Методы маскировки угрожающих изображений и электрофизиологические маркеры их неосознанного восприятия

Хараузов А.К., Шелепин Ю.Е., Цветков О.В., Жукова О.В., Пронин С.П.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Хараузов А.К., Шелепин Ю.Е., Цветков О.В., Жукова О.В., Пронин С.В. Методы маскировки угрожающих изображений и электрофизиологические маркеры их неосознанного восприятия // Оптический журнал. 2020. Т. 87. № 10. С. 69–80. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2020-87-10-69-80

Kharauzov A. K., Shelepin Yu. E., Tsvetkov O. V. , Zhukova O. V. , and Pronin S. V. Methods of masking threatening images and detecting electrophysiological indicators of their unconscious perception [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2020. V. 87. № 10. P. 69–80. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2020-87-10-69-80

Ссылка на англоязычную версию:

A. K. Kharauzov, Yu. E. Shelepin, O. V. Tsvetkov, O. V. Zhukova, and S. V. Pronin, "Methods of masking threatening images and detecting electrophysiological indicators of their unconscious perception," Journal of Optical Technology. 87(10), 611-618 (2020). https://doi.org/10.1364/JOT.87.000611

Аннотация:

Данное исследование посвящено поиску электрофизиологических маркеров восприятия человеком угрозы в условиях сложной фоно-целевой обстановки. Показано, что зрительная система способна на неосознаваемом уровне отличить опасный стимул от неопасного, причём первичные этапы обработки изображения происходят также как при осознанном восприятии. Электрофизиологическими маркерами неосознанного восприятия могут служить увеличение амплитуды позитивной волны вызванного потенциала с латентным периодом 320 мс, а также снижение амплитуды ритмов электроэнцефалограммы на частоте около 12 Гц в интервале 350–750 мс после предъявления опасного стимула. Полученные результаты рассмотрены с точки зрения модели согласованной фильтрации.

Ключевые слова:

маскировка, неосознаваемое восприятие, угроза, электроэнцефалографические корреляты

Коды OCIS: 100.4996, 330.2210, 330.6110

Список источников:

1. Dehaene S., Changeux J.P. Experimental and theoretical approaches to conscious processing // Neuron. 2011. V. 70. P. 200–227. http:// dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2011.03.018

2. Koch C. The quest for consciousness: A neurobiological approach (1st ed.).. Denver. CO: Roberts & Company Publishers, 2004. 429 p.

3. Hedger N., Gray K.L., Garner M., Adams W.J. Are visual threats prioritized without awareness? A critical review and meta-analysis involving behavioral paradigms and 2696 observers // Psychol Bull. 2016. V. 142(9). P. 934–968.

4. Tamietto M., de Gelder B. Neural bases of the non-conscious perception of emotional signals // Nature Reviews Neuroscience. 2010. doi:10.1038/nrn2889

5. Field D.J. Match filters, wavelets and the statistics of natural scenes // Journal of Optical Technology. 1999. V.66 (9). P. 788–796.

6. Dominic Fernandez D., Wilkins A.J. Uncomfortable images in art and nature // Perception. 2008. V. 37. P. 1098–1113.

7. Wilkins A.J. A physiological basis for visual discomfort: Application in lighting design // Lighting Res. Technol. 2016. V. 48. P. 44–54.

8. Cole G.G., Wilkins A.W. Fear of holes // Psychological Science published online. 2013. P. 1–6. DOI: 10.1177/0956797613484937

9. Шелепин Ю.Е. Введение в нейроиконику: Монография. СПб.: Троицкий мост, 2017. 352 с.

10. Fullana M.A., Harrison B.J., Soriano-Mas C., Vervliet B., Cardoner N., Àvila-Parcet A., Radua J. Neural signatures of human fear conditioning: an updated and extended meta-analysis of fMRI studies // Molecular Psychiatry. 2016. V. 21. P. 500–508. doi:10.1038/mp.2015.88

11. Fredrikson M. Reliability and validity of some specific fear questionnaires // Scandinavian Journal of Psychology. 1983. V. 24. P. 331–334.

12. Kenemans J.L., Molenaar P., Verbaten M.N., Slanger J.L. Removal of the ocular artifact from the EEG: a comparison of time and frequency domain methods with simulated and real data // Psychophysiology. 1991. V. 28. P. 114.

13. Makeig S., Westerfield M., Jung T.P., Enghoff S., Townsend J., Courchesne E., Sejnowski T.J. Dynamic brain sources of visual evoked responses // Science. 2002. V. 295. P. 690–694.

14. Delorme A., Makeig S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis // Journal of Neuroscience Methods. 2004. V. 134. P. 9–21.

15. Campbell F.W., Robson J.G. Application of fourier analyses to the visibility of gratings // Journal of Physiology. 1968. V. 197. P. 551–566.

16. Глезер В.Д., Подвигин Н.Ф., Леушина Л.И., Невская А.А. Зрительное опознание и его нейрофизиологические механизмы. Л.: Наука, 1975. 271 с.

17. Шелепин Ю.Е. Пространственно-частотные характеристики рецептивных полей нейронов латеральной супрасильвиевой области // Нейрофизиология. 1982. Т. 14. № 6. С. 608–614.

18. Шелепин Ю.Е. Пространственно-частотные характеристики и острота зрения человека // Биофизика сенсорных систем / Под ред. В.О. Самойлова. СПб.: ИнформМед, 2007. Гл. 4.

19. Логунова Е.В., Шелепин Ю.Е., Шабалина Н.А., Бритиков А.А., Пронин С.В. Изучение экологической безопасности визуальной среды // Биотехносфера. 2014. № 1–2 (31–32). С. 36–41.

20. Савченко В.В., Королев В.А., Носов М.В., Иванова В.Ю., Цветков О.В. Методика исследования неосознаваемого восприятия зрительных стимулов с использованием связанных с событиями вызванных потенциалов // Биотехнические системы. 2017. № 1. С. 25–32.

21. Шелепин Ю.Е., Хараузов А.К., Пронин С.В., Красильников Н.Н. Электрофизиологические исследования пространственного зрения в условиях помехи // Физиология человека. 1999. Т. 25. № 1. С. 33–43.

22. Bayle D.J., Henaff M.-A., Krolak-Salmon P. Unconsciously perceived fear in peripheral vision alerts the limbic system: A MEG study // PLOS ONE. 2009. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0008207

23. Шелепин Ю.Е., Фокин В.А., Хараузов А.К., Пронин С.В., Чихман В.Н., Локализация центра принятия решения при восприятии формы зрительных стимулов // Доклады Академии наук. 2009. Т. 429. № 6. С. 835–837.

24. Барабанщиков В.А., Жегалло А.В. Распознавание экспрессий лица в ближней периферии зрительного поля // Экспериментальная психология. 2013. Т. 6. № 2. С. 58–83.

25. Levi-Aharoni H., Shriki O., Tishby N. Surprise response as a probe for compressed memory states // PLoS Comput Biol. 2020. V. 16(2): e1007065. https://doi.org/10.1371/journal. pcbi.1007065

26. Hamm. A.O. Fear, anxiety, and their disorders from the perspective of psychophysiology // Psychophysiology. 2019. https://doi.org/10.1111/psyp.13474)

27. Michalowski J.M., Melzig C.M., Weike A.I., Stockburger J., Schupp H.T., Hamm A.O. Brain dynamics in spider phobic individuals exposed to phobia-relevant and other emotional stimuli // Emotion. 2009. V. 9. P. 306–315.

28. Michalowski J.M., Pane€-Farre C.M., Löw A., Hamm A.O. Brain dynamics of visual attention during anticipation and encoding of threat- and safe-cues in spider-phobic individuals // Social, Coguitive and Affective Neurascienc. 2015. V. 10. P. 1177–1186.

29. Pflugshaupt T., Mosimann U.P., Schmitt W.J. To look or not to look at threat? Scanpath differences within a group of spider phobics // Journal of Anxiety Disorders. 2007. V. 21. P. 353–636.

30. Красильников Н.Н., Шелепин Ю.Е. Частотно-контрастные характеристики при наличии помех // Физиология человека. 1996. Т. 22. № 4. С. 33–38.

31. Красильников Н.Н. Теория передачи и восприятия изображений. М.: Радио и связь. 1986. 247 с.

32. Красильников Н.Н., Шелепин Ю.Е. Маскировка как результат согласованной фильтрации в зрительной системе человека: научное издание // Физиол. человека. 1996. Т. 22. № 5. С. 99–103. ISSN 0131-1646.

33. Красильников Н.Н., Шелепин Ю.Е. Функциональная модель зрения // Оптический журнал. 1997. Т. 64. № 2. С. 72–82. 34. Panitz C., Keil A., Mueller E.M. Extinction-resistant attention to long-term conditioned threat is indexed by selective visuocortical alpha suppression in humans // Scientific Reports. 2019. 9:15809 https://doi.org/10.1038/s41598-019-52315-1