Какие преимущества для визуального восприятия представляет моргание?

Моргание – одно из наиболее частых действий человека, обычно происходящее каждые 2-10 секунды или около 10 морганий в минуту. Давно известно, что моргание оказывает защитное действие на глаза, обеспечивая смазку глазного яблока, предохраняя его от высыхания, а также защищая глаза от раздражителей окружающей среды.

Однако исследования показывают: моргание служит дополнительным целям помимо защиты глаз. Некоторые доказательства исходят из факта, что частота моргания значительно различается в зависимости от задач. Когда люди читают, то моргают гораздо реже, примерно четыре раза в минуту. Когда люди разговаривают, то моргают намного чаще – до тридцати раз в минуту. Большая вариабельность частоты моргания при выполнении различных задач предполагает, что моргание может иметь как когнитивные издержки, так и преимущества.

Очевидно, моргание увеличивает затраты на визуальную обработку. Во время спонтанного моргания зрачки частично или полностью закрываются примерно на 300 мс, из-за чего люди пропускают любые визуальные сигналы, происходящие в течение временного окна.

Для сравнения: обычно люди могут обработать визуальный контент всего за 60 мс, что означает, люди могут пропустить до пяти различных визуальных событий, происходящих во время моргания. Однако люди обычно не осознают зрительные нарушения, поскольку мозг подавляет осознание больших изменений в зрительной информации во время моргания, чтобы не отвлекались на закрывание и открывание век. Затраты на визуальную обработку во время моргания значительны.

С другой стороны, новые исследования показывают, что у моргания могут быть преимущества, которые можно наблюдать сразу после завершения моргания.

Исследователи Джит Вей Анг и Геррит Маус исследовали, есть ли ощутимые преимущества в обработке изображений сразу после моргания. Они разработали задачу быстрой последовательной визуальной презентации (RSVP), где участники должны были идентифицировать целевой элемент среди потока отвлекающих факторов, представленных каждые 60 мс. Например, числовая цифра среди букв или изображение животного среди изображений сцен.

В разных условиях участникам либо подавали звуковой сигнал, чтобы начать произвольное моргание (1), либо подавали звуковой сигнал, что будет «искусственное моргание» (производимое очками с затвором) (2), либо показывали стимулы с помощью вообще никаких миганий (3). Например, в эксперименте 1 последовательность букв показывалась каждые 60 мс, причем одна цифра появлялась где-то случайным образом в последовательности.

В испытаниях без моргания участники довольно хорошо справились с заданием, идентифицировав около 75 процентов числовых целей в эксперименте 1. Что наиболее важно, исследователи обнаружили значительное повышение производительности после как естественных, так и искусственных морганий, которое нельзя было приписать каким-либо характеристикам стимула.

В частности, они обнаружили, что производительность идентификации номера возросла примерно до 86 процентов в течение короткого промежутка времени после естественного мигания, при этом пиковая производительность приходится примерно на 180 мс после окончания мигания. Небольшой, но значительный прирост производительности наблюдался в условиях искусственного моргания: производительность возросла примерно до 82 процентов после моргания, вызванного затворными очками.

Для сравнения, в эксперименте 2 эффективность без моргания при идентификации животных-мишеней составляла около 58 процентов, но она возросла до 67 процентов примерно через 180 мс после естественного моргания. Для искусственных морганий, вызванных затворными очками, такого усиления не наблюдалось.

Учитывая полученные результаты, Энг и Маус пришли к выводу, что моргание на самом деле может привести к значительному повышению восприятия в течение небольшого промежутка времени после моргания. Результаты согласуется с предыдущими выводами, предполагающими, что люди могут стратегически модулировать моргание в ответ на статистику ввода, моргая чаще, когда вероятность появления целевого события ниже. Результаты согласуются с исследованиями, показавшими: когда люди смотрят фильм, моргание, как правило, чаще происходит в тех сегментах фильма, где не происходит никаких значимых действий.

В исследованиях Анга и Мауса изучались «произвольные» моргания (в отличие от бессознательно генерируемых морганий), но они утверждают, что результаты следует обобщать. Временная динамика произвольного и непроизвольного моргания почти одинакова.

Поэтому, как заключают исследователи, моргание в определенное время, непосредственно перед важным визуальным событием, вероятно, принесет пользу в повседневной жизни. Помимо пополнения глаз влагой и защиты от раздражителей окружающей среды, моргание, по-видимому, перезагружает зрительную систему, облегчая визуальную обработку последующей информации.