15. Tétel Mentális erőfeszítés és mentális kapacitás, a figyelem megoszthatósága

15. Tétel Mentális erőfeszítés és mentális kapacitás, a figyelem megoszthatósága

A fókuszált figyelem

A fókuszált figyelemmel kapcsolatos kutatások azt vizsgálják, hogy az emberek milyen hatékonysággal képesek bizonyos bemeneteket kiválasztani több inger közül. A vizsgálat módszere általában az, hogy a k.sz.-nek egyidejűleg két vagy több ingert mutatnak és arra kérik őket, hogy csak az egyikre válaszoljanak. Fontos megkülönböztetni a fókuszált figyelmet a megosztott figyelemtől; ez utóbbit úgy vizsgálják, hogy a k.sz.-nek minden ingerre kell figyelnie és válaszolnia. A megosztott figyelem vizsgálata tehát feldolgozási korlátainkról, a figyelmi mechanizmusok kapacitásairól ad információt. Erről a tétel másik fejezetében lesz szó.

Szinte minden fókuszált figyelemmel kapcsolatos kutatás a hallási és a vizuális modalitással foglalkozik:

-A fókuszált hallási figyelmet a nagyrészt a követési (vagy shadowing) technikával vizsgálják:

Az első kutatásokat Cherry végezte. Igen nagy hatással volt rá a koktélparti probléma; hogyan tudunk egyetlen beszélgetést követni még akkor is, amikor egyszerre több ember beszél? Felfedezte, hogy a minket érdeklő szöveg kiválasztásában fizikai külöbözőségeket használunk fel: ilyenek a beszélő neméből adódó különbségek, a hang intenzitása, térbeli helyzete... Ezt bizonyítja, hogy a k.sz.-ek képtelenek voltak szétválasztani két egyidejűleg hallott szöveget, ha mindkettőt ugyanaz a hang mondta. Cherry követési kísérletében az egyik hallási ingert hangos ismétléssel kellett követni, miközben a másik üzenetet folyamatosan játszották a másik fülbe. Azt találta, hogy a figyelmen kívül maradt hallási információ szinte semmilyen feldolgozáson sem ment keresztül; a k.sz.-ek még azt is ritkán észlelték, hogy mikor szól idegen nyelven vagy hátulról visszafelé. Ezzel ellentétben a fizikai változásokat (pl. tiszta hang beillesztése) szinte mindig detektálták.

Broadbentre nagy hatással volt ez az ún. követési paradigma és emellett igencsak inspirálta egy másik kísérlet is, melyben három számjegypárt játszottak le dichotikusan a k.sz.-eknek, vagyis három számjegyet hallottak egymás után az egyik fülben, s eközben három másik számjegyet a másik fülben. A k.sz.-ek egyértelműen aszerint idézték fel a számokat, hogy melyik fülbe érkeztek, s nem párok szerint. Ezeket az eredményeket a következő feltételezések segítségével magyarázza Broadbent elmélete:

-két egyidejűleg bemutatott inger azonos időben egy érzékelő puffertárba jut be

-a két bemenet közül aztán az egyik, fizikai jellemzői alapján egy szűrőn megy keresztül, míg a másik bemenet a pufferban marad további feldolgozás céljából

-a szűrő ahhoz szükséges, hogy megakadályozza a korlátozott kapacitással rendelkező későbbi feldolgozó mechanizmusok túlterhelését.

Így már könnyen értelmezhetők Cherry eredményei; a figyelmen kívül maradt ingert a szűrő elutasítja, így az csak minimális feldolgozáson megy keresztül. A dichotikus feladatban pedig a szűrő az alapján különbözteti meg a bemeneteket, hogy melyik fülbe érkeztek.

Ennek ellenére Broadbent elméletét is lehet kritizálni, nem tudja uis megmagyarázni azt, hogy valójában a figyelmen kívül hagyott ingerek elemzése sokkal alaposabb mint gondolnánk. Ezt bizonyítják az alábbi példák:

-Ha sokat gyakoroljuk a követést (ezt tette Neville Moray, a terület szakértője), idővel képesek vagyunk jól detektálni a nem figyelt üzenet elemeit is.

-Ha a két egyidejűleg bemutatott inger különbözik egymástól (Orwellt kell olvasni és közben képeket és nem szavakat kell tanulni, akkor mindkettőt fel tudjuk dolgozni és nem érvényesül Broadbent szűrőelmélete.

-A jelentést tudatosság nélkül is fel lehet dolgozni; ezt vizsgálta Von Wright. Galvanikus választ észleltek a k.sz.-ek bőrén a figyelmen kívül hagyott üzenetben egy korábban elektrosokkal összekapcsolt szó jelent meg, ez azt jelenti, hogy a figyelmen kívül hagyott üzenetet is feldolgozták mind jelentés, mind hangalak szempontjából, annak ellenére, hogy ennek nem voltak tudatában.

-Végül Gray és Wedderburn azt találták, hogy a dichotikus feladat módosításával jelentősen megváltozhat a felidézés sorrendje; az egyik fülbe azt játszották, hogy: ki 6 ott?; a másikba pedig azt, hogy: 4 megy 1. Ekkor a k.sz.-ek nem fül szerint idézték fel a bemeneteket, hanem az inger jelentése alapján; ki megy ott ? és 4 6 1.

Milyen alternatív magyarázatok léteznek a fenti eredményekre?

-Treisman szerint a figyelmen kívül hagyott információ csupán módosul vagy csökken. Az inger elemzése egy hierarchián keresztül szisztematikusan történik (fizikai jellemzők, szóelemzés, nyelvtani szerkezet, jelentés elemzése). Ha az elégtelen kapacitás nem teszi lehetővé a teljes elemzést, akkor a hierarchia tetején lévő elemzési szintek kimaradnak. Ez az elmélet tehát sokkal rugalmasabban kezeli a szűrőhatás kérdését; a szűrés nem feltétlenül a legkorábbi szakaszban történik

-Deutsch és Deutsch szerint az összes bejövő információt teljes mértékben feldolgozzuk, s a választ egy bemenet határozza meg azon az alapon, hogy milyen mértékben releváns vagy fontos az adott szituációban. Ez egy igen szélsőséges elmélet, sok kritika érte fáleg amiatt, hogy igen gazdaságtalan dolog minden ingert feldolgozni.

-Johnston és Heinz egy sokkal flexibilisebb modellt javasolt, mely szerint a szelekció a feldolgozás számos különböző szakaszánál megtörténhet. Szerintük a feldolgozás minél több szakasza előzi meg a szelekciót, annál nagyobb a feldolgozási kapacitás igénybevétele. Emiatt a a szelekció a lehető legkorábban történik meg.

-A fókuszált vizuális figyelmet általában reflektorfényhez hasonlítják;

LaBerge talált erre meggyőző bizonyítékokat. Vizsgálatában ötbetűs szavakat mutattak a k.sz.-eknek. Az egyik feltételben a középső betűre irányították a figyelmüket, a másikban a szó egészére (a betűt ill. a szót kategorizálni kellett). Alkalomszerűen egy-egy gyors választ igénylő próbaingert helyeztek el az ingersorban. A reflektorelméletnek megfelelően rövidebb volt a reakcióidő, ha a próbainger belekerült a figyelem központi sugarába, mint amikor nem. Ez a figyelmi reflektorsugár a feladat követelményei szerint lehet keskenyebb és szélesebb is. Humphreys megállapította, hogy a reflektorsugár minimális szélessége 5 fok, ekkor a figyelem a sárgafolt közepére fókuszált.

Mi történik a figyelmen kívül hagyott vizuális ingerekkel?

A kérdést Johnston és Dark vizsgálta. Kísérletük eredménye az lett, hogy ha a szemantikai előfeszítő szavak irreleváns helyen (azaz a képernyő nem figyelt részén) jelentek meg, akkor szinte semmilyen hatással nem voltak a tesztszavak azonosítására (ez először olvashatatlanul jelent meg, majd fokozatosan egyre tisztább lett). A tesztszóval azonos előfeszítő szavak is csak akkor segítettek, ha a leghosszabb ideig (5OOms-ig) mutatták őket. Azt mondhatjuk tehát, hogy a figyelmi sugáron kívül nagyon korlátozott mértékű feldolgozásban részesültek az előfeszítő szavak. Persze a figyelmi sugáron belül teljes elemzés alá kerültek.

. Treisman egy jegyintegrációs elméletet javasolt a figyelt és figyelmen kívül hagyott vizuális ingerekre, eszerint;

-Van egy nagyon gyors előzetes, párhuzamos folyamat, mely nem függ a figyelemtől és a környezetben lévő tárgyak vizuális jellemzőit foglalja magába.

-A második, soros módon működő folyamatban a jegyek összekapcsolódnak és tárgyakat hoznak létre (pl. nagy, piros szék).

-Ehhez a fókuszált figyelem adja a ragasztóanyagot, figyelmünk hozza létre a tárgyat a különböző jegyekből.

-A jegyek kombinációját a tárolt tudás is befolyásolhatja (pl. a banán általában sárga).

-A fókuszált figyelem vagy a releváns tudás hiányában a jegyek random módon kapcsolódnak össze és ez gyakran illuzórikus összekapcsolódásokat produkál.

Treisman és Gelade kísérlettel is igazolta ezt az elméletet. Ebben a k.sz.-eknek célegységeket kellett képernyőn detektálniuk. A képernyőn megjelenő egységek száma akkor volt hatással a detektálás gyorsaságára, ha a célegység jegyek kombinációjából állt (pl. zöld színű T betű), ekkor uis fókuszált figyelemre volt szükség. Ha a célegységet egyetlen jegy határozta meg (pl.kék betűt kellett keresni), akkor gyakorlatilag nem számított, hogy hány egység közül kellett detektálni a célegységet.

Treisman és Schmidt pedig számos illuzórikus összekapcsolódást kaptak kísérleteikben amikor a figyelem szétszórt volt és nem fókuszált.

Treisman elméletének kritikusai főleg a soros módon működő jegyösszekapcsolást kritizálták. LaBerge kísérletében például a k.sz.-ek a szó minden betűjére figyeltek egyszerre, nem kellett őket sorosan összekapcsolni. Humphreys kísérletében egy fordított T betűt kellett detektálni úgy, hogy a háttérben normális T betűk voltak. A detektálási időt szinte egyáltalán nem befolyásolta az elterelő ingerek száma. Ez arra utal, hogy a célbetű jegyeit fókuszált figyelem nélkül is össze tudták kapcsolni (egy vertikális és egy horizontális vonal). Valószínűnek tűnik tehát, hogy a soros módon működő figyelem akkor szükséges, amikor nehezebb megkülönböztetni a célingert az elterelő ingerektől.

Mentális erőfeszítés és a figyelem kapacitásmodelljei

A figyelem szűrőelmélete értelmében tehát a figyelem funkciója nem más, mint egy korlátozott kapacitású rendszer védelme; nehogy a rendszer összeroppanjon az információáradat hatására. Kahneman szemléletesen üvegnyak elméletnek nevezte ezt az elgondolást. A figyelem azonban számos folyamatban részt vesz (az észleléstől a viselkedésig), így eleve kétséges, hogy egyetlen ilyen védelemre szoruló korlátozott kapacitású rendszer lenne.

A szűrőelmélet használhatóbb altrenatíváját javasolta ezért Kahneman: ő a figyelem működését mentális erőfeszítésként határozza meg. Szerinte a figyelmi folyamatok preattentív cssoportját olyan folyamatok követik, melyek a mentális összkapacitásból igényelnek egy részt, s ezen folyamatok működését éljük meg mentális erőfeszítésként. Ezt az összkapacitást különböző mechanizmusok vehetik igénybe egyszerre (pl. beszélgetés, vezetés, telefonálás...). Ha az egyik mechanizmus hirtelen nagyobb erőfeszítést követel (mert pl. jön szembe egy kamion), akkor más részkapacitásokat is ennek szolgálatába kell állítani (és ezért abbahagyjuk a beszélgetést). Ezen elméletek szerint a párhuzamosan végzett feladatoknál mutatott teljesítményt a komplementaritás elve határozza meg, azaz, ha növeljük a felhasznált erőforrásokat az egyik feladat számára, akkor ez arányos csökkenéssel jár a rendelkezésre álló erőforrásokban a másik feladat esetében. A kettős feladatok esetében tehát a feladatok nehézségi szintjét az határozza meg, hogy mennyire veszik igénybe az összkapacitást. A mentális erőfeszítés elmélet létrehozásában Kahnemant Freud libidó-elmélete inspirálta; Kahneman is egy általános energetizáló tényezőt feltételez, ez szolgáltatja az erőfeszítéshez az energiát.

Kahneman kritikusai szerint nagyon nehéz értelmezni a központi kapacitás és a mentális erőfeszítés modelljeit, hiszen nem lehet tudni, hogy konkrétan mik hordozzák ezt az energiát és összkapacitást. Talán homunkuluszok, akik egyben irányítják az összkapacitás megosztását is? Igaz, ugyanez a probléma a szűrőelméleteknél is felmerül- ki állítja például át a szűrőt? Ezeknél se nagyon lehet homunkuluszokon kívül mást elképzelni.

A kritika ellenére Kahneman elmélete számos figyelmi folyamat magyarázására alkalmas, néhány példa;

-A vizuális keresési feladatokban mutatott jelenség: a reakcióidő nem nő az átvizsgálandó elemek számának növekedésével, ha a megkeresendő elem kiugrik a többi közül; ekkor uis a feladat nem igényel figyelmi kontrollt és a feladat teljesítése nem terheli a mentális összkapacitást.

-Schneider és Shiffrin kísérletében a k.sz.-ek sokkal gyorsabban végezték el az összehasonlítást, ha tudták, hogy a bemutatott együttes, (amit össze kell vetni a memorizált mássalhangzókból álló együttessel) csak számokat fog disztraktorként tartalmazni, ezért a detektálandó elem mindenképpen a képernyőn megjelenő egyetlen mássalhangzó lesz (ez a konzisztens összekapcsolási feltétel). Így az összkapacitást ez a folyamat nem vette igénybe és ennek megfelelően csak a betűk számának növekedése idézte elő a reakcióidő növekedését, a számok mennyiségének növelése nem. A k.sz.-ek tehát automatikusan nem veszik figyelembe a számokat.

-Végül általában véve az automatizálódást magyarázza jól az összkapacitás-elmélet; az automatikus folyamatok tehát nem terhelik az összkapacitást, ezért az automatizálódás igen imponáló megosztásos teljesítmények produkálását teszi lehetővé (pl.: képesek vagyunk párhuzamosan vezetni és mondatokat megítélni, tudunk telefonálni vezetés közben és Spelke, Hirst és Neisser vizsgálatában két egyetemista néhány hónap alatt megtanult úgy novellákat olvasni, hogy közben diktált szavakat írtak le, sőt idővel képesek voltak arra, hogy a szavak helyett azok kategóriáját írják le. Schneider és Shiffrin mindehhez hozzáfűzi, hogy az automatikus folyamatok rendkívül gyorsan és párhuzamosan működnek, de emellett igencsak rugalmatlanok.

Milyen kritikái, alternatívái vannak a kapacitáselméleteknek?

A kognitív neuropszichológusok azt feltételezik, hogy a feldogozási rendszer moduláris, azaz számos viszonylag független feldolgozóból vagy modulból áll. Ezt bizonyítja egyfelől, hogy agysérülteknél a készségeket alkotó mechanizmusok külön-külön sérülhetnek. A másik bizonyíték a hasonló feladatok elvégzésekor jelentkező interferencia, ekkor uis a hasonló feladatok ugyanazokért a specifikus feldolgozó modulokért versengenek.

A két elmélet szintézise a hierarchikus modell; eszerint a figyelem helyezkedik el a hierarchia tetején és alatta vannak a specifikus feldolgozási mechanizmusok. A figyelem egyfajta központi feldolgozó, mely koordinálja és szabályozza a viselkedést.

Az információfeldolgozás folyamata: emlékezeti letapogatás, szakaszosság és folyamatos feldolgozás

Az emlékezeti letapogatás híres kísérlete Sternberg nevéhez fűződik. Betűsorokat mutatott a k.sz.-eknek, ezeket memorizálni kellett, majd egy-egy betűt mutatott, amiről meg kellett mondani, hogy szerepelt-e a betűsorban vagy sem. Ehhez a kísérlethez Donders nyújtott inspirációt; ő próbált meg belső pszichikus folyamatokat időméréssel jellemezni. Azt találta, hogy ha nőtt a betűsor elemeinek a száma, nőtt a reakcióidő is. Sőt, azt is pontosan meg lehet határozni, hogy egy egység hozzáadása 4Oms-al növeli a reakcióidőt.

Ezek az eredmények arra mutatnak, hogy az információfeldolgozás szeriális és kimerítő jellegű. Szerialitásra az utal, hogy a reakcióidő szabályosan nő az elemszám növekedésével. Ha a feldolgozás párhuzamos lenne, akkor nem nőne a reakcióidő. Az önbefejező feldolgozást is kizárhatjuk, mert ebben az esetben a "nem" válaszok esetében a reakcióidő mindig kétszer olyan gyors lenne, mint az "igen" válaszoknál és Sternberg nem ezt az eredményt kapta. Az "igen" és a "nem" válaszok között annyi volt a különbség, hogy a reakcióidő az "igen" válaszoknál egy picit rövidebb volt, ennek pedig más a magyarázata. Ez a különbség uis nem elég nagy ahhoz, hogy önbefejező feldolgozást feltételezhessünk. A feldolgozás tehát kimerítő jellegű. Első látásra nem tűnik túl gazdaságosnak az, hogy minden esetben végigfutunk a teljes memorizált betűsoron, még akkor is, ha közben találunk egyező betűt. A számítógépszakamberek mégis emellett a megoldás mellett állnak ki; ők is ilyen feldolgozásra programoznának be egy számítógépet, mivel ez a módszer egyszerűbb és hosszú távon gazdaságosabb.

Ennek a szeriális vagy szakaszos és kimerítő feldolgozásnak az alábbi fázisait különíthetjük el:

inger kódolásŢszelektív összehasonlításŢigen/nem döntésŢválaszszerveződés

Sternberg szerint a különböző szakaszokat a feladat változóinak variálásával lehet elkülöníteni. Ha uis két változó hatása additív, akkor egymástól függetlenül a feladatvégzés két külön szakaszára hatnak és így befolyásolják a teljesítményt. Ha két változó kölcsönhatásban van egymással, akkor ugyanarra a szakaszra hatnak. Ezt illusztrálja az alábbi példa; legyen a két változó:-a betűsor elemszáma

-a bemutatott inger olvashatósága

Ha a kettő egymástól függetlenül hat a reakcióidő variabilitására, akkor az elemszám növekedése ugyanúgy hat a reakcióidőre olvasható és nem olvasható ingernél. Ekkor mondjuk, hogy a két változó hatása additív.

Akkor van a két tényező kölcsönhatásban, ha az egyik tényező jobban hat a másik tényező egyik szintjére (pl. az olvashatóság jobban hat magasabb elemszámnál) vagy ha az egyik tényező ellentétes hatást vált ki a másik tényező két szintjén.

Sternbergék e példa esetében azt találták, hogy a két tényező hatása additív.

Sternberg elméletét Broadbent azzal kritizálta, hogy könnyen előfordulhat pl. az, hogy két tényező hatása additív, mégsem ugyanarra a szakaszra hatnak. Broadbent kedvenc példája a mosogatás folyamata. Ennek különböző szakaszai: csap megnyitása, a mosogató teleengedése, a piszkos edény belehelyezése.... Legyen a két változó közül az egyik az, hogy a mosogató már előzetesen valamennyire tele volt töltve, a másik változó pedig legyen az, hogy a mosogatást végző személy mit nevez "telinek". Ez a két tényező egyáltalán nincsen egymással kölcsönhatásban, mégis mindkettő a mosogatás második fázisára hat! Broadbent szerint tehát nem használható egyértelműen az additivitás/kölcsönhatás elemzése a szakaszok meghatározásában.

Most nézzük meg a folyamatos feldolgozás elméletét. A szakaszelméletek tehát azt is előfeltételezik, hogy egy újabb szakasz csak akkor kezdődik el, ha az előző már befejeződött. Ezzel szemben a folyamatos feldolgozás elve szerint a feldolgozás részeredményei azonnal továbbadódnak és így a feldolgozásnak szinte a kezdetétől megtörténik a válaszszervező rendszer előkészítése, előfeszítése. Eriksen erre a fényképelőhívás példáját hozza; folyamatos feldolgozás történik, amikor a folyadékban fokozatosan rajzolódnak ki a fotó körvonalai és mi közben folyamatosan különböző előfeltételezéseket fogalmazunk meg arról, hogy mi lesz a képen, minden kis kirajzolódó részlet azonnal továbbadódik és alakítja elképzelésünket.

Eriksen kísérletileg is igazolta ezt az elgondolást. Ha a "H" betű jelent meg a képernyőn, akkor egy kart balra-; ha az "S" betű jelent meg, akkor a kart jobbra kellett fordítani. A betűk előtt és után azonban más betűket is feltűntetett; vagy ugyanazt a betűt (pl.:HHHHH), vagy hasonló betűket (pl.:KKHKK) vagy az alternatív betűt (pl.:SSHSS). A reakcióidő e két utóbbi esetben nőtt meg. Ennek oka, hogy már a feldolgozás kezdetén megkezdődik az előfeszítés, melynek két mozzanata a megfelelő válasz serkentése és az ellentétes válasz gátlása. Hasonló és alternatív betűk bemutatásakor azért nő a reakcióidő,mert a kezdeti fázisban mindkettő aktiválódik, tehát az ellentétes, nem megfelelő válasz is serkentődik.

A folyamatos feldolgozás elmélete jól magyarázza a Sternberg kísérletében már említett "gyors azonos hatást" is (az "igen" válaszoknál mindig egy picit rövidebb a reakcióidő). Az "igen" válasz esetén uis kezdettől fogva az "azonos" válasz serkentődik, ezzel szemben a "különböző" válasz létrejöttéhez több adat kell, ott a feldolgozás elején még aktiválódik az "azonos" válasz is.