Влияние имплицитной подсказки на автоматические процессы обработки информации в задаче на решение анаграмм^*

Вместе с тем, использование подобных задач в условиях, например, многократного и быстрого их решения несет в себе ряд методологических трудностей, поскольку классические «инсайтные» задачи достаточно сложны и требуют значительного времени для решения (Bowden et al., 2005). Поэтому при изучении феномена «инсайта» очень часто используются более простые задачи на решение анаграмм (Bowden, Jung-Beeman, 2003; Kounios et al., 2006; Ellis et al., 2011), несмотря на то, что такие задачи «инсайтными» не являются.

И хотя уже было показано, что анаграммы могут решаться через «инсайт» (Novick, Sherman, 2003), в нашей работе, где мы также используем в качестве задач анаграммы, вместо методологически нагруженного термина «инсайт» мы будем использовать термин «решение озарением».

Феноменологически «решение озарением» или «ага-переживание» можно определить как нахождение решения задачи, которое соответствует трем основным критериям:

1)  субъект переживает такое решение как пришедшее неожиданно, при этом оно является верным;

2)  озарению, как правило, предшествуют длительные и непродуктивные попытки решить проблему;

3)  субъект, переживший озарение, не может рассказать, как ему удалось прийти к найденному решению (Bowden et al., 2005).

В качестве альтернативы «решению озарением» указывается метод проб и ошибок или решение с использованием готового алгоритма (Bowden, Jung-Beeman, 2003).

В целом ряде исследований было показано, что на работу интуитивного компонента значительное влияние оказывает так называемая «иррелевантная информация» - информация, не связанная напрямую с решением, но способствующая его нахождению. Классическим примером являются работы Я.А. Пономарева, где в ряде экспериментов «наводящие» задачи, несущие в себе элементы решения, оказывали влияние на решение основной задачи (Пономарев, 1976). Влияние иррелевантной информации в форме неосознаваемых («имплицитных») подсказок или «намеков» на поиск решения также было показано во многих зарубежных работах (Maier, 1931; Shaw, Conway, 1990; Bowden, Jung-Beeman, 2003).

Изучение механизмов, лежащих в основе влияния иррелевантной информации на работу интуитивного компонента, позволит понять механизмы творческого мышления. Поэтому изучение процессов, обусловливающих влияние иррелевантной информации на работу интуитивного компонента, явилось главной целью нашего исследования.

Первая попытка осуществления данной задачи предпринималась в проведенном нами ранее исследовании (Медынцев, 2014): испытуемым в случайном порядке предъявлялись анаграммы и псевдослова (наборы букв, из которых нельзя было составить осмысленное слово). Стимул предъявлялся на короткое время (400 мс), за которое испытуемый должен был распознать, была ли ему предъявлена анаграмма или псевдослово.

В дальнейшем анаграмма предъявлялась испытуемому еще раз, уже в течение более длительного времени, за которое испытуемый должен был как решить анаграмму, так и отметить, являлось ли данное решение «озарением» или не являлось таковым.

В роли имплицитной подсказки использовались различия в построении анаграмм и псевдослов, о которых испытуемым не сообщалось. Влияние подсказки на работу интуитивного компонента оценивалось анализом поведенческих характеристик решений, отнесенных испытуемыми к решениям «озарением».

Полученные результаты продемонстрировали качественное отличие решений «озарением» от альтернативных решений. Так, было показано, что решения, причисляемые испытуемыми к решениям «озарением», требовали более короткого времени, нежели решения методом проб и ошибок. Помимо этого, было обнаружено, что решению «озарением» предшествует более быстрое распознавание анаграммы. То есть при предъявлении стимула на 400 мс в ситуации, предшествующей «озарению», испытуемый быстрее отличает анаграмму от псевдослова (Медынцев, 2014).

