Samenvatting Sensation and perception (Wolfe), deel 2

Deze samenvatting is gebaseerd op het studiejaar 2013-2014.

Hoofdstuk 1: Een Introductie

Het eerste deel van hoofdstuk 1 is hieronder gratis beschikbaar. De gehele samenvatting is verkrijgbaar in het JoHo Center Utrecht.

Welkom in Onze Wereld

Sensatie en Perceptie

Sensatie (sensation) refereert naar de mogelijkheid om een stimulus op te merken en, wie weet, deze ook om te zetten in een persoonlijke ervaring. Perceptie (perception) is het geven van een betekenis aan een opgemerkte sensatie. Voorbeeld: een mogelijke sensatie het voelen dat een hand je aanraakt; perceptie is het begrijpen van deze sensatie: is het een uiting van affectie of is het de douane die zoekt naar verdachte voorwerpen? Sensatie en perceptie staan centraal: alles wat we voelen, denken en doen hangt hier van af. Er zijn 5 wetenschappelijke methoden om sensatie en perceptie te bestuderen, ze worden straks om de beurt besproken:

1. Drempelwaarden

Bijv: Wat is het zachtste (hardste) geluid dat je (zonder beschadigingen) kunt horen?

2. Schalen – het meten van privé ervaringen.

‘Quale’ (mv. ‘qualia’) is de filosofische term voor een persoonlijke bewuste ervaring van sensatie of perceptie: zie jij dezelfde kleur rood als ik / proef je dezelfde smaak?

3. De signaal detectie theorie – het meten van moeilijke beslissingen

Bijv: Is de abnormaliteit op de mammogram echt borstkanker of iets goedaardigs?

4. Sensorische neurowetenschap

Hoe kan onze perceptie van de wereld net zo veel afhangen van de activiteit van onze sensorische zenuwen als van de wereld zelf? Bijv: Je smeert crème over wat pijnlijke spieren voordat je gaat voetballen, maar je krijgt een brandend gevoel en je huid voelt op die plek wat kouder. Dit gebeurt terwijl zowel de buitenlucht als je huid geen temperatuursverandering hebben ondervonden.

5. Neuroimaging – een beeld van het brein

Bijv: aan het ene oog kan een plaatje van een huis gepresenteerd worden en aan het andere oog een plaatje van een gezicht. Het resultaat is ‘binocular rivalry’: beelden die strijden om perceptie. Soms zie je het huis, soms het gezicht maar nooit beiden (dit komt terug in hoofdstuk 6).

Drempelwaarden en de komst van ‘psychophysics’

Gustav Fechner (1801-1887) ontwikkelde ‘psychophysics’ en wordt door sommigen de vader van experimentele psychologie genoemd; een titel die normaliter toegeschreven wordt aan Wilhelm Wundt (1832-1920). Fechner is vooral bekend doordat hij veranderingen in de fysieke wereld relateerde aan veranderingen in onze psychologische ervaringen. Zijn obsessie met de relatie tussen gedachten en substantie plaatste hem in een klassiek debat tussen dualisme en materialisme. Dualisme (dualism): de visie dat gedachten een zelfstandig bestaan leiden; apart van de materiële wereld van het lichaam. Materialisme (materialism) is de visie dat substantie het enige is dat bestaat en dat alles – dus ook gedachten en bewustzijn – het resultaat is van interacties tussen beetjes substantie. Een moderne materialistische positie (het merendeel van wetenschappelijke psychologen geloven hierin) stelt dat de gedachten zijn wat de hersens doen. Fechner kwam met het ‘panpsychism’: de visie dat de gedachten bestaan als zijnde een eigenschap van alle substanties, oftewel, dat alle substantie bewustzijn hebben (toepasbaar op mensen en dieren maar ook op niet-levende dingen). Fechner’s doel was om de relatie tussen sensatie (gedachten) en de energie (substantie) die deze sensatie tot stand liet komen te beschrijven. Hij noemde zijn theorie en methoden ‘psychophysics’: het definiëren van kwantitatieve relaties tussen fysieke en psychologische (subjectieve) ervaringen.

Fechner werd geïnspireerd door Ernst Weber (1795-1878). Weber was geïnteresseerd in aanraking en bestudeerde de accuraatheid van ons idee van aanraking door te meten wat de kleinste afstand is tussen twee punten die nodig is voor een persoon om die twee punten te voelen in plaats van één. Fechner noemde dit de ‘two-point touch threshold’ (hoofdstuk 13).

Weber ontdekte dat mensen die een licht gewicht in hun ene hand kregen, beter waren in het detecteren van een verschil in zwaarte met een ander gewicht in hun andere hand. Dit was in tegenstelling tot wanneer zij een zwaar gewicht kregen als referentie stimulus. Hij noemde dit het ‘just noticeable difference’ (JND) (of ‘difference threshold’) noemde: het kleinst detecteerbare verschil tussen twee stimuli, of met andere woorden: de minimale verandering in een stimulus waarvan correct opgemerkt wordt dat deze anders is dan een referentiestimulus. JNDs veranderen in een systematische manier en houden zich voor bepaalde stimuli aan bepaalde ratio’s. Dit noemde Fechner Weber fracties (Weber fractions): de constanten van evenredigheid in Weber’s wet. Fechner gaf Weber’s observaties ook een wiskundige formule genaamd Weber’s wet (Weber’s law): het principe dat de relatie tussen stimulus en resulterende sensatie beschrijft, dit zegt dat de JND een constante fractie is van de vergelijkingsstimulus. In formule termen zegt dit dat de grootte van een detecteerbaar verschil (ΔI) een constante eigenschap (K) is van het level van de stimulus (I). In Weber’s observaties vond Fechner wat hij zocht: een manier om de relatie tussen gedachten en substantie (in het boek heet dit trouwens ‘mind’ en ‘matter’ respectievelijk) te beschrijven. Hij creëerde Fechner’s wet: de kleinst detecteerbare verandering in een stimulus (ΔI) kan gezien worden als een unit van gedachten omdat dit de kleinste waarneembare verandering is. S = k log R waarin S de psychologische sensatie is, k een constante en log R het level van de fysieke stimulus. Conclusie van deze formule: onze psychologische ervaring van de intensiteit van licht, geluid, geur, aanraking of smaak verhoogt langzamer dan de actuele fysieke stimulus.

Een absolute drempel (absolute threshold) is de minimale hoeveelheid stimulatie die nodig is voor een persoon om de stimulus 50% van de keren op te merken / de minimum intensiteit van een stimulus die opgemerkt kan worden. Wat is de absolute drempel van geluid, het zachtste geluid wat je kunt horen? Hoe meten we dat? Hier zijn 3 methoden voor. De methode van constante stimuli (method of constant stimuli) vereist dat veel stimuli worden gecreëerd met verschillende intensiteiten om de kleinste/laagst detecteerbare intensiteit te vinden. Stimuli – variërend van zeldzaam tot bijna altijd waarneembaar (of zeldzaam tot bijna altijd waarneembaar anders van een referentie stimulus) – worden één voor één aangeboden. Participanten reageren op elke presentatie met “ja/nee” of “hetzelfde/anders”. De methode is makkelijk in gebruik maar kan inefficiënt zijn omdat veel van de participant zijn/haar tijd gespendeerd wordt aan stimuli die duidelijk boven de drempel vallen. Een efficiëntere methode is de methode van limieten (method of limits): hierin worden specifieke dimensies van een stimulus, of het verschil tussen twee stimuli, stapsgewijs gevarieerd totdat de participant anders reageert. Een set stimuli, bijv. tonen, wordt gepresenteerd beginnend met het zachtste geluid en steeds iets harder. De participant wordt gevraagd aan te geven wanneer hij/zij iets hoort. Het kan ook in omgekeerde volgorde (van hard naar zacht) en dan wordt de participant gevraagd wanneer hij/zij het geluid niet meer hoort. Het gemiddelde van dergelijke ‘crossover points’ wordt gezien als de drempel. Een derde methode is de methode van aanpassing (method of adjustment) die hetzelfde is als de methode van limieten, behalve dat de participant zelf stapsgewijs de intensiteit van een stimulus verhoogt/verlaagt. Deze methode is het makkelijkst te begrijpen omdat het overeenkomt met dagelijkse activiteiten zoals het aanpassen van de volume op een stereo, maar wordt het minst gebruikt. Dit is omdat het moeilijk is om mensen betrouwbaar intensiteit aan te laten passen ‘to the same value across people and time’. Om terug te komen op de absolute drempel: het boek concludeert dat er geen harde ‘absolute’ drempels zijn. Vanwege variabiliteit in ons zenuwstelsel zullen we stimuli vlakbij de drempel soms wel detecteren en soms niet. We zullen het moeten doen met een ietwat willekeurige definitie van een drempel.