Assessment | Biopsychology | Comparative |Cognitive | Developmental | Language | Individual verschillen |Persoonlijkheid |Filosofie |Sociaal |
Methodieken |Statistieken |Clinisch |Onderwijskundig |Industrieel |Professionele items |Wereldpsychologie |

Cognitieve Psychologie:Aandacht – Besluitvorming – Leren – Oordeelsvorming – Geheugen – Motivatie – Perceptie – Redeneren – Denken -Cognitieve processenCognitie -OutlineIndex

Het cocktailparty-effect is een voorbeeld van selectieve aandacht en is het fenomeen dat men in staat is zijn auditieve aandacht te richten op een bepaalde stimulus terwijl men een reeks andere stimuli wegfiltert, ongeveer zoals een feestganger zich kan concentreren op een enkel gesprek in een rumoerige ruimte. Dit effect is wat de meeste mensen in staat stelt om “in te tunen” op een enkele stem en “uit te tunen” alle anderen. Het kan ook een soortgelijk fenomeen beschrijven dat optreedt wanneer iemand onmiddellijk woorden van belang kan opmerken die afkomstig zijn van niet-beheerde stimuli, bijvoorbeeld het horen van de eigen naam in een ander gesprek.

Binaurale verwerking

Het cocktail party effect werkt het beste als een binauraal effect, dat horen met beide oren vereist. Mensen met slechts één functioneel oor lijken veel meer gestoord te worden door storend geluid dan mensen met twee gezonde oren. Maar ook zonder binaurale locatie-informatie kunnen mensen, zij het met grotere moeite, selectief aandacht besteden aan één bepaalde spreker als de toonhoogte van zijn stem of het onderwerp van zijn toespraak voldoende onderscheidend is.

Het binaurale aspect van het cocktailparty-effect houdt verband met de lokalisatie van geluidsbronnen. Experimenten hebben aangetoond dat het auditieve systeem in staat is om ten minste twee geluidsbronnen tegelijkertijd te lokaliseren en ook tegelijkertijd de juiste geluidsbronkenmerken aan deze geluidsbronnen toe te kennen. Met andere woorden, zodra het auditieve systeem een geluidsbron heeft gelokaliseerd, kan het de signalen van deze geluidsbron extraheren uit een mengsel van interfererende geluidsbronnen.

Het wordt verondersteld dat het auditieve systeem een soort kruiscorrelatiefunctie tussen de signalen van beide oren uitvoert. Een cross-correlatiefunctie projecteert signalen op een as, die overeenkomt met het tijdsverschil tussen beide oorsignalen. Bijvoorbeeld, geluid met een inter-oor tijdsverschil van 0.3 ms wordt geprojecteerd op de 0.3 ms positie van de correlatie-as. Als er meerdere geluidsbronnen aanwezig zijn, ontstaan er complexe correlatiepatronen. De statistische parameters van deze patronen, zoals gemiddelde waarde en variantie, zijn afhankelijk van de richtingen en niveaus van de geluidsbronnen. Het auditieve systeem is uiteraard in staat deze patronen te analyseren en de signalen van een specifieke geluidsbron te bepalen.

Er zijn pogingen ondernomen om het cocktailparty-effect met technische middelen na te bootsen. Er zijn cocktailparty-processoren geconstrueerd die het signaal van een enkele geluidsbron uit een mengsel van geluidsbronnen kunnen halen. Er zijn cocktailparty-processoren, die gebaseerd zijn op correlatiefuncties, die inter-aurale tijdsverschillen evalueren, maar er zijn ook cocktailparty-processoren voor inter-aurale niveauverschillen. De principes van het menselijke cocktailparty-effect zijn echter nog niet volledig onderzocht. Technische cocktailparty-processoren bereiken nog niet de mogelijkheden van het menselijke auditieve systeem. Nima Mesgarani en Edward Chang waren in staat te volgen naar welke spreker elke vrijwilliger luisterde, gewoon door hun hersenactiviteit te volgen – de eerste keer dat dit is gedaan. Nadat het sleutelwoord was uitgesproken, toonde het spectrogram aan dat de auditieve cortex van de vrijwilliger slechts op één enkele stem reageerde in plaats van op een combinatie van de twee, ook kon het team aan de hand van het algoritme zien wanneer luisteraars zich per vergissing op de verkeerde spreker richtten, aangezien de vertaalde hersenactiviteit in het spectrogram een zin voorstelde die door de andere stem werd uitgesproken.

