Percorsi multipli per l’elaborazione olistica: l’elaborazione olistica degli stimoli della Gestalt non si sovrappone all’elaborazione olistica del viso nello stesso modo in cui fanno gli oggetti di competenza

Il presente studio ha utilizzato lo stesso paradigma composito interleaved a due lati utilizzato in studi precedenti con oggetti di competenza faccia e non faccia, ma con i volti e gli stimoli (2016). Se l’elaborazione di facce e questi modelli di linee con informazioni salienti della Gestalt attingono a meccanismi di elaborazione comuni, allora dovrebbe manifestarsi come interferenza, in particolare in termini di compromesso nell’elaborazione olistica quando le due categorie di stimoli vengono elaborate contemporaneamente, simile a quella precedentemente dimostrata per volti e auto tra gli esperti di auto. Pertanto, più partecipanti elaborano i modelli di linea in modo olistico, più dovrebbe interferire con l’elaborazione simultanea del viso. Pertanto, le facce dovrebbero essere elaborate in modo meno olistico tra i modelli di linee allineate, che sono anche elaborate in modo olistico, rispetto a quando elaborate tra modelli di linee disallineate, per le quali l’elaborazione olistica è attenuata. Questo compromesso nell’elaborazione olistica tra facce e linee dovrebbe emergere come una riduzione della dimensione dell’effetto di congruenza per le facce quando vengono elaborate nel contesto di linee intatte rispetto a quando vengono elaborate nel contesto di stimoli di linea disallineati che non dovrebbero più essere elaborati olisticamente.

Partecipanti

Quarantanove studenti universitari di psicologia (11 maschi e 38 femmine, età media = 19,88 anni, SD = 2,21) con visione normale o corretta-a-normale hanno ricevuto il credito del corso per la partecipazione. La dimensione del campione è stata determinata da un’analisi della potenza assumendo una dimensione di effetto medio-piccola (f=.25). Questa analisi di potenza ha rivelato che una dimensione del campione di 44 partecipanti sarebbe necessaria per raggiungere un livello di potenza di 0.90 (probabilità di errore α=.05). Ulteriori partecipanti sono stati reclutati per compensare la perdita prevista di partecipanti a causa di scarse prestazioni.

Stimoli

I modelli di linea di Zhao et al. (2016) sono stati usati come stimoli. Questi stimoli sono organizzati in 24 coppie (48 stimoli totali). Le coppie di stimoli vengono create in modo che le parti superiori e inferiori degli stimoli all’interno di ciascuna coppia possano essere scambiate e gli stimoli formino ancora modelli di linee intatte. Ogni modello di linea è stato diviso in una metà superiore e inferiore (270 × 135 pixel ciascuno). Le parti superiori e inferiori all’interno di ogni coppia sono stati ricombinati dal programma sperimentale per formare immagini composite (270 × 270 pixel). Le parti sono state ricombinate in modo che fossero allineate o disallineate. Per gli stimoli disallineati, la metà inferiore è stata spostata orizzontalmente a sinistra di 33 pixel mentre la metà superiore è stata spostata a destra di 33 pixel (per un disallineamento totale di 66 pixel). Una linea nera da 1 pixel separava le metà superiore e inferiore.

Stimoli facciali abbinati sono stati creati anche dal Max – Planck Institute for Biological Cybernetics face database (Troje & Bülthoff, 1996). Ogni faccia è stata ritagliata in una forma ovale per rimuovere i capelli e le orecchie. Le facce e le cornici sono state poi divise in metà superiore e inferiore (270 × 135 pixel ciascuna) appena sopra le narici. Sono state create ventiquattro coppie di facce caucasiche con vista frontale (12 maschi, 12 femmine) con due cime e due fondi in ciascuna. Quattro facce diverse sono state utilizzate per creare le cime e i fondi all’interno di ogni coppia (cioè nessuna delle cime originariamente corrispondeva ai fondi). Questo per garantire che nessuna combinazione delle parti all’interno delle coppie fosse più naturale (ad esempio, aveva un tono della pelle perfettamente abbinato, ecc.). Cime e fondi all’interno di ogni coppia sono stati ricombinati utilizzando la stessa procedura utilizzata per i modelli di linea. Ancora una volta, una linea nera da 1 pixel separava le metà superiore e inferiore. Si noti che le metà del viso erano sempre allineate, mentre le metà dei modelli di linea erano allineate o disallineate.

Progettazione, procedura e analisi

I partecipanti hanno eseguito un’attività di corrispondenza sequenziale a due parti modificata (Curby & Gauthier, 2014; Gauthier et al., 2003). Hanno visto facce interleaved e modelli di linea e per ogni immagine hanno premuto un tasto che indica se la metà inferiore della faccia corrente o modello di linea era lo stesso o diverso per l’immagine precedente della stessa categoria, con la metà superiore sempre irrilevante per tutta l’attività (vedi Fig. 1). Pertanto, ai partecipanti era sempre richiesto di rispondere agli stimoli di entrambe le categorie. Per eseguire con successo questa attività, i partecipanti hanno dovuto tenere contemporaneamente nella memoria di lavoro visiva sia una faccia che un modello di linea, mentre hanno anche elaborato il modello di faccia o linea attualmente presentato. Ogni stimolo è stato presentato per 2.500 ms o fino a quando non è stata effettuata una risposta premendo un tasto. Dopo ogni risposta, è stata mostrata una croce di fissazione per 500 ms e quindi è stata presentata l’immagine successiva della serie. Il compito consisteva in 16 blocchi di 50 prove (immagini), mezze facce e modelli di mezza linea. Con questo disegno, non è stato possibile effettuare un giudizio di corrispondenza a due facce per il primo modello di faccia o linea in ciascun blocco poiché nessuna immagine della stessa categoria l’ha preceduta, pertanto i dati sono stati raccolti da 768 prove (48 prove/blocco). Per metà dei blocchi, le facce erano intervallate da motivi di linea allineati e per l’altra metà, le facce erano intervallate da motivi di linea disallineati. I blocchi con motivi di linea allineati costituivano la condizione di alta interferenza, poiché le linee allineate sono elaborate olisticamente, mentre i blocchi con motivi di linea disallineati costituivano la nostra condizione di bassa interferenza, poiché l’elaborazione olistica dei motivi di linea disallineati è attenuata. Blocchi’ Allineati ‘e’ disallineati ‘ alternati, con la condizione di allineamento del primo blocco controbilanciato sui partecipanti. In particolare, mentre l’allineamento degli stimoli del modello di linea variava tra i blocchi fornendo le condizioni di interferenza di elaborazione olistica alta e bassa, le facce apparivano sempre allineate. I partecipanti hanno completato 36 prove pratiche con feedback sulle prestazioni prima di iniziare l’esperimento. I partecipanti hanno quindi completato 384 prove frontali e 384 prove di pattern di linea, composte da 192 prove frontali presentate nel contesto di linee allineate e 192 prove frontali presentate nel contesto di linee disallineate. Nessun feedback è stato dato nell’esperimento, tranne quando i partecipanti non hanno risposto entro 2.500 ms.

Fig. 1
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Facce composite e modelli di linea sono stati presentati alternativamente. Le facce verticali normali erano intervallate da motivi di linea (a) allineati o (b) disallineati. I partecipanti hanno espresso giudizi sequenziali sul fatto che la metà inferiore di ogni immagine di faccia e linea fosse uguale o diversa da quella dell’immagine della stessa categoria che l’ha preceduta. Ogni immagine è stata presentata sullo schermo per 2.500 ms o fino a quando il partecipante non ha inserito una risposta. Una croce di fissazione (non mostrata) è stata presentata durante un intervallo inter-trial di 500 ms

All’interno di ciascun blocco, nella metà delle prove la relazione tra le due parti rilevanti per il compito (in basso) e le due parti irrilevanti per il compito (in alto) era “congruente” e nell’altra metà questa relazione era “incongruente.”Per prove congruenti, la parte superiore irrilevante dell’immagine era coerente con la risposta corretta per la parte inferiore (cioè, se i fondi erano gli stessi, allora i piani erano gli stessi; o se i fondi erano diversi, allora i piani erano diversi). Per prove incongruenti, la parte superiore irrilevante del compito era incoerente con la risposta corretta per la parte inferiore (cioè, se i fondi erano gli stessi, allora i piani erano diversi e viceversa). C’è stato un totale di 96 studi congruenti e 96 studi incongruenti in ciascuna delle condizioni di contesto allineate e disallineate. L’ordine degli studi è stato randomizzato all’interno di ciascun blocco. Precisione e tempo di risposta sono stati registrati. L’analisi del tempo di risposta includeva solo prove in cui la risposta era corretta. Studi con un tempo di risposta inferiore a 200 ms o superiore a 2000 ms, anche se esclusi da questa analisi (< 2% studi).

Risultati e discussione

A 2(categoria) × 2(allineamento) × 2(congruenza) ANOVA eseguita sulla sensibilità (d’) i dati hanno rivelato una significativa interazione a tre vie, F(1, 48) = 11.19, p = .002, pn2 = .189, tra gli effetti di congruenza, categoria e allineamento. Per sondare la base dell’interazione a tre vie, sono state eseguite analisi separate 2(allineamento) × 2(congruenza) sui dati di sensibilità (d’) dal modello di linea e dalle condizioni del viso (categoria).

Il 2(line alignment) × 2 (line congruency) ANOVA eseguito sui punteggi di sensibilità(d’) per i giudizi di parte di linea ha rivelato un effetto principale di congruenza, F (1, 48) = 90.38, p <.001, pn2 = .653, con la maggiore sensibilità prevista per gli studi congruenti rispetto agli studi incongruenti, suggerendo una mancata partecipazione selettiva alle parti rilevanti per il compito (in basso) degli stimoli (Fig. 2 bis). C’era anche un effetto principale di allineamento, F (1, 48) = 9.02, p = .004, pn2 = .158, con una migliore sensibilità di corrispondenza delle parti quando le linee erano disallineate rispetto a quando allineate. Inoltre, c’è stata un’interazione significativa tra congruenza e allineamento, F(1, 48) = 28.18, p < .001, pn2 = .370, con disallineamento riducendo la dimensione dell’effetto di congruenza per i modelli di linea. I test di Scheffé hanno rivelato che c’era un effetto significativo di congruenza sia per gli stimoli di linea allineati che disallineati (entrambi ps<.001). Tuttavia, mentre l’allineamento degli stimoli di linea non ha avuto un impatto sulle prestazioni negli studi congruenti (p=.58), la sensibilità per gli studi incongruenti era significativamente più alta quando le linee erano disallineate, rispetto ad allineate (p<.0001). In sintesi, l’elaborazione degli stimoli di linea ha dimostrato le caratteristiche consolidate dell’elaborazione olistica con un effetto significativo di congruenza e una congruenza per interazione di allineamento.

Fig. 2
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Sensibilità media (d’) per le condizioni congruenti (diamanti) e incongruenti (cerchi) e l’indice risultante di percezione olistica (effetto di congruenza, barre piene, che riflette la differenza tra le condizioni di congruenza) per gli stimoli line pattern (a) e face (b) nell’esperimento 1. Mentre la manipolazione dell’allineamento ha influenzato la percezione olistica dei modelli di linea direttamente come indicizzati tramite l’impatto dell’allineamento sull’effetto di congruenza (a), non ha influenzato l’elaborazione olistica delle facce elaborate contemporaneamente (b), poiché l’effetto di congruenza non è stato influenzato dall’allineamento delle linee. Le barre di errore rappresentano valori di errore standard

Le misure ripetute 2 (line alignment) × 2 (face congruency) ANOVA eseguite sui punteggi di sensibilità (d’) per i giudizi della parte del viso hanno anche rivelato un effetto principale di congruenza, F(1, 48) = 257.65, p < .001, pn2 = .843, con maggiore sensibilità per studi congruenti rispetto a studi incongruenti (Fig. 2 ter). Tuttavia, non vi era alcun effetto principale o interazione con l’allineamento della linea (entrambi Fs<1). Pertanto, nonostante la manipolazione dell’allineamento abbia un impatto significativo sull’elaborazione olistica degli stimoli di linea, l’elaborazione olistica delle facce elaborate nel contesto di linee allineate, come indicizzate tramite l’effetto di congruenza, non variava significativamente da quella per le facce elaborate nel contesto di linee disallineate.

Analisi del tempo di risposta

I marcatori olistici di elaborazione di interesse, ovvero l’effetto di congruenza e l’interazione di congruenza per allineamento, sono stati riportati nei dati di sensibilità e/o tempo di risposta in diversi studi. Pertanto, la stessa analisi è stata condotta sui tempi di risposta dei partecipanti sulle prove corrette. Coerente con l’analisi dei dati di sensibilità, il 2(line alignment) × 2(line congruency) misure ripetute ANOVA eseguita sui dati di tempo di risposta per i giudizi parte linea ha rivelato un effetto principale di congruenza, F(1, 48) = 11.09, p = .002, pn2 = .188 (Fig. 3 bis). Come previsto, il tempo di risposta è stato più breve per gli studi congruenti rispetto agli studi incongruenti, suggerendo una mancata partecipazione selettiva alle parti rilevanti per il compito (in basso) degli stimoli. C’era anche un effetto principale di allineamento, F (1, 48) = 13.11, p =.001, pn2 = .215. Il tempo di risposta era più breve quando le linee erano disallineate rispetto a quando allineate, suggerendo che il disallineamento dei modelli di linea facilitava le prestazioni di giudizio delle parti. Inoltre, c’è stata un’interazione significativa tra congruenza e allineamento, F (1, 48) = 4.87, p = .032, pn2 = .922. I test di Scheffé hanno rivelato che c’era un effetto significativo di congruenza per l’allineato (p<.001), ma non gli stimoli di linea disallineati (p=.537). In sintesi, l’elaborazione degli stimoli di linea ha dimostrato gli stessi tratti distintivi stabiliti dell’elaborazione olistica con un effetto significativo di congruenza e una congruenza per interazione di allineamento come è stato osservato nei dati di sensibilità.

Fig. 3
figura3

Tempo di risposta medio (ms) per le condizioni congruenti (diamanti) e incongruenti (cerchi) e l’indice risultante di percezione olistica (effetto di congruenza, barre piene, che riflette la differenza tra le condizioni di congruenza) per gli stimoli line pattern (a) e face (b) nell’esperimento 1. La manipolazione dell’allineamento ha influenzato la percezione olistica dei modelli di linea direttamente come indicizzati tramite l’impatto dell’allineamento sull’effetto di congruenza (a). C’era anche una tendenza per l’it di influenzare l’elaborazione olistica delle facce elaborate contemporaneamente, con facce elaborate nel contesto di modelli di linee allineate elaborate in modo più olistico rispetto a quelle elaborate nel contesto di modelli di linee disallineate (b). Le barre di errore rappresentano valori di errore standard

Il 2(line alignment) × 2(face congruency) misure ripetute ANOVA eseguite sui dati del tempo di risposta per i giudizi delle parti del viso ha anche rivelato un effetto principale di congruenza, F (1, 48) = 44.99, p < .001, pn2 = .484 (Fig. 3 ter). Come previsto, il tempo di risposta è stato più breve per gli studi congruenti che per gli studi incongruenti, indicizzando nuovamente il fallimento dell’attenzione selettiva alla parte pertinente al compito (in basso). I dati hanno anche rivelato un effetto principale dell’allineamento della linea, F (1, 48) = 8.63, p = .005, pn2 = .152. Il tempo di risposta era più breve quando le facce venivano elaborate nel contesto di linee disallineate rispetto a quando venivano elaborate nel contesto di linee allineate. Inoltre, l’interazione tra congruenza e allineamento era marginalmente significativa, F (1, 48) = 3.59, p = .064, pn2 = .070. I test di Scheffé hanno rivelato che c’era un effetto significativo di congruenza per il viso elaborato nell’allineato (p<.0001) e contesti di stimoli di linea disallineati (p<.0001). Tuttavia, mentre l’allineamento degli stimoli di linea non ha avuto un impatto sulle prestazioni sugli studi congruenti (p=.22), i tempi di risposta per gli studi incongruenti erano significativamente più veloci quando le linee erano disallineate, rispetto ad allineate (p<.0005). Ciò suggerisce che l’elaborazione del volto è stata in qualche modo influenzata dal contesto dell’attività di linea. Tuttavia, questo è il modello opposto a quello che ci si aspetterebbe se ci fosse competizione tra l’elaborazione olistica della linea e gli stimoli del viso.

In particolare, il maggiore effetto di congruenza per gli stimoli facciali elaborati nel contesto di allineati, rispetto ai modelli di linea disallineati, è coerente con un effetto di innesco del compito di linea sul compito del viso, con gli stimoli facciali che vengono innescati per essere elaborati in modo coerente con gli stimoli di linea (cioè, più o meno olisticamente a seconda che siano elaborati nel contesto delle linee allineate olisticamente elaborate o delle linee disallineate non olisticamente elaborate, rispettivamente). In particolare, questo effetto di priming è stato osservato anche in precedenza con questo paradigma in cui l’elaborazione olistica di uno stimolo, in questo caso una faccia, ha innescato l’elaborazione olistica di un altro stimolo, una macchina, tra gli osservatori principianti (Curby & Gauthier, 2014; vedi anche Gao, Flevaris, Robertson, & Bentin, 2011; Weston & Perfect, 2005, per altri effetti correlati).

In sintesi, coerente con Zhao et al. (2016), questi risultati rivelano che sia gli stimoli facciali che quelli di linea sono stati elaborati in modo olistico, indicizzati da significativi effetti di congruenza e da una congruenza per interazione di allineamento. C’era anche una debole evidenza nei dati del tempo di risposta di un effetto dirompente del contesto di elaborazione disallineato sull’elaborazione olistica degli stimoli facciali. Tuttavia, non vi era alcuna prova di interferenza competitiva tra l’elaborazione olistica delle due categorie di stimoli, poiché l’elaborazione olistica degli stimoli facciali non era ridotta nel contesto di elaborazione ad alta interferenza (linea allineata) rispetto al contesto a bassa interferenza (linea disallineata).Nota 1

È possibile che gli stimoli di linea reclutino meccanismi che si sovrappongono a quelli che elaborano i volti in modo simile agli oggetti di competenza, ma che non abbiano posto richieste sufficienti su questi meccanismi per influenzare l’elaborazione olistica simultanea dei volti. Coerentemente con questa possibilità, l’entità dell’effetto di congruenza era considerevolmente più grande per i volti che per gli stimoli di linea, indicando un’elaborazione olistica più forte per i volti che per gli stimoli di linea. Inoltre, gli stimoli che hanno dimostrato di interferire con l’elaborazione olistica dei volti in precedenti studi che adottavano questo compito, ad esempio, configurazioni di scacchi e auto, hanno anche dimostrato effetti numericamente più grandi di congruenza rispetto agli stimoli di linea. Questi risultati precedenti hanno anche riferito che l’interferenza è aumentata con l’esperienza dei partecipanti con gli stimoli non facciali (Curby & Gauthier, 2014; Gauthier et al., 2003). Pertanto, è possibile che i modelli di linee utilizzati in questo studio non guidassero sufficientemente l’elaborazione olistica per produrre interferenze rilevabili con l’elaborazione olistica delle facce.

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