Syntéza představ a výroků

Syntéza představ a výroků

V této kapitole jsme probírali dva protikladné názory na reprezentaci poznatků: 1. hypotézu dvojího kódu, která tvrdí, že se poznatky reprezentují jednak v podobě představ, jednak v podobě symbolů; 2. výrokovou hypotézu, jež říká, že se poznatky reprezentují pouze v podobě výroků, nikoli v podobě představ, slov nebo jiných symbolů. Než začneme uvažovat o některých navržených syntézách obou hypotéz, shrneme poznatky, které jsme do této chvíle popsali v rámci Finkeových principů zrakové představivosti (viz tab. 7.3). Dosud jsme probrali první tři Finkeova kritéria reprezentace představ. Vyjdeme-li ze zkoumání mentálních rotací, porovnávání velikosti představ a ze skenování představ, zdá se, že je představivost v mnoha směrech funkčně ekvivalentní percepci. Na druhé straně studie, jež užily dvouznačné obrázky a neběžné mentální manipulace, ukazují, že tato analogie má své meze.

Tab. 7.3: Principy zrakové představivosti: výsledky

#Epifenomeny a požadované charakteristiky

Přestože existuje dost dobrých důkazů jak pro existenci reprezentací typu výroků, tak mentálních představ (Kosslyn, 1994), debata neskončila. Margaret Intonsová-Petersonová (1983) tvrdila, že by některé závěry zjištěné při výzkumu představ mohly být výsledkem požadovaných charakteristik (demand characteristics). To, co experimentátor od výkonu pokusných osob při řešení nějaké úlohy očekává, vytváří implicitní požadavek: pokusné osoby řeší úlohy tak, jak se od nich žádá.

Intonsová-Petersonová, která se obávala, že by požadované charakteristiky mohly zkreslovat její vlastní práci, se cíleně zaměřila na řešení otázky, jak to, co experimentátor od experimentu očekává, ovlivňuje výsledky. Na očekávání experimentátorů působila následujícím způsobem: Jedné jejich skupině tvrdila, že se při řešení percepční úlohy očekává lepší výkon než při řešení úlohy zatěžující představivost. Druhé skupině experimentátorů tvrdila opak. Zjistila, že to, co experimentátoři očekávají, ovlivňovalo odpovědi pokusných osob při skenování představ, při mentálních rotacích i v další úloze, která porovnávala percepční výkon s výkonem týkajícím se představ. Jakmile experimentátoři očekávali, že výkon pokusných osob řešících úlohy zaměřené na užití představ bude lepší, pokusné osoby odpověděly v tomto směru - a naopak. A to i tehdy, jestliže experimentátoři v době, kdy testované osoby odpovídaly, nebyli přítomni - pokusné osoby dostávaly podněty prostřednictvím počítače. Z toho plyne, že osoby účastnící se pokusu, v jehož průběhu se řešily úlohy zatěžující vizualizaci, mohou částečně odpovídat ve směru, který od nich experimentátor při řešení této úlohy očekává.

Pierre Jolicoeur a Stephen Kosslyn (1985a, 1985b) na objev Intonsové-Petersonové odpověděli dvěma druhy experimentů využívajících skenování představ. V jedné experimentální sestavě modifikovali řešení úlohy tak, že zcela vynechali instrukce, které by testované osoby vedly k tomu, aby si prohlížely vlastní představy. Kromě toho otázky vyžadující odpověď ve vztahu k prohlížení představ promísili s otázkami, které skenování představ nevyžadovaly. Odpovědi pokusných osob doložily, že své mentální představy skenují způsobem, jenž je analogický percepčnímu skenování, i v případě, že skenování představ implicitním požadavkem experimentátorů nebylo.

V další pokusné sérii Jolicoeur a Kosslyn přiměli experimentátory k očekávání typu odpovědí, které se odlišovaly od odpovědí při percepčním skenování. Experimentátoři byli vedeni k tomu, aby očekávali, že výsledky odpovědí budou spíše než lineární funkci tvořit křivku ve tvaru písmene U. I v této studii však odpovědi vystihl lineární vztah mezi vzdáleností a časem, nikoli křivka ve tvaru U, kterou experimentátoři na základě sugesce předpokládali. Zdá se, že tím hypotéza funkční ekvivalence představ a percepce získala mohutnou empirickou podporu.

Diskuse mezi zastánci výrokové hypotézy a hypotézy funkční ekvivalence (neboli hypotézy analogie) začala být vzhledem k současným znalostem neúnosná (Keane, 1994). Ke každému empirickému zjištění dokládajícímu názor, podle něhož jsou představy analogické percepci, lze nabídnout racionalistickou reinterpretaci výsledků přinášející jejich alternativní výklad. Byť může být racionalistický výklad méně ekonomický než výklad empirický, nelze tuto alternativu jednoduše zamítnout. Debata mezi zastánci funkční ekvivalence a zastánci výrokového pohledu na problém se tudíž může proměnit na debatu mezi empirismem a racionalismem.

#Mentální modely Johnson-Lairda

Philip Johnson-Laird (1983, 1989) navrhl alternativní syntézu údajů odborné literatury. Dokazuje, že mentální reprezentace mohou nabýt tři podoby: výroky, mentální modely a obrazy, resp. představy. Johnson-Laird jasně definoval výroky (propositions) jako zcela abstraktní reprezentace významu, které lze vyjádřit slovně. Kritérium slovní vyjádřitelnosti odlišuje Johnson-Lairdův názor od názoru jiných kognitivních psychologů. Mentální modely jsou struktury poznatků (znalostí, knowledge), jež lidé vytvářejí za účelem pochopení a vysvětlení svých zkušeností. Modely jsou omezeny našimi implicitními, více či méně přesnými teoriemi týkajícími se těchto zkušeností. Můžete kupř. mít mentální model vysvětlující, jak létají letadla ve vzduchu, tento model však nezávisí na fyzikálních nebo jiných zákonech, ale na představě, kterou o nich máte.

Obrazy, resp. představy jsou daleko specifičtější reprezentace, které si mohou ponechávat řadu percepčních znaků jednotlivých předmětů nazíraných z určitého úhlu, s jednotlivými podrobnostmi daného uspořádání. Například: „Kočka je pod stolem“ může být reprezentováno jako výrok (protože jev lze vyjádřit slovně), jako mentální model (jakékoli kočky a stolu, které se snad podobají prototypům - viz kap. 4) nebo coby představa (určité kočky v určité poloze pod určitým stolem).

Kannan Mani a Philip Johnson-Laird (1982) prezentovali vyšetřovaným osobám určitý popis nějakého prostorového uspořádání (vymezujícího přesné umístění každého předmětu v prostoru), jiným pokusným osobám prezentovali neurčitý popis prostorového uspořádání (předměty nebyly umístěny jednoznačně). Analogicky viděno, je relativně určitým popisem lokalizace Washingtonu D. C. výrok, který říká, že město leží mezi Alexandrií ve státě Virginie a Baltimore ve státě Maryland. Dosti neurčitý popis lokalizace Washingtonu říká, že leží mezi Atlantským a Tichým oceánem. Tito vědci zjistili, že pokusné osoby, jimž se dostalo určitého popisu prostorového uspořádání, usuzovaly na další prostorové informace, které součástí popisu nebyly, nicméně slovní podrobnosti si dobře nevybavovaly. Z toho, že testované osoby soudily na další prostorové informace, lze vyvozovat, že si vytvářely mentální model informace. Z toho, že si dobře nevybavovaly slovní popisy, lze vyvozovat, že spíše než na slovní popisy svých mentálních reprezentací spoléhaly na své mentální modely.

Jestliže naproti tomu pokusné osoby vyslechly neurčitý popis prostorového uspořádání objektů, soudily na prostorové informace, které nebyly součástí popisu, jen vzácně, zato si však lépe než v předchozím případě pamatovaly podrobnosti slovního popisu. Autoři soudí, že vyšetřované osoby na základě neurčitého popisu mentální model nekonstruují, z dané informace totiž plyne mentálních modelů velké množství. Namísto toho se zdá, že testované osoby mentálně reprezentují neurčitá uspořádání jako slovně vyjádřitelné výroky. Mentální modely coby forma reprezentace poznání byly užity v širokém rozsahu kognitivních jevů, zahrnujících zrakové vnímání, paměť, pochopení částí textu a usuzování. Johnson-Laird (1983, 1989) je pravděpodobně nejproslulejší teoretickým užitím svých mentálních modelů v problematice usuzování (viz kap. 12).

Užití mentálních modelů snad může nabídnout možné vysvětlení některých zjištění, která nelze plně vysvětlit pojmy zrakové představivosti. Nancy Kerrová (1983) vyšetřovala v sérii pokusů lidi, kteří se narodili nevidomí. Tyto pokusné osoby tedy nemají zkušenost s vizuální percepcí, z čehož lze soudit, že nikdy nevytvářejí zrakové představy (přinejmenším v běžném slova smyslu tohoto pojmu). Kerrová přizpůsobila některé Kosslynovy úlohy a předložila je jak lidem, kteří vidí, tak nevidomým osobám. Kupříkladu při skenování mapy užila Kerrová desku s topografickými znaky a dominantami, jež lze určit hmatem, a poté vyšetřované osoby vyzvala, aby si vytvořily mentální představu desky. V úlohách podobných Kosslynově úloze porovnávající velikost představ požádala testované osoby, aby si představily běžné objekty s různou velikostí.

Nevidomé pokusné osoby odpovídaly při řešení všech úloh pomaleji než osoby vidící, přesto však byl typ jejich odpovědí obdobný typu odpovědí vidících. Jakmile nevidomí lidé mentálně skenovali kratší vzdálenosti, byly jejich odpovědi rychlejší než při skenování delších vzdáleností. Podobně tomu bylo s časem, který potřebovali k odpovědi na otázku týkající se představy velkého a malého předmětu. Přinejmenším v některých směrech prostorová představivost patrně nezahrnuje reprezentace, jež by byly skutečně podobné zrakovému vnímání. Nevidomé osoby užívají haptickou (na dotykovém čití založenou) „představivost“, což dokládá alternativní modely mentální představivosti.[1]

Reprezentace představ se objevuje i ve sluchové modalitě. Margaret Intonsová-Petersonová a její kolegové (Intons-Peterson, Russell a Dressel, 1992) zjistili, že pokusné osoby zřejmě mají jak zrakové, tak sluchové mentální představy. Sledovaným osobám např. trval déle mentální přesun od hlubokého zvuku, jímž přede kočka, k vysokému tónu vyzvánění telefonu než od zvuku předoucí kočky ke zvuku tikajících hodin. Relativní doba, kterou vyžadovala odpověď, byla analogická době, která byla fyzikálně nutná k růstu a poklesu výšky tónu. Jestliže byly naproti tomu pokusné osoby tázány na psychofyzikální úsudek týkající se rozlišení podnětů, trvalo jim delší dobu určení, zda je předení kočky hlubší než tikání hodin (což jsou dva relativně blízké podněty), než rozhodnutí, zda je zvuk předoucí kočky hlubší než vyzvánění telefonu (což jsou dva relativně vzdálené podněty). Psychofyzikální testování sluchového čití a vnímání došlo k analogickým závěrům.

#Neuropsychologické doklady více druhů kódování

Argumentovat tím, že druh požadavků a očekávání experimentátorů mohou ovlivňovat výkon při řešení kognitivních úloh, sice možné je, nicméně možnost, že by tyto faktory působily na výsledky psychobiologického výzkumu, se nezdá pravděpodobná. Předpokládejte např., že jste si z kapitoly 2 zapamatovali každé slovo týkající se vztahu percepčních a kognitivních funkcí a jejich řízení příslušnými částmi mozku (což je předpoklad nepravděpodobný jak ve vašem případě, tak v případě většiny účastníků psychobiologického výzkumu). Jakým způsobem byste dokázali splnit očekávání experimentátorů? Dovedli byste přímo kontrolovat činnosti a funkce svého mozku natolik, abyste dokázali simulovat to, co experimentátoři očekávají v souvislosti s jednotlivými percepčními a kognitivními funkcemi? Pacienti s poškozeným mozkem nemají ponětí o předpokládaném vztahu vymezeného poškození k určenému funkčnímu defektu a navíc jen zřídkakdy vědí do doby, než se projeví funkční postižení, kde se léze nachází. Z toho plyne, že neuropsychologické objevy mohou při řešení sporu vztahujícího se k dvojímu kódování problematiku ovlivňování vyšetřovaných osob experimentátorem obejít. (Ani tento druh výzkumu však nevylučuje zkreslování výkladu vztahu lézí a odpovídajících funkčních výpadků.)

#Lateralizace funkcí

Alexander Luria (1976) a Brenda Milnerová (1968), kteří vyšli z dlouhodobé tradice zkoumání vztahu poškození mozku k poruchám kognitivních funkcí, postřehli, že poškození některých částí mozku zřejmě ovlivňuje symbolické funkce, jako je jazyk, zatímco poškození jiných mozkových oblastí patrně ovlivňuje funkce kontrolující manipulace s představami, např. schopnost poznávat tváře. Poškození pravé hemisféry je v silnější vazbě s poruchami zrakového vnímání a paměti, zatímco poškození levé hemisféry s poškozením slovní paměti a chápání.

Psychobiologický výzkum představivosti začal zkoumáním pacientů s určenými mozkovými lézemi a pacientů se syndromem rozštěpeného mozku (viz kap. 2). Michael Gazzaniga a Roger Sperry (1967) - jak jsme zmínili v kapitole 2 - zjistili vyšetřováním pacientů, jimž byla operativně oddělena pravá hemisféra od levé, že zatímco pravá hemisféra lépe než levá hemisféra jednak reprezentuje, jednak manipuluje vizuospaciální informace způsobem, jenž může být analogií percepce, levá hemisféra je obratnější v reprezentování a manipulování slovními a dalšími informacemi, které jsou založeny na symbolech.

Nověji došel Michael Corballis (1989) až k tvrzení, že původ mozkové asymetrie je evoluční. Podobně jako je tomu v mozcích jiných zvířat, reprezentuje pravá hemisféra lidského mozku poznání způsobem, jenž je analogií našeho fyzikálního prostředí. Levá hemisféra výlučně lidského mozku však, na rozdíl od zvířat, dokáže manipulovat složkami představ (např. zvukem souhlásek a samohlásek, geometrickými tvary) - i symboly a tím vytvářet zcela nové informace. Corballis tvrdí, že pouze lidé si umí představit něco, co nikdy nevnímali. Další přehled poznatků o lateralizaci však Corballise přiměl k jisté názorové modifikaci (Corballis, 1997). Neuropsychologický výzkum mentální rotace jak u zvířat, tak u lidí totiž ukázal, že se na řešení této úlohy částečně podílejí obě hemisféry. Corballis tvrdí, že zřejmá dominance pravé hemisféry pozorovaná u lidí v této úloze může být dána překrytím stejné funkce levé hemisféry jejími lingvistickými schopnostmi. Bylo by sice krásné mít jasný důkaz rozdělení činnosti mozkových hemisfér na analogové funkce založené na představivosti na straně jedné a na symbolické výrokové funkce na straně druhé, nicméně než se podaří tuto otázku plně vyřešit, musí vědci do funkce mozku proniknout hlouběji.

#Vztah zrakových a prostorových představ

Martha Farahová (1988a, 1988b; Farah, Hammond, Levine a Calvanio, 1988) ve snaze o pochopení povahy zrakových představ doložila, že zraková představivost (užití představ reprezentujících zrakové charakteristiky, jako jsou barvy a tvary) může být reprezentována odlišně od prostorové představivosti (představy reprezentující prostorové znaky, jako jsou hloubkové rozměry, vzdálenosti a orientace). U L. H., 36letého pacienta, způsobilo poranění hlavy ve věku 18 let poškození pravé i levé temporookcipitální oblasti, pravého spánkového laloku a dolních částí pravého čelního laloku. Pravděpodobně odhadnete, že na základě zkoumání hemisférové specializace bude možným důsledkem poranění pacienta L. H. poškození jeho schopnosti reprezentovat a manipulovat jak zrakovými, tak prostorovými představami.

Bez ohledu na své zranění má L. H. nedotčené vidění, což dokládá kopírováním různých obrázků (obr. 7.10a, b). Obrázky, které překreslil, však nedokáže poznat. Jinak řečeno - s nakreslenými obrázky neumí spojit jejich slovní označení. Jestliže je tázán na slovní odpověď týkající se zrakových představ (např. ve vztahu k barvě a tvaru), je jeho výkon velice slabý. Na druhé straně L. H. překvapivě vykazuje relativně normální schopnosti řešit úlohy, jež se týkaly: 1. rotace (dvourozměrných písmen a trojrozměrných předmětů); 2. mentálního skenování, porovnávání velikosti apod.; a také 3. určování polohy států (obr. 7.10c, d).

@Obr. 7.10 (Obr. 7.10): Kazuistika: poškození mozku a představivost

L. H. dokázal přesně nakreslit rozmanité předměty: a) objekty, které mu byly prezentovány; b) obrázek, který podle objektu nakreslil. L. H. však nebyl s to poznat předmět, který nakreslil. Bez ohledu na těžké poškození své zrakové představivosti ve vztahu k barvám, velikosti, tvarům apod. (schéma c) L. H. neměl poškozenou prostorovou představivost ve vztahu k rotacím, skenování apod. (schéma d).@@

Pozn. překl.: Jestliže má L. H. (za předpokladu standardní dominance hemisfér) poškozené zrakové korové oblasti V4 nebo jejich propojení s řečovými korovými oblastmi, bude trpět cerebrální achromatopsií neboli agnozií barev. Jestliže má poškozené levostranné „vyšší“ zrakové korové oblasti, bude trpět agnozií pro předměty a jejich tvary. O jazykovou poruchu se v tomto případě nejedná. Nemá-li pacient poškozenou pravou temenní kůru (nebo její spoje), nebude mít poškozené vizuospaciální schopnosti.

Farahová a její kolegové (Farah, Peronnet, Gonon a Giard, 1988b) užili pro porovnání mozkových procesů asociovaných se zrakovou percepcí a procesů asociovaných se zrakovými představami i ERP (evokované potenciály, viz kap. 2, tab. 2.1). Primární zraková kůra je v týlní oblasti mozku. V průběhu zrakového vnímání v týlní krajině roste míra ERP. Kdyby byla zraková představivost analogií zrakové percepce, očekávali bychom, že by k podobnému nárůstu ERP v týlní krajině došlo i v průběhu zrakových představ.

V průběhu dané studie byly ERP měřeny při zátěži čtením. Pokusné osoby byly požádány, aby nejprve přečetly seznam konkrétních slov (např. kočka). Poté byly vyzvány, aby četly podobný seznam konkrétních slov a zároveň aby si objekty, které četly coby slova, představovaly. Každé slovo bylo prezentováno po dobu 200 milisekund a ERP byly zaznamenávány z různých oblastí týlních a spánkových laloků. Vědci zjistili, že ERP si jsou v prvních 450 milisekundách podobné, pak se však u testovaných osob, které si čtená slova současně představovaly, ukázala větší neuronální aktivita nad týlními laloky, než tomu bylo u osob, které si nic nepředstavovaly.

Podle Farahové a jejích kolegů (Farah, Hammond a kol., 1988a, s. 459) existují „neurofyziologické doklady, podle nichž naše kognitivní architektura zahrnuje jak reprezentaci vizuálního vzezření objektů v podobě jejich tvaru, barvy a perspektivy, tak prostorové uspořádání předmětů v pojmech jejich trojrozměrného uspořádání v prostoru“. Odborníci, kteří hledají roli pro výrokovou reprezentaci, si mohou povšimnout, že znalost označení předmětů (poznávání objektů podle jejich jmen) a atributů (odpovědi na otázky týkající se charakteristik objektů) se vztahuje na propoziční, symbolické znalosti nakreslených objektů. Naproti tomu schopnost manipulovat orientací (provádět rotaci) nebo velikostí představy se týká analogové znalosti objektu, která spočívá v jeho představě. Z toho plyne, že obě podoby reprezentace hrají svou úlohu při odpovídání na jednotlivé druhy otázek zaměřených na užívání znalostí.

Praktické uplatnění kognitivní psychologie

Jakým způsobem je prospěšné dvojí kódování reprezentace poznatků? Dvojí kódování se může zdát redundantní a neefektivní, nicméně mít k dispozici kód pro analogové fyzikální a prostorové vlastnosti, jenž se odlišuje od kódu pro symbolické výrokové poznatky, může ve skutečnosti být vysoce efektivní. Uvažte, jak se učíte látku v průběhu kurzu kognitivní psychologie. Většina lidí navštěvuje přednášky, kde získává informace od vyučujícího, a čte látku z učebnice tak, jako to právě děláte vy. Pokud byste byli nositeli jen analogového kódu reprezentace poznatků, dala by vám integrace slovních informací, které jste slyšeli od vyučujícího ve třídě, s tištěnými informacemi v učebnici těžkou práci - veškeré vaše informace by byly v podobě sluchových a zrakových představ vzniknuvších z naslouchání a pozorování učitele ve třídě a zrakových představ slov z učebnice. Z toho plyne, že symbolický kód, jenž se liší od analogového kódování, pomáhá při integraci odlišných typů získávání informace. Analogový kód nadto uchovává významné stránky zkušenosti, aniž by interferoval s výrokovými informacemi, které jsou jejich podkladem. Ve vztahu k závěrečné zkoušce je lhostejné, zda se informace získává ve třídě, nebo z učebnice, později se však může stát, že budete vystaveni nutnosti ověřit si zdroj informací proto, abyste doložili, že odpovídáte správně - v tomto případě může pomoci analogová informace.