Рисунок 1. Две основные модели «эффекта превосходства слова»: слева – «каскадная модель двух путей» (Coltheart et al. 2001), справа – «модель интерактивной активации» (Rumelhart, McClelland 1982)
Среди попыток теоретического объяснения «эффекта превосходства слова», опирающихся на идею знакомости внешнего вида слов, ведущее место уверенно заняло коннекционистское объяснение Д. Румельхарта и Дж. Макклелланда, получившее название «модели интерактивной активации» (Interactive Activation Model, IAM) (McClelland, Rumelhart 1981; Rumelhart, McClelland 1982). Модель включает три уровня обработки зрительной информации о словах (см. рис. 1 справа): уровень отдельных признаков (элементов), уровень букв и уровень слов. Поступающая информация в процессе обработки передается с одного уровня на другой, а благодаря петлям обратной связи становится возможным автоматическое повышение эффективности обработки информации об отдельных буквах в составе слова (в частности, ее ускорение), а также преодоление затруднений в их распознавании. Это становится особенно важно, если качество поступающей информации невысоко: именно в данном случае нисходящие влияния особенно явственно повышают эффективность обработки информации об отдельных буквах (в чем, собственно, и состоит «эффект превосходства слова»), иначе в этой высокоуровневой информации нет принципиальной необходимости. Кроме того, необходимо, чтобы нисходящая активация от слова успела достигнуть уровня анализа букв: если целевая буква предъявляется раньше остальных букв слова, то «эффект превосходства слова» не возникает, а если позже – его величина сопоставима с условиями одновременного предъявления (Rumelhart, McClelland 1982).
Модификацией этой модели считается «модель двойной считки» (Dual read-out model) Дж. Грейнджера и А. Джейкобса, которые предположили, что отображение каждой из букв стимульного набора усиливается не только нисходящей активацией со стороны конкретного слова, в состав которого она входит, но и активацией от отдельных знакомых буквосочетаний: иными словами, эффективность опознания буквы возрастает, если соседние буквы задают для данной буквы на данной позиции типичный контекст (Grainger, Jacobs 1994). Эта модель дает правдоподобное объяснение не только «эффекта превосходства слова», но и эффекта превосходства произносимых псевдослов по сравнению с отдельными буквами и случайными наборами букв, а также равенства этих эффектов у детей, недостаточно хорошо владеющих техникой чтения (Grainger et al. 2003).
Модель интерактивной активации Д. Румельхарта и Дж. Макклелланда получила наиболее широкое распространение небезосновательно. Во-первых, она позволила расширить круг объясняемых феноменов за пределы классического «эффекта превосходства слова», включив в их число эффекты контекста в распознавании зашумленных изображений, изучать которые начал еще У. Пиллсбери (Pillsbury 1897), – например, способность человека узнать слово, частично перекрытое «маской», при затруднении в опознании или неоднозначности отдельных его элементов (McClelland, Rumelhart 1981; см. рис. 2).
Рисунок 2. «Эффект превосходства слова» при восприятии зашумленных изображений. Частично заслоненная буква вне контекста может быть распознана как R, однако благодаря контексту однозначно распознаётся как K (из статьи: McClelland, Rumelhart 1981: 383)
Во-вторых, показано, что она в наибольшей степени соответствует физиологическим данным (Martin et al. 2006). В-третьих, параллельный характер обработки информации об отдельных элементах слова подтверждают исследования «эффекта превосходства слова» не только в алфавитных, но и в иероглифических языках – например, в китайском, где частотность каждого из составляющих иероглифов не влияет на скорость лексического решения относительно слов, тогда как такое влияние для псевдослов наблюдается (Mattingly, Xu 1994). В-четвертых, в целом ряде случаев продемонстрирован автоматический характер «эффекта превосходства слова», предполагаемый в данной модели: например, установлено, что повышение эффективности опознания отдельной буквы в слове по сравнению с несловом наблюдается даже в том случае, когда человек не может опознать самого слова (Fine 2001a). Аналогичные результаты показывают испытуемые, страдающие односторонним пространственным игнорированием (Sieroff, Posner 1988).
Однако еще в 1980-х гг., вскоре после публикации, эта модель была подвергнута экспериментальной критике в работах Д. Мьюхорта и коллег (Marchetti, Mewhort 1986; Mewhort, Johns 1988). Изменяя расстояние между отдельными буквами, осуществляя их вращение на 180° и предъявляя слова, состоящие как из строчных, так и из заглавных букв, авторы показали, что испытуемый опирается не только на информацию об отдельных буквах, поступающую по отдельным каналам, как это предполагается в модели интерактивной активации, но и на общий «образ слова» и, возможно, на форму межбуквенных интервалов, т. е. на «надбуквенные признаки», существование которых предположил еще Д. Уилер, интерпретируя результаты своих экспериментов (Wheeler 1970). Обнаружилось, что «эффект превосходства слова», который, согласно предсказаниям первоначальной версии модели интерактивной активации с поканальной обработкой информации о буквах, должен был бы сохраниться при всех этих манипуляциях, в действительности исчезает. Любопытно, что в более ранней работе Дж. Макклелланда «эффект превосходства слова» для стимулов-слов, записанных вперемешку строчными и заглавными буквами, наблюдался, хотя и достигал меньшей величины, чем в случае предъявления слов буквами одного регистра, а вероятность правильного отчета о том, в каком регистре была предъявлена какая буква, не превышала при этом 52 % (McClelland 1976). А в более позднем нейро психологическом исследовании было обнаружено, что «эффект превосходства слова» в условиях смешанного предъявления, состоящего из строчных и заглавных букв, наблюдается в задаче с полным отчетом у пациентов, страдающих алексией вследствие локального поражения головного мозга и способных только к побуквенному чтению (Bowers et al. 1996). Однако увеличение расстояния между буквами приводит к разрушению «эффекта превосходства слова» у больных с односторонним пространственным игнорированием в игнорируемом полуполе зрения (Sieroff 1991).
Роль общей конфигурации слова продемонстрирована и в исследовании «эффекта превосходства слова» в арабском языке, где, помимо направления чтения справа налево, буквы даже в печатном шрифте соединены друг с другом, иными словами, в принципе отсутствует перцептивная сегрегация отдельных букв. Несмотря на эти особенности, для отдельных символов арабского алфавита, предъявленных в контексте рукописной буквенной строки, наблюдается как «эффект превосходства слова», так и «эффект превосходства псевдослова», указывающий также на значимость ближайшего окружения (Jordan et al. 2010). Этот вывод подкрепляется результатами исследования феномена иллюзорного зрительного восприятия бессмысленных точечных наборов в составе слова как букв алфавита родного языка, напечатанных тем же шрифтом, что и остальные буквы, без ограничений на длительность предъявления, но на некотором отдалении от наблюдателя, определяемом остротой его зрения (Jordan et al. 1999). Отчетливого восприятия всех букв четырехбуквенного слова можно добиться в 93% случаев, предъявляя испытуемому лишь две крайние буквы слова (см. рис. 3), что указывает на возможность доступа к словоформе независимо от опознания физических признаков отдельных букв, на основе реконструкции этих букв и буквосочетаний в зрительной системе.
Рисунок 3. Предъявление подобных стимулов на некотором удалении ведет к субъективному зрительному восприятию всех четырех букв слова (из статьи: Jordan et al. 1999: 1414)
Различение вклада зрительной знакомости слов и орфографической упорядоченности букв на материале русского языка осуществил в диссертационном исследовании В. Н. Каптелинин (1983) с использованием задачи поиска буквы в словах, несловах и произносимых псевдословах, также состоявших либо только из строчных, либо вперемешку из строчных и заглавных букв. Если в условиях обычного предъявления наблюдались и эффект знакомости слова, и эффект орфографической упорядоченности, то в условиях смешанного предъявления эффект знакомости слова исчезал, в то время как эффект орфографической упорядоченности сохранялся практически в полном объеме.
Наконец, с позиций модели интерактивной активации, предполагающей единственную форму нисходящих влияний на процесс обработки зрительной информации о словах, затруднительно осмыслить результаты сложившейся относительно недавно области исследований, авторы которых вновь обращаются к спектру исследовательских проблем лаборатории В. Вундта: а именно, данные о связи «эффекта превосходства слова» и внимания. Примеры таких исследований будут рассмотрены ниже.
4.3. Исследования связи «эффекта превосходства слова» и внимания в когнитивной психологии и нейронауке
В последние полтора десятилетия «эффекты превосходства слова» в зрительном восприятии после некоторого затишья вновь стали объектом интереса исследователей в разных странах. В частности, обнаружение таких эффектов рассматривается как признак возможного участия нисходящих процессов обработки зрительной информации в феноменах, которые прежде рассматривались как низкоуровневые. За последнее время «эффекты превосходства слова» описаны не только для условий маскировки предшествующим и последующим стимулом (Reicher 1969; Jordan, Bevan 1994), но и для целого ряда феноменов зрительной маскировки, не предполагающих перекрытия маской целевого стимула и потому связываемых не только с ухудшением качества перцептивного образа, но и с особенностями зрительного внимания: в частности, с его «разрешающей способностью» и временными параметрами. Например, это латеральная маскировка, или так называемое скучивание стимулов на периферии поля зрения (Fine 2001b; 2004), и метаконтрастная маскировка (Luiga 2003), ведущая к неспособности воспринять целевой стимул, если на интервале от 30 до 80 мс за ним следует маска, не перекрывающая и не пересекающая его, но имеющая с ним общие контуры.