., Эллиот-Сквер А.Оценка эффективности обучения людей с ограниченными возможностями обучения в виртуальной среде. Инвалидность и реабилитация. 2002; 24 (11–12): 622–6. Эпб 2002/08/17. пмид:12182802.
  40. 40. Браун Р., Ситбон Л., Фелл Л., Коплик С., Бомонт С., Бреретон М. Дизайн идеи внедрения контента виртуальной реальности в обучение жизненным навыкам для людей с умственной отсталостью. Материалы 28-й Австралийской конференции по взаимодействию компьютера и человека; Лонсестон, Тасмания, Австралия: Ассоциация вычислительной техники; 2016.п. 581–5.
  41. 41. Познер МИ. Ориентация внимания. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии. 1980; 32:3–25. пмид:7367577
  42. 42. Merrill EC, Conners FA, Yang Y, Weathington D. Приобретение эффектов контекстной подсказки людьми с умственной отсталостью и без нее. Исследования нарушений развития. 2014;35(10):2341–51. Эпаб 2014/06/24. пмид: 24953040.
  43. 43. Мэтсон Дж. Л., Шумейкер М. Умственная отсталость и ее связь с расстройствами аутистического спектра.Исследования нарушений развития. 2009;30(6):1107–14. Эпб 17.07.2009. пмид: 19604668.
  44. 44. Ла Мальфа Г., Ласси С., Бертелли М., Сальвини Р., Плачиди Г. Ф. Аутизм и умственная отсталость: исследование распространенности на выборке итальянского населения. Журнал исследований умственной отсталости. 2004;48(3):262–7. https://doi.org/10.1111/j.1365-2788.2003.00567.x pmid:15025669
  45. 45. Брайсон С.Е., Брэдли Э.А., Томпсон А., Уэйнрайт А. Распространенность аутизма среди подростков с умственными отклонениями.Канадский журнал психиатрии. 2008;53(7):449–59. пмид: 18674403.
  46. 46. Браун С., Толлефсон Н., Данн В., Кромвель Р., Филион Д. Сенсорный профиль взрослого: измерение паттернов сенсорной обработки. Американский журнал трудотерапии: официальное издание Американской ассоциации трудотерапии. 2001;55(1):75–82. Эпб 2001/02/24. пмид:11216370.
  47. 47. Шафран Дж.Р. Статистическое обучение как окно в нарушения развития. Журнал расстройств нервного развития.2018;10(1):35. пмид:30541453
  48. 48. Таунсенд Дж.Т., Эшби Ф.Г. Стохастическое моделирование элементарных психологических процессов. Нью-Йорк: издательство Кембриджского университета; 1983.
  49. 49. Дойч К.К., Дьюб В.В., Макилвейн В.Дж. Дефицит внимания, синдром дефицита внимания с гиперактивностью и умственная отсталость. Обзоры исследований нарушений развития. 2008;14(4):285–92. Эпублик 17.12.2008. пмид: 1
  50. 52; Центральный PMCID в PubMed: PMC3584712.
  51. 50. Бэйлисс А., Ди Пеллегрино Г., Типпер С.Половые различия в взгляде и символическом сигнале внимания. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии А, Экспериментальная психология человека. 2005; 58: 631–50. пмид:16104099
  52. 51. Маротта А., Лупианьес Дж., Мартелла Д., Касагранде М. Взгляд и стрелки как пространственные сигналы: два качественно разных режима выбора внимания. Журнал экспериментальной психологии Человеческое восприятие и производительность. 2012;38(2):326–35. Эпб 2011/06/22. пмид: 21688940.
  53. 52. Драйвер Дж., Дэвис Г., Рикарделли П., Кидд П., Максвелл Э., Барон-Коэн С.Восприятие взгляда запускает рефлексивное зрительно-пространственное ориентирование. Визуальное познание. 1999;6(5):509–40.
  54. 53. Лэнгтон С.Р.Х., Брюс В. Вы должны увидеть суть: автоматическая обработка сигналов в направлении социального внимания. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность. 2000;26(2):747–57. пмид:10811173
  55. 54. Hommel B, Pratt J, Colzato L, Godijn R. Символический контроль зрительного внимания. Психологические науки. 2001;12(5):360–5. Эпб 2001/09/14. пмид:11554667.
  56. 55. Ристик Дж., Кингстон А. Внимание к стрелкам: указание нового направления. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии. 2006; 59 (11): 1921–30. пмид: 16987781.
  57. 56. Чика А.Б., Мартин-Аревало Э., Ботта Ф., Лупианьес Дж. Парадигма пространственного ориентирования: как планировать и интерпретировать эксперименты с пространственным вниманием. Нейронаука и биоповеденческие обзоры. 2014;40:35–51. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2014.01.002 pmid:24462751
  58. 57. Додд, доктор медицины, Уилсон Д.Тренировка внимания: взаимодействие между центральными сигналами и рефлекторным вниманием. Визуальное познание. 2009;17(5):736–54.
  59. 58. Сквайр LR, Старк CEL, Кларк RE. МЕДИАЛЬНАЯ ВИСОЧНАЯ ДОЛЯ. Ежегодный обзор неврологии. 2004;27(1):279–306. пмид: 15217334.
  60. 59. Барнс К.А., Ховард Дж.Х. мл., Ховард Д.В., Кенили Л., Вайдья С.Дж. Две формы имплицитного научения у детей с СДВГ. Развивающая нейропсихология. 2010;35(5):494–505. Эпублик 20.08.2010. пмид: 20721771; Центральный PMCID в PubMed: PMC2925298.
  61. 60. Вятт Б.С., Коннерс Ф.А. Имплицитная и эксплицитная память у лиц с умственной отсталостью. Американский журнал умственной отсталости: AJMR. 1998;102(5):511–26. Эпб 1998/04/17. пмид:9544347.
  62. 61. Викари С., Белуччи С., Карлесимо Г.А. Имплицитная и эксплицитная память: функциональная диссоциация у лиц с синдромом Дауна. Нейропсихология. 2000;38(3):240–51. Эпублик 11 марта 2000 г. пмид: 10678691.
  63. 62. Мэттсон С.Н., Райли Э.П. Функционирование имплицитной и эксплицитной памяти у детей с тяжелым пренатальным воздействием алкоголя.Журнал Международного нейропсихологического общества: JINS. 1999;5(5):462–71. Эпублик 10 августа 1999 г. пмид:10439591.
  64. 63. Komatsu S-i, Naito M, Fuke T. Возрастные и связанные с интеллектом различия в имплицитной памяти: влияние генерации на тест завершения фрагмента слова. Журнал экспериментальной детской психологии. 1996;62(2):151–72. https://doi.org/10.1006/jecp.1996.0026 pmid:8683186
  65. 64. Викари С., Белуччи С., Карлесимо Г.А. Дефицит процедурного обучения у детей с синдромом Вильямса.Нейропсихология. 2001;39(7):665–77. Эпб 2001/04/20. пмид:11311297.
  66. 65. Викари С., Веруччи Л., Карлесимо Г.А. Имплицитная память не зависит от IQ и возраста, но не от этиологии: свидетельство синдромов Дауна и Вильямса. Журнал исследований умственной отсталости: JIDR. 2007; 51 (часть 12): 932–41. Эпублик 2007/11/10. пмид: 17991000.
  67. 66. Созеон Х., Арвинд Пала П., Ларру Ф., Кошелек Г., Дежос М., Чжэн Х и др. Использование виртуальной реальности для оценки эпизодической памяти: эффекты активной навигации.Экспериментальная психология. 2011;59(2):99–108. Эпублик 2011/11/03. пмид:22044787.
  68. 67. Панераи С., Катания В., Рундо Ф., Ферри Р. Дистанционное виртуальное обучение жизненным навыкам подростков и молодых людей с умственной отсталостью на дому: осуществимость и предварительные результаты. Фронт Псих. 2018;9:1730. Эпб 2018/10/05. пмид:30283382; Центральный PMCID в PubMed: PMC6156546.

Обработка информации — обработка сверху вниз и снизу вверх

Обработка информации — обработка сверху вниз и снизу вверх

Сверху вниз и обработка снизу вверх

-Абхишек Малик

Y6020

Я попытался дать краткое введение в Обработка информации, а затем более конкретно сосредоточился на нисходящем и обработка снизу вверх специально для зрения.я бы начал с предоставляя краткий исторический контекст и то, что я понимаю под Обработка информации. Затем я продолжал говорить о Сверху вниз и Восходящая обработка и их взаимодействие приводят к первоначальная интерпретация окружающего мира. я бы тоже попробовала дать краткий обзор детекторов признаков между ними. я бы тоже попытка дать объяснение тому, почему мы видим определенные иллюзии и какие процессы происходят в нашей системе интерпретируют их неправильно.

Джордж А.Миллер представил две теоретические идеи которые стали фундаментальными для обработки информации и когнитивных психологии в своей статье, одной из самых цитируемых статей в психология, Магическое число семь, плюс или минус два, опубликованное в 1956 г. Психологический обзор. Он также является основателем WordNet, лингвистическая база знаний, отображающая то, как разум хранит и использует язык. Так или иначе, не отклоняясь, мы видим, что первое из две идеи разделились. Он предположил, что объем рабочей памяти ограничено, и элементы или единицы, такие как буквы, цифры или слова, могут запоминается только кусками семь плюс минус два элемента.Более поздние исследования выявили размер чанка должен отличаться в зависимости от типа элемента в чанке, например, диапазон для цифр равен семи, а для букв — шести. и для слова это только пять. Вторая важная идея, высказанная его статья заключалась в том, что человеческий разум можно смоделировать на компьютерах для процесс изучения. Подобно компьютеру, человеческий разум собирает и принимает информацию и за ней следуют процессы или ее кодирование, затем организует ее в памяти, и эта информация извлекается, когда нужный.


Иллюстрация 1: Модель теории стадий, показывающая, что информация хранится и обрабатывается в три этапа.

В 1968 году Аткинсон и Шриффин представили теорию стадий. модель, устанавливающая три этапа хранения и обработки информации как показано на иллюстрации 1 . Сенсорная память способна удержание информации до ½ секунды, при этом кратковременная память для хранения информации в диапазоне 15 – 20 секунд. Тогда информация хранящиеся в долговременной памяти сохраняются постоянно.

В дополнение к этапу Теория модели обработки информации, есть еще три модели, получившие широкое распространение. Первый основан на работе Крейк и Локхарт (1972) и обозначены как , , , уровней обработки, , , , . теория. Он предлагает использовать разные уровни проработки обрабатывать информацию по континууму от восприятия до внимание, на маркировку и, наконец, значение. Две другие модели имеют были предложены в качестве альтернативы модели Аткинсона-Шиффрина: с параллельным распределением обработка и коннекционист .Параллельно Модель распределенной обработки предполагает, что информация обрабатывается в разных областях мозга одновременно, в отличие от последовательный порядок, установленный моделью Аткинсона-Шриффина. коннекционистский модель, предложенная Rumelhart и McClelland (1986), является расширением модели параллельной распределенной обработки.

Теперь после исторического контекста мы приходим к тому, что мы будет сосредоточено на том, что, когда указано в отношении иллюстрация выше будет иметь дело с исходной информацией обработка во время перехода между сенсорной памятью и рабочей память (кратковременная память) с точки зрения моделей последовательной обработки я.е. как раз перед тем, как мы придумаем первую интерпретацию нашего сенсорного Вход. Говоря о моделях параллельной обработки, мы имеем в виду первоначальный значимый результат обработки, который мы получаем из сенсорного ввода со всеми смещениями от различных подключений.

Сначала сенсорный ввод интерпретируется по признаку детекторы, которые реагируют на очень специфические элементарные аспекты стимул. На этом этапе мы должны вкратце рассмотреть детекторы признаков. Существование детекторов признаков основано на доказательствах, полученных запись с одиночных нейронов в зрительных путях.Было обнаружено что многие типы ответов нейронов не коррелируют с прямые физические свойства раздражителя. Вместо этого некоторые требовались определенные паттерны возбуждения, часто пространственно-временные. узоры, связанные с движениями. Детекторы признаков и обнаружение играют важную и более общую роль в восприятии и классификация. Их значение может быть лучше понято изучая ранние попытки ученых-компьютерщиков распознать буквенно-цифровой символ. Первоначально они пробовали это с помощью шаблонов для конкретных персонажей, но он провалился и плохо работал в задача.Подход обнаружения признаков, а затем классификация в соответствии с особенностями, такими как определенные кривые, линии, диагонали и их относительное расположение дало гораздо лучшие результаты. Характерная черта можно сказать, что подход обнаружения более эффективен, поскольку он может быть более абстрактный, как представлено в этом примере шрифтом-инвариантом распознавание персонажей. Возникает еще один вопрос: почему у нас детекторы функций для некоторых конкретных функций, а не для других, что также вызывает интерес к этой области. Одно представление, которое в настоящее время получает некоторую поддержку, заключается в том, что это может быть объяснено редкими кодирования, это означает, что одновременно только небольшая часть всех единицы активны, и все же в сочетании они способны обеспечить достаточное представление сцены эффективно.

Это все будет частью снизу вверх обработки, теперь мы будем рассматривать Top-Down обработки, и было бы лучше, если бы мы изучали их в отличие от что должно привести к лучшему пониманию обоих. Но прежде Двигаясь дальше, нам нужно сначала прояснить несколько вещей. Наш можно сказать, что восприятие — это непосредственное настоящее — то, что происходит вокруг нас, о чем свидетельствует рисунок света, падающего на нашу сетчатку. Теперь возникает проблема, заключающаяся в том, что каждое двумерное изображение сетчатки может быть представление многих трехмерных сцен.Поскольку мы быстро воспринимаем только один интерпретации это означало бы, что мы видим больше, чем просто непосредственное информация о сетчатке. Высокоточные догадки и интерпретация можно объяснить их зависимостью и происхождением от богатых Богатство знаний и прошлого опыта. Это сверху вниз влияния, влияющие на интерпретацию сенсорной информации ожидания, основанные на прошлых знаниях и опыте. Это из-за к этим влияниям, что иногда мы видим вещи иначе, чем то, что они таковы, как в случае с иллюзией, которую должно испытать большинство из нас.В качестве примера можно посмотреть это видео об иллюзии на лицах рисунки, тут когда лица повернуты один не может так легко увидеть лицо раньше, а другое лицо возникает естественным образом. Это вращающееся Иллюзия полой маски создает восприятие лица с обеих сторон хотя одна сторона должна быть полой. Ниже на иллюстрации 2 это изображение двух известных неразрешимых фигур, Пенроуза треугольник и дьявол камертон. Здесь мы пытаемся разобраться в них благодаря нашему ожидания. Это должно побудить нас исследовать нисходящий обработка дальше, и это то, что мы делаем дальше, а также противопоставляем его с обработкой снизу вверх.


Иллюстрация 2: треугольник Пенроуза и камертон дьявола

Я считаю, что обработка сверху вниз и снизу вверх происходят одновременно и оба идут в иерархическом порядке в противоположных направлениях должны встретиться между ними. Мы вернемся к этому, но давайте теперь попытаемся определить оба этих процесса. Обработку «снизу вверх» можно назвать процессом, управляемым данными, поскольку его Цель состоит в том, чтобы точно отразить внешний мир. Интерпретация определяется в основном информацией, полученной от органов чувств.На с другой стороны, можно сказать, что обработка сверху вниз управляется схемой. процесс (схема: паттерны/концепции, сформированные из более раннего опыта). Здесь на интерпретацию влияют прошлые знания и опыт. В качестве примера обработки снизу вверх мы можем рассмотреть при чтении мы сначала обрабатываем и идентифицируем буквы, затем слова, затем фразы, а затем предложения в иерархическом порядке снизу вверх верх. В то время как для обработки сверху вниз мы можем рассмотреть пример, когда после нам дается какое-то слово, мы можем угадать следующие слова или предложения в контексте под влиянием наших прошлых знаний.

Теперь, когда мы говорим о взаимодействии между этими процессов, взяв в качестве примера зрение, мы можем сказать, что если обработка можно разделить на три уровня, то на нижнем уровне будет просто анализируйте изображение и обнаружение признаков. Затем в обработки среднего уровня мы рассмотрели бы различные появления объект с учетом различных ориентаций, может быть возможно различное освещение и может быть частичная окклюзия. Тогда это на высоком уровне, где у нас будет распознавание объектов и понять полную сцену с различными контекстными эффектами, управляемыми по предыдущему опыту.Что касается взаимодействия, это выглядит так после первичной обработки на нижнем уровне информация полученное передается как на средний, так и на высокий уровень, и, таким образом, оба Обработка сверху вниз и снизу вверх происходит одновременно. Несмотря на то что глядя на ошибки, которые мы так часто совершаем или на иллюзию приведенном выше, мы можем сказать, что Top-Down, кажется, доминирует в финальном интерпретации этих взаимодействий.

Объясняя приведенные выше иллюзии, мы можем указать что интерпретация, которую мы видим, явно находится под влиянием «сверху вниз». обработки результатов и под влиянием предубеждений, сформировавшихся из-за множества подверженности их проявлениям его особенностей.Принимая во внимание как мы видим лицо, выходящее даже из полой стороны вращающегося маску, мы можем сказать, что когда мы видим такие черты лица, как нос в полое боковое изображение, как только информация об этих функциях достигнет высокого уровня после анализа нижнего уровня интерпретация повышенных лицо доминирует над всеми другими интерпретациями, как мы всегда были сталкивался с такими лицами в жизни и никогда не видел впалого носа характерная черта. Поэтому трудно преодолеть это предубеждение или ожидание, и поскольку в результате мы видим нормальное приподнятое лицо вместо впалой стороны маски.

Теперь я хотел бы закончить мыслью о том, что внимание может быть объясняется на основе этих процессов. Во внимании мы замечаем что-то новое/странное или что-то известного образца или каким-то образом быть ожидаемым. И то, и другое можно объяснить, учитывая, что новые вещи, которых не ожидается, интерпретируются процесс «снизу вверх» и не подвержен влиянию процесса «сверху вниз» и, следовательно, войти в нашу первую интерпретацию мира из сенсорных входов и мы это замечаем.Другие ожидаемые вещи, которые мы хотим внимание может быть аналогично объяснено обработкой сверху вниз, которая будет влиять на интерпретацию сенсорного ввода таким образом, что мы воспринимать ожидаемые вещи, на которые мы намеревались обратить внимание.

Каталожные номера:

[1] Джордж А. Миллер- Википедия

[2] Хьюитт, В. (2003). Подход обработки информации к познанию. Образовательный Психология Интерактив . Валдоста, Джорджия: Государственный университет Валдосты.

[3] Теории Используется в ИС (информационных системах) Research Wiki

[4] Психология- Кит Дж. Холиок, MITECS.

[5] Функция Детекторы- Гораций Барлоу , MITECS.

[6] Сверху вниз Обработка в Vision — Патрик Кавана, MITECS.

[7] Снизу вверх Обработка- Everything2.com

[8] Средний уровень Vision- K и Накаяма, MITECS.

[9] Высокий уровень Видение- Мэри А.Петерсон, MITECS.

Обработка дна резервуара (твердые частицы и вода

Машины Hiller соответствуют мировым стандартам для высокопроизводительных декантерных центрифуг, специально оборудованных для удовлетворения требований по сепарации в промышленности по переработке отработанных масел с помощью специализированного сепарационного оборудования и системных технологий. Независимо от того, идет ли речь о двухфазном или трехфазном разделении, модельный ряд центрифуг Hiller DecaPress и DecaOil предлагает высокоэффективные решения для разделения при очень малой занимаемой площади.Серия декантерных центрифуг Hiller DecaPress и DecaOil была разработана и разработана для максимального извлечения масла, улавливания твердых частиц и высыхания кека при высокой производительности и значительно сниженном энергопотреблении.

Резервуары для хранения сырой нефти являются неотъемлемой частью всех основных операций в нефтяной промышленности. Эти резервуары для хранения чаще всего расположены по адресу:

.
  • Нефтеперерабатывающие заводы и производственные площадки
  • Складские помещения для импорта, экспорта и передачи

Из-за содержания твердых частиц в сырой нефти эти резервуары с годами теряют вместимость, так как они медленно заполняются осевшими твердыми частицами из сырой нефти.Поэтому эти резервуары требуют регулярной очистки для поддержания их вместимости. Резервуары опорожняются от сырой нефти, а остаточный осадок и остатки, прилипшие к стенкам резервуара, затем удаляются струями воды под высоким давлением. Полученный продукт характеризуется значительным содержанием воды (порядка 30-60% по объему), масляной фазой с достаточно высокой вязкостью, обычно наличием эмульгированной фазы, высоким содержанием твердых веществ (порядка 10-40% по объему).В принципе обработка донного шлама и воды из резервуаров для хранения аналогична обработке некондиционной нефти, извлеченной из лагун. Хотя здесь с хорошими результатами может применяться только 3-фазный декантер, высокое содержание твердых частиц в продукте означает, что комбинация 2-фазного декантера и 3-фазного сепаратора.

Верх страницы

Hiller Separation & Process
2125 Center Ave, Suite 507
Fort Lee, NJ 07024
Телефон офиса: 512-556-5707
Запросить информацию

Обслуживание Алабамы, Аляски, Аризоны, Арканзаса, Калифорнии, Колорадо, Коннектикута, Делавэра, Флориды, Джорджии, Гавайев, Айдахо, Иллинойса, Индианы, Айовы, Канзаса, Кентукки, Луизианы, Мэна, Мэриленда, Массачусетса, Мичигана, Миннесоты, Миссисипи , Миссури, Монтана, Небраска, Невада, Нью-Гемпшир, Нью-Джерси, Нью-Мексико, Нью-Йорк, Северная Каролина, Северная Дакота, Огайо, Оклахома, Орегон, Пенсильвания, Род-Айленд, Южная Каролина, Южная Дакота, Теннесси, Техас, Юта, Вермонт, Вирджиния, Вашингтон, Западная Вирджиния, Висконсин, Вайоминг, США и Канада.

Оставить ответ