На основании полученных результатов было выдвинуто предположение о том, что механизмы, обусловливающие влияние иррелевантной информации на работу интуитивного компонента, начинают действовать уже на ранних этапах восприятия стимула, т. е. в интервале до 400 мс после его предъявления. Подобный вывод заставил нас обратиться к анализу классических представлений о двух типах процессов обработки информации при восприятии стимула: автоматических, которые являются неосознаваемыми, и контролируемых (осознаваемых) процессов.

Согласно этим представлениям, автоматическая обработка характеризуется непроизвольностью, быстротой протекания, неосознанностью (в сферу сознания выводится только результат обработки) (Posner, Snyder, 1975). То, что именно интервал около 400 мс может являться неким граничным интервалом между автоматическими и контролируемыми процессами в ходе восприятия стимула, показано, в частности, в исследовании Дж. Нили в 1977 г.

В этом эксперименте испытуемый должен определить, является ли предъявленная ему последовательность букв словом: например, «дятел» или «теляд». Показу тестовой последовательности предшествовало предъявление слова, которое обычно (80% случаев) было названием соответствующей категории («птица»), но иногда (20%) могло обозначать совсем другую категорию (например, «мебель»). Влияние семантической предна- стройки («птица» - «дятел») имело место только если интервал между словом-категорией и словом-целью был более 350-400 мс. Если же задержка была короче, такого эффекта не наблюдалось (цит. по: Величковский, 2006).

Таким образом, задача актуального исследования состояла в изучении роли ранних «автоматических» процессов в механизме влияния иррелевантной информации (в форме имплицитной подсказки) на интуитивный компонент.

Для решения этой задачи было необходимо:

1)     доказать взаимосвязь ранних процессов и решений «озарением» в задаче на решение анаграмм;

2)     доказать влияние имплицитной подсказки на протекание ранних процессов в задаче на решение анаграмм;

3)     обнаружить и описать процессы, имеющие место на ранних этапах восприятия стимула в задаче на решение анаграмм.

Для обнаружения и описания происходящих когнитивных процессов мы использовали регистрацию электрической активности мозга, обработанную методом выделения потенциалов, связанных с событиями.

Дополнительной задачей исследования явилась оценка степени имплицитности используемой нами подсказки.

Методика

Для достижения поставленных целей мы использовали разработанную ранее методику (Медынцев, 2014), внеся в нее дополнительные изменения. В эксперименте испытуемому предъявлялись два типа стимулов: анаграммы и псевдослова. Как анаграммы, так и псев­дослова состояли из пяти букв. Все анаграммы составлялись из существительных, уравненных по частоте встречаемости. В качестве источника слов использовался частотный словарь русской лексики (Ляшевская, Шаров, 2009). Псевдослова представляли собой случайные наборы букв, из которых осмысленное слово построить было нельзя.

Важно отметить, что в построении анаграмм и псевдослов имелись различия, о которых испытуемым не сообщалось. В составе псевдослова обязательно присутствовали гласные «О» и «А» (пример: ЖОДАК, МОЛГА). В то же время анаграммы были подобраны таким образом, чтобы в их составе гласных «А» и «О» не было (пример: ТЛПЕЯ (петля), ИССВТ (свист)). Эти различия и являлись имплицитной подсказкой в нашем исследовании. Исключением являлись анаграммы последней серии. В последней серии как анаграммы, так и псевдослова имели в своем составе гласные «О» и «А».

В ходе эксперимента стимулы предъявлялись в случайном порядке (рис. 1). При первом предъявлении стимул предъявлялся на 400 мс, по истечении которых он сменялся вопросом «Анаграмма?», в ответ на который испытуемому требовалось как можно быстрее нажать клавишу «1», если он считал, что была предъявлена анаграмма, и клавишу «2», если он так не думал.

Так как информацию об отличии анаграммы от псевдослова испытуемым не сообщали, им предлагалось самостоятельно придумать стратегию того, каким образом отличить анаграмму от псевдослова.

После сделанного выбора на экране появлялся вопрос «Уверен?». В этом случае от испытуемого требовалось нажать на клавишу «1», если он субъективно уверен в правильности предыдущего решения более чем на 50% и клавишу «2», если он уверен в своем решении менее чем на 50%.

Затем в случае, если стимулом являлось псевдослово, на экране появлялось сообщение: «Это псевдослово».

Если же испытуемому была предъявлена анаграмма, то появлялось сообщение: «Это анаграмма, попробуйте решить». Стимул предъявлялся еще раз на неограниченное время. Испытуемый должен был постараться разгадать анаграмму. В зависимости от результата испытуемый нажимал клавишу «1», если анаграмму разгадать удалось, и клавишу «2», если этого сделать не получилось. Время на разгадку анаграммы не ограничивалось.

После того, как испытуемый произносил вслух решение анаграммы (или говорил «не знаю»), перед ним появлялся последний вопрос: «Инсайт? Да/нет».

При появлении этого вопроса испытуемый должен был нажать на клавишу «1», если он полагал, что решение анаграммы было найдено «озарением», или клавишу «2», если у него было иное мнение. О том, что считать «решением озарением», испытуемый инструктировался заранее. Инструкция звучала следующим образом: «Решением озарением» является решение, которое пришло Вам в голову неожиданно. Вы не могли дать сами себе субъективный отчет о том, каким образом оно к Вам пришло. Вы не думали в русле решения, Вы не вспоминали ничего похожего на решение. В случае, если Вы не можете определиться, является ли решение «озарением» или нет, нажимайте клавишу «2».

Всего испытуемый проходил 7 экспериментальных серий. Первая и седьмая серии были контрольными, серии со второй по шестую - экспериментальными.

В контрольных сериях в качестве стимулов испытуемому предъявлялись последовательности из пяти цифр: «11111», «10101», «00000». Задача испытуемого сводилась к тому, чтобы при появлении стимулов «11111» и «10101» на все вопросы механически нажимать клавишу «1», а при предъявлении стимула «00000» - клавишу «2».

Всего в контрольных сериях последовательность «11111» предъявлялась испытуемому тридцать пять раз, «00000» - двадцать восемь раз, «10101» - восемнадцать раз. Задачи контрольной серии: 1) обучить испытуемого без ошибок работать в экспериментальной ситуации; 2) оценить индивидуальную скорость нажатия клавиш в задаче простого двухаль­тернативного выбора.

В основных сериях испытуемому предъявлялось 50 анаграмм и 30 псевдослов.

По окончании исследования каждому испытуемому задавали два вопроса.

1.    «Получалось ли у Вас отличать анаграмму от псевдослова при первом предъявлении? Какую стратегию Вы для этого использовали?»

2.    «В нашем эксперименте анаграммы от псевдослов отличались наличием гласных «А» и «О». В последней серии такого не происходило. Заметили ли Вы данное различие? Использовали ли Вы его для решения задачи?»

Регистрация поведенческих показателей

В качестве поведенческих показателей нами использовались:

а) «время распознавания стимула» - скорость, с которой испытуемый нажимал на клавишу при ответе на вопрос «Анаграмма?»;

б)  «количество верных распознаваний» - число случаев, когда испытуемый нажимал на клавишу «1» при предъявлении анаграмм;

в)  «показатель уверенности» - число случаев, когда испытуемый нажал на клавишу «1» при ответе на вопрос «Уверен?»;

г)  «количество верных решений» - число случаев, когда испытуемый решал анаграмму верно;

д)  «количество «решений озарением»» - число случаев, в которых испытуемый полагал, что решение было найдено «озарением».

Регистрация электрической активности мозга

Регистрация электрической активности мозга (ЭЭГ) производилась в течение всего эксперимента и осуществлялась монополярно. В качестве референта использовалась мочка уха. Запись ЭЭГ велась от лобных (Р7, Р8, Р3, Р4, Р/), париетальных (Р3, Р4, Р/), затылочных (01, О/, 02) и центральных (С3, С/, С4) отведений, установленных по системе 10-20.

Фильтрация регистрируемой ЭЭГ осуществлялась в полосе частот от 0,5 до 70 Гц. Частота квантования записи составляла 250 Гц.

Для последующего анализа ЭЭГ использовался метод регистрации вызванных потенциалов. В качестве интересующего события было выбрано первое предъявление анаграммы или псевдослова (рис. 1).

Эпохой анализа был выбран интервал времени в 100 мс до первого предъявления стимула (для вычитания базовой линии) и 500 мс после нее. Эпохи анализа с присутствующими на них глазными или миографическими артефактами удалялись. Также из анализа были исключены все эпохи шестой серии.

В среднем для каждого испытуемого для каждого типа стимулов в анализ вошло 197,6 эпохи для анаграмм и 110,4 эпох для псевдослов.

Испытуемые

Всего в исследовании приняли участие 12 испытуемых (7 женщин и 5 мужчин; средний возраст - 22,5 лет). В связи с некачественной записью ЭЭГ данные одного из испытуемых были исключены из анализа.

Гипотезы

С целью проверки нашей гипотезы эксперимент был организован следующим образом: имплицитная подсказка, позволявшая отличать анаграммы от псевдослов, присутствовала только в сериях 2-5. В серии 6 анаграммы и псевдослова не отличались, т. е. предполагалось, что имплицитная подсказка будет оказывать влияние на протекание «ранних» процессов только в первых сериях, но не будет в шестой. И очевидно, что это влияние отразится на количестве решений «озарением» как проявлении интуитивного компонента. Кроме того, имплицитная подсказка окажет влияние на эффективность распознавания анаграмм в сериях 2-5.

Итак, были сформулированы следующие эмпирические гипотезы.

1.     Количество решений «озарением» в шестой серии будет меньше, нежели в предыдущих сериях.

2.     Время верного распознавания анаграмм будет снижаться от второй к пятой серии и резко возрастет в шестой серии. Количество верных распознаваний анаграмм будет также расти от второй к пятой серии и резко упадет в шестой серии.

3.     В ЭЭГ испытуемых, зарегистрированных во временном окне 0-400 мс после предъявления стимула, будут обнаружены паттерны, связанные с обработкой информации о предъявленном стимуле.

Также нами дополнительно проверялся факт имплицитности нашей подсказки. Предполагалось, что в ходе исследования испытуемые не будут сознательно использовать существующее различие в строении анаграммы и псевдослова. На основании этого ожидалось следующее.

4.     При устном опросе после исследования испытуемые не смогут сообщить, чем различались анаграммы и псевдослова.

5.     Показатель уверенности испытуемого при верном и неверном распознавании анаграмм различаться не будет.

Результаты

В опросе после исследования ни один из испытуемых не сообщил об обнаружении и использовании различий между анаграммами и псевдословами. Испытуемые использовали следующие стратегии ответа на вопрос «Анаграмма?»:

-      использование вероятности появления стимула («если два раза подряд было псев­дослово, то третьим точно будет анаграмма») - 1 человек;

-       поиск в стимуле редко встречающихся сочетаний букв - 3 человека;

-       поиск в стимуле редко встречающихся букв - 4 человека;

-       использование интуиции (отсутствие сознательной стратегии) - 5 человек.

В среднем количество верно решенных анаграмм составило 64,3%. Количество верных распознаваний (без учета шестой серии) составило 45%.

В среднем число решений, которые испытуемые отмечали как «решение озарением», составило 23,7%.

С целью определения количественных показателей «решения озарением» в шестой серии для каждого испытуемого было рассчитано отношение числа таких решений к общему числу анаграмм для серий со второй по пятую (число «решений озарениями» / 250) и отдельно для шестой серии (число «решений озарениями» / 50). Сравнение с использованием теста Уилкоксона показало достоверное уменьшение числа «решений озарением» в шестой серии (Т = 0, р < 0,01).

Сопоставление времени верного распознавания анаграмм от второй к шестой серии достоверно снижалось (тест Крускала-Уоллиса, Н=9,72, р < 0,01). Однако от пятой к шестой серии снижение остановилось, и сравнительный анализ показателей времени ответа серий 5 и 6 достоверных различий не выявил.

Количество верных распознаваний возрастало от второй к пятой серии (рис. 2). Однако от пятой к шестой серии данный показатель достоверно снизился (тест Уилкоксона, Т = 0, р < 0,01).

Также оценивался показатель уверенности испытуемых в принятом решении. Были сопоставлены значения показателя в ситуации верного и ошибочного распознавания стимула. Для анализа были отобраны данные из серий 2-5. Анаграммы и псевдослова оценивались отдельно. Было обнаружено, что показатели уверенности в ответе были значительно выше в случае верного распознавания анаграмм, нежели при неверном распознавании (тест Уилкоксона, Т = 1, р < 0,01). Для псевдослов таких различий обнаружено не было.

Визуальная оценка активности мозга, связанной с предъявлением стимулов, продемонстрировала характерную для подобной работы деятельности структуру потенциала, различавшуюся для фронтальных и париетальных областей (рис. 3). Помимо классического комплекса Р1-Ы1, возникающего в районе 0-150 мс после предъявления стимула, во временном интервале от 180 до 400 мс имеет место позитивное колебание, развивающееся вплоть до появления следующего комплекса Р1-Ы1, который связан с исчезновением стимула и появлением вопроса «Анаграмма?».

Для анализа различий между потенциалами был проведен дисперсионный анализ (без поправки на множественные сравнения). В качестве факторов были выбраны электрод и тип стимула (анаграмма, псевдослово). Значение средней амплитуды колебания в интервале от 200 до 380 мс после предъявления стимула выступило в качестве зависимой переменной (рис. 3). Было обнаружено достоверное влияние фактора «тип стимула» (Б (1, 280) = = 3,93, р < 0,05), но не фактора электродов или взаимодействия факторов (табл. 1).

Как видно из рисунка 4, различия в данном временном окне имеют место во всех от­ведениях.

Таблица 1

Значения амплитуды потенциалов, зарегистрированных для разных стимулов (мВ)

Обсуждение

Поведенческие данные

Как показывает проведенное исследование, количество решений, отмечавшихся испытуемыми как «решение озарением», достоверно уменьшилось в шестой серии, что, с нашей точки зрения, является подтверждением выдвинутой нами гипотезы. Учитывая, что шестая серия отличается от других лишь отсутствием имплицитной подсказки (различий в строении анаграммам и псевдослов), можно предположить, что именно это условие повлияло на работу интуитивного компонента в сторону снижения количества «решений озарением».

Кроме того, результаты проведенного анализа свидетельствуют в пользу предположения о влиянии имплицитной подсказки на время и количество верных распознаваний. Оба показателя значимо изменились в шестой серии. Это показывает, что наша подсказка оказывала значительное влияние именно на «ранние» процессы обработки предъявленного стимула. Тем не менее, нельзя с определенностью утверждать, что используемая подсказка была имплицитной по своему характеру.

Несмотря на то, что никто из испытуемых не сообщил об обнаружении и использовании различия в строении анаграмм и псевдослов, при верном распознавании анаграммы испытуемые были более уверены в собственном решении, нежели при ошибочном.

Впрочем, определенно утверждать обратное также нельзя.

Во-первых, показатели уверенности для верных и неверных распознаваний псевдос­лов достоверно не отличаются.

Во-вторых, в среднем только 45% анаграмм было распознано верно, что для осознанного выбора решения является недостаточным.

Финансирование