Monaurale verwerking

Het auditieve systeem gebruikt niet alleen methoden voor een richtingsspecifieke signaalverwerking, het gebruikt ook monaurale effecten voor ruisonderdrukking. Als de karakteristieken van een gewenst signaal bekend zijn (zoals de karakteristieken van spraak) of kunnen worden geschat (zoals verwachte fonemen bij waargenomen mondbewegingen), dan kunnen alle signaalcomponenten die niet overeenkomen met de verwachte karakteristieken worden onderdrukt en kan het storende effect van deze ruis worden verminderd.

De menselijke pinna (de uitwendige flap van huid en kraakbeen van het oor) is een richting-afhankelijk filter dat selectief bepaalde frequenties verwijdert, gebaseerd op de richting waaruit het geluid komt. Dit filter kan geluiden van boven versus beneden, en van voren versus achteren onderscheiden, zelfs wanneer slechts één oor wordt gebruikt.

Controle van de richting van de aandacht

In het begin van de jaren 1950 kan veel van het vroege werk op dit gebied worden teruggevoerd op problemen van luchtverkeersleiders. In die tijd ontvingen verkeersleiders berichten van piloten via luidsprekers in de verkeerstoren. Het horen van de door elkaar gehusselde stemmen van vele piloten over een enkele luidspreker maakte de taak van de verkeersleider zeer moeilijk. Het effect werd voor het eerst gedefinieerd en “het cocktailparty-probleem” genoemd door Colin Cherry in 1953. Cherry voerde aandachtsexperimenten uit waarbij proefpersonen werd gevraagd naar twee verschillende berichten uit één luidspreker op hetzelfde moment te luisteren en te proberen ze van elkaar te scheiden. Uit zijn werk blijkt dat ons vermogen om geluiden te onderscheiden van achtergrondlawaai wordt beïnvloed door vele variabelen, zoals het geslacht van de spreker, de richting waaruit het geluid komt, de toonhoogte en de snelheid van de spraak.

Modellen van aandacht

Het vroegste werk in het onderzoeken van mechanismen van selectieve aandacht werd verricht door Donald Broadbent, die een theorie voorstelde die bekend is geworden als het filtermodel. Dit model werd vastgesteld met behulp van de dichotische luistertaak. Bij dit soort experiment draagt een deelnemer een koptelefoon en luistert naar twee verschillende auditieve stromen, één in elk oor. De deelnemer besteedt dan aandacht aan de ene stroom terwijl hij de andere negeert. Na het luisteren wordt de deelnemer gevraagd zich informatie te herinneren van zowel de bijgewoonde als de niet bijgewoonde kanalen. Broadbent’s onderzoek met de dichotische luistertaak toonde aan dat de meeste deelnemers accuraat waren in het herinneren van informatie waar ze actief aandacht aan hadden besteed, maar veel minder accuraat in het herinneren van informatie waar ze geen aandacht aan hadden besteed. Dit leidde Broadbent tot de conclusie dat er een “filter” mechanisme in de hersenen moet zijn dat informatie kan blokkeren die niet selectief werd bijgewoond. Het filtermodel zou als volgt werken: wanneer informatie de hersenen binnenkomt via zintuiglijke organen (in dit geval de oren) wordt zij opgeslagen in het zintuiglijk geheugen. Voordat de informatie verder wordt verwerkt, laat het filtermechanisme alleen bijgewoonde informatie door. De geselecteerde aandacht wordt vervolgens doorgegeven aan het werkgeheugen, waar het kan worden bewerkt en uiteindelijk overgebracht naar het langetermijngeheugen. In dit model kan auditieve informatie selectief worden bijgewoond op basis van haar fysieke kenmerken, zoals plaats en volume. Anderen suggereren dat informatie kan worden opgepikt op basis van Gestalt kenmerken, zoals continuïteit en afsluiting. Voor Broadbent verklaarde dit het mechanisme waardoor wij ervoor kunnen kiezen slechts één bron van informatie tegelijk bij te wonen en andere uit te sluiten. Broadbent’s model kon echter geen verklaring bieden voor de waarneming dat woorden van semantisch belang, bijvoorbeeld de eigen naam, onmiddellijk kunnen worden beluisterd ondanks het feit dat ze zich in een onbeheerd kanaal bevonden. Kort na Broadbent’s experimenten, herhaalden de Oxford studenten Gray en Wedderburn zijn dichotische luistertaken, veranderd met monosyllabische woorden die betekenisvolle zinnen kunnen vormen, behalve dat de woorden verdeeld werden over de oren. Bijvoorbeeld de woorden, “Lieve, één, Jane,” werden soms in volgorde gepresenteerd aan het rechteroor, terwijl de woorden, “drie, Tante, zes,” werden gepresenteerd in een gelijktijdige, concurrerende volgorde aan het linkeroor. Deelnemers herinnerden zich eerder, “lieve tante Jane,” dan de nummers; ze herinnerden zich ook eerder de woorden in de volgorde van de zinnen dan de nummers in de volgorde waarin ze werden gepresenteerd.

File:Models2.png

In een latere aanvulling op deze bestaande theorie van selectieve aandacht, ontwikkelde Anne Treisman het verzwakkingsmodel. In dit model wordt informatie, wanneer deze door een filtermechanisme wordt verwerkt, niet volledig geblokkeerd zoals Broadbent zou suggereren. In plaats daarvan wordt de informatie verzwakt (attenuated), waardoor zij op een onbewust niveau alle stadia van verwerking kan doorlopen. Treisman suggereerde ook een drempelmechanisme waarbij sommige woorden, op basis van semantisch belang, iemands aandacht kunnen trekken uit de onbeheerde stroom. De eigen naam, aldus Treisman, heeft een lage drempelwaarde (d.w.z. dat hij een hoge betekenis heeft) en wordt dus gemakkelijker herkend. Hetzelfde principe geldt voor woorden als vuur, waardoor onze aandacht wordt gericht op situaties die daar onmiddellijk om vragen. De enige manier waarop dit kan gebeuren, zo betoogde Treisman, is als er in de niet-bewaakte stroom voortdurend informatie wordt verwerkt.

Om gedetailleerder uit te leggen hoe woorden kunnen worden bijgewoond op basis van semantisch belang, stelden Deutsch & Deutsch en Norman later een model van aandacht voor dat een tweede selectiemechanisme omvat, gebaseerd op betekenis. In wat bekend is geworden als het Deutsch-Norman model, wordt informatie in de onbeheerde stroom niet helemaal verwerkt in het werkgeheugen, zoals het model van Treisman zou impliceren. In plaats daarvan wordt informatie in de onbeheerde stroom door een secundair filter geleid na patroonherkenning. Als de onbewaakte informatie wordt herkend en onbelangrijk wordt geacht door het secundaire filter, wordt voorkomen dat het het werkgeheugen binnenkomt. Op deze manier kan alleen onmiddellijk belangrijke informatie uit het onbewaakte kanaal tot het bewustzijn komen.

Daniel Kahneman heeft ook een model van aandacht voorgesteld, maar het verschilt van eerdere modellen in die zin dat hij aandacht niet beschrijft in termen van selectie, maar in termen van capaciteit. Voor Kahneman is aandacht een hulpbron die over verschillende stimuli moet worden verdeeld, een stelling die enige steun heeft gekregen. Dit model beschrijft niet wanneer de aandacht wordt gericht, maar hoe ze wordt gericht. Volgens Kahneman wordt aandacht in het algemeen bepaald door arousal; een algemene toestand van fysiologische activiteit. De wet van Yerkes-Dodson voorspelt dat arousal optimaal zal zijn op gematigde niveaus – prestaties zullen slecht zijn wanneer men over- of onder-aroused isTemplate:Refn. De opwinding bepaalt dus onze beschikbare aandachtscapaciteit. Vervolgens zorgt een toewijzingsbeleid ervoor dat onze beschikbare aