УДК: 004.93'12, 004.932, 007.51, 159.93

Восприятие изображений в задачах зрительного поиска в условиях динамической помехи

Хараузов А.К., Васильев П.П., Соколов А.В., Шелепин Ю.Е., Кувалдина М.Б., Жукова О.В., Фокин В.А., Пронин С.В.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Хараузов А.К., Васильев П.П., Соколов А.В., Шелепин Ю.Е., Кувалдина М.Б., Борачук О.В., Фокин В.А., Пронин С.В. Восприятие изображений в задачах зрительного поиска в условиях динамической помехи // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 5. С. 42–55.

Kharauzov A.K., Vasiliev P.P., Sokolov A.V., Shelepin Yu.E., Kuvaldina M.B., Borachuk O.V., Fokin V.A., Pronin S.V. Image perception in visual-search tasks when dynamic noise is present [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2015. V. 82. № 5. P. 42–55.

Ссылка на англоязычную версию:

A. K. Kharauzov, P. P. Vasil’ev, Yu. E. Shelepin, S. V. Pronin, A. V. Sokolov, V. A. Fokin, M. B. Kuvaldina, and O. V. Borachuk, "Image perception in visual-search tasks when dynamic noise is present," Journal of Optical Technology. 82(5), 298-307 (2015). https://doi.org/10.1364/JOT.82.000298

Аннотация:

Методами нейроиконики и функциональной магнитно-резонансной томографии исследовали факторы, ограничивающие возможности зрительного поиска. В задаче слежения за движущимся кольцом регистрировали влияние скрытого в фоне изображения лица человека на активность мозга наблюдателя. Установлено, что в пороговых условиях предъявления происходит неосознаваемое восприятие изображений, что отражается в активации фузиформной извилины – области мозга, участвующей в распознавании лиц. В надпороговых условиях предъявления дополнительно активировались теменные и лобные области мозга, но при этом снижалась активность в слуховых, моторных и некоторых других областях мозга, не занятых в обработке сигнала. Полученные данные раскрывают значение семантики фона в условиях зрительного поиска и объясняют, как неосознанно воспринимаемые оптические характеристики фонового изображения могут влиять на функциональное состояние оператора.

Ключевые слова:

зрительный поиск, синтез изображений, слепота по невниманию, изображения активности мозга, фМРТ

Благодарность:

Работа поддержана грантами РГНФ № 12-06-00947 (цифровой синтез изображений, обработка BOLD-сигнала) и грантом РНФ № 14-15-00918 (подготовка и проведение фМРТ-измерений).

Коды OCIS: 100.4999, 100.6950, 330.5000

Список источников:

1. Здор С.Е., Широков В.Б. Оптический поиск и распознавание. М.: Наука, 1973. 240 с.
2. Травникова Н.П. Эффективность визуального поиска. М.: Машиностроение, 1985. 128 с.
3. Mack A., Rock I. Inattentional blindness. Cambridge, MA: MIT Press, 1998. 28 p.
4. Simons D., Chabris C. Gorillas in our midst: Sustained inattentional blindness for dynamic events // Perception. 1999. V. 28. № 9. P. 1059–74.
5. Most S., Simons D., Steven B., Scholl B., Jimenez R., Clifford E., Chabris C. How not to be seen: The contribution of similarity and selective ignoring to sustained inattentional blindness // Psychological Science. 2001. V. 12. № 1. P. 9–17.
6. Most S., Scholl B., Clifford E., Simons D. What you see is what you set: sustained inattentional blindness and the capture of awareness // Psychological review. 2005. V. 112. № 1. P. 217–242.
7. O’Reilly R. The what and how of prefrontal cortical organization // Trends in Neuroscience. 2010. № 33. P. 355–361.
8. Berman M., Park J., Gonzalez R., Polk T., Gehrke A., Knaffla S., Jonides J. Evaluating functional localizers: The case of the FFA // Neuroimage. 2010. V. 50. № 1. P. 56–71.
9. Rossion B., Hanseeuw B., Dricot L. Defining face perception areas in the human brain: A large-scale factorial fMRI face localizer analysis // Brain and Cognition. 2012. № 79. P. 138–157.
10. Куликовский Я., Робсон Э. Пространственные временные и хроматические каналы: электрофизиологическое обоснование // Оптический журнал. 1999. Т. 66. № 9. С. 37–52
11. Levine, Shefner’s. Fundamentals of sensation and perception. Oxford: Oxford UP, 2005. 582 р.
12. Ungerleider L., Mishkin M. Two cortical visual systems // The analysis of visual behavior / Ed. by Ingle D.J., Goodle M.A., Mansfield R.J.W. Cambridge, MA: MIT Press. 1982. Р. 549–586.
13. Wilson F., Scalaidhe S., Goldman-Rakic P. Dissociation of object and spatial processing domains in primate prefrontal cortex // Science. 1993. V. 25. № 260. P. 1955–1958.
14. Borst G., Thompson W., Kosslyn S. Understanding the dorsal and ventral systems of the human cerebral cortex: beyond dichotomies // Am Psychol. 2011. V. 66. № 7. P. 624–632.
15. Volz K., Schubotz R., Yves von Cramon D. Variants of uncertainty in decision-making and their neural correlates // Brain Research Bulletin. 2005. № 67. P. 403–412.
16. Koechlin E., Hyafil A. Anterior prefrontal function and the limits of human-decision making // Science. 2007. V. 318. P. 594–598.
17. Buckner R., Andrews-Hanna J., Schacter D. The brain’s default network anatomy, function and relevance to disease // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2008. № 1124. P. 1–38.
18. Raichle M., Snyder A. A default mode of brain function: A brief history of an evolving idea // NeuroImage. 2007. № 37. P. 1083–1090.

19. Fornito A., Harrison B., Zalesky A., Simons J. Competitive and cooperative dynamics of large-scale brain functional networks supporting recollection // PNAS. 2012. V. 109. № 31. P. 12788–12793.
20. Gilbert S., Bird G., Frith C., Burgess P. Does “task difficulty” explain “task-induced deactivation?” // Frontiers in psychology. 2012. V. 3. A. 125. P. 1–12.
21. Preibisch C, Haase A. Perfusion imaging using spin-labeling methods: contrast-to-noise comparison in functional MRI applications // Magn Reson Med. 2001. № 46. P. 172–182.
22. Rostrup E., Law I., Blinkenburg M., Larsson H., Born A., Holm S., Paulson O. Regional differences in the CBF and BOLD response to hypercapnia: a combined PET and fMRI study // NeuroImage. 2000. № 11. P. 87–97.
23. Logothetis N., Wandell B. Interpreting the BOLD Signal // Annu Rev Physiol. 2004. № 66. P. 735–769.
24. Matthews P. An introduction to functional magnetic resonance imaging of the brain // In functional MRI an introduction to methods / Ed. by Jezzard P, Matthews P.M., Smith S.M. Oxford: Oxford UP. 2002. P. 3–34.
25. Mazerolle E., D’Arcy R., D. Beyea S. Detecting functional magnetic resonance imaging activation in white matter: Interhemispheric transfer across the corpus callosum // BMC Neuroscience. 2008. V. 9. № 84. P. 1–11.
26. Omura K., Tsukamoto T., Kotani Y., Ohgami Y., Minami M., Inoue Y. Different mechanisms involved in interhemispheric transfer of visuomotor information // Neuroreport. 2004. V. 15. № 18. P. 2707–2711.
27. Dieterich M., Bense S., Stephan T., Yousry T., Brandt T. fMRI signal increases and decreases in cortical areas during small-field optokinetic stimulation and central fixation // Exp. Brain Res. 2003. V. 148. № 1. P. 117–127.
28. Луцив В.Р. Объектно-независимый подход к структурному анализу изображений // Оптический журнал. 2008. T. 75. № 11. C. 26–34.
29. Луцив В.Р., Новикова Т.А. Моделирование зон внимания на основе анализа локальных особенностей текстуры изображений // Оптический журнал. 2008. T. 75. № 7. C. 55–64.