聲音可以改變我們看待事物的方式

2022年12月10日21:39:10 科學 1478

在我們的日常生活中,我們會接觸到許多我們需要識別的對象。例如,如果黃昏時有東西飛過窗戶,我們可能想知道這是鳥、蝙蝠還是無人機。視覺對象識別很少基於我們的眼睛單獨感知的內容,而是受到上下文和我們先前經驗的影響。此外,一項新的實驗研究表明,我們所看到的也可以被我們同時聽到的聲音所改變,這意味著聲音可以改變我們感知視覺線索的方式。

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這項發表在《心理科學》雜誌上的研究 表明,相關的音頻提示可以幫助我們更快、更準確地識別物體,但也可以改變我們的視覺感知如果我們看到一隻鳥並聽到鳥鳴聲,我們很快就能識別出這隻鳥。但是,如果一隻鳥的存在與一隻松鼠的叫聲有關,我們就會不太確定我們在看什麼。因此,大腦利用音頻輸入來幫助我們決定我們所看到的到底是什麼。

來自加州大學聖地亞哥分校的研究主要作者 Jamal R. Williams 說:「你的大腦花費了大量的能量來處理世界上的感官信息,並給你一種完整而無縫的感知的感覺。」 「它做到這一點的一種方法是推斷應該預期什麼樣的信息。」

在自然界中,聲音是引起它們的物體的可靠預測因素——狗叫聲和貓叫聲。通過這種方式,聲音提供了關於視覺世界的獨立且信息豐富的線索。然而,當我們在識別視覺對象的早期階段使用這些可信的音頻提示時,它們可以引導我們選擇性地僅處理視覺特徵的某些方面。

威廉姆斯解釋說,基於音頻輸入的「知情猜測」可以幫助我們更快地處理信息,但當我們聽到的與我們期望看到的不符時,它們也會讓我們誤入歧途。

研究人員進行了三項實驗,向參與者展示了物體變形為其他物體的模稜兩可的圖像。例如,一架飛機變成了一隻鳥,向參與者展示的圖像可能來自這個過程中的任何地方,並且同時具有飛機和鳥的特徵。

在第一個實驗中,向 40 名參與者展示了模糊的圖形,在他們試圖辨別物體性質的同時,研究人員播放了與圖像相關的聲音(鳥鳴聲或飛機的嗡嗡聲),或不相關的聲音(例如鎚子敲釘子)。接觸圖像後,參與者被要求回憶他們所看到的物體形態的哪個階段。

為了確定他們回憶起的階段,參與者使用了一個可以向任一方向移動的滑動標尺,更多地朝向可識別的鳥類或更多地朝向可識別的平面。結果顯示,當參與者聽到相關(相對於不相關)的聲音時,他們會更快地選擇對象變形,並且他們會改變對象變形選擇以更接近地匹配他們聽到的相關聲音。研究結果表明,當視覺輸入不明確時,相關聲音的作用可能會調節我們的視覺感知。

「當聲音與相關的視覺特徵相關時,與聲音與視覺特徵無關時相比,這些視覺特徵會被優先考慮和處理得更快。所以,如果你聽到鳥鳴聲,任何類似鳥類的東西都會優先獲得視覺感知,」威廉姆斯解釋道。「我們發現這種優先排序並不是純粹的促進,你對視覺對象的感知實際上比你聽到飛機從頭頂飛過的聲音更像鳥。」

研究人員想知道音頻輸入在視覺識別的哪個階段產生影響——這是在視覺辨別階段還是在參與者對物體的身份做出決定的時候。第二個實驗向 105 名參與者展示了類似的模糊圖像,但音頻刺激與對象識別階段(當圖像出現在屏幕上時)或決策階段(圖像被移除後,參與者必須選擇其身份)相吻合).

再一次,當參與者在觀看對象變形時播放聲音時,發現音頻輸入會影響參與者的速度和準確性,但當他們報告他們看到的對象變形時播放聲音時,它沒有影響。研究人員得出結論,現實世界的聲音主要影響感知過程,而不是決策過程。

在第三個也是最後一個實驗中,研究人員在對象變形顯示在屏幕上之前向 40 名參與者播放了聲音。這樣做的目的是測試先前的音頻輸入是否通過影響人們的期望並引導他們更多地關注物體的某些特徵來影響視覺感知。這也被發現對參與者的對象變形選擇沒有影響。

專家們得出結論,綜合來看,這些發現表明只有當音頻和視覺輸入同時發生時,聲音才會改變視覺感知。

「我們的結果表明,自然聽覺信息會改變我們看到的物體的表徵。具體來說,我們發現對象表示的視覺特徵轉向與並發聽覺刺激一致的特徵:相同的模糊對象(例如,50% 的密封和 50% 的鎚子變形)在與與海豹吠叫聲配對時,錘擊聲更像海豹,」研究作者寫道。

「這個識別世界上物體的過程感覺起來毫不費力且快速,但實際上這是一個計算量非常大的過程,」威廉姆斯說。「為了減輕這種負擔,你的大腦將評估來自其他感官的信息。」

研究人員希望在這些發現的基礎上探索聲音如何影響我們定位物體的能力、視覺輸入如何影響我們對聲音的感知以及視聽整合是先天的還是後天習得的過程。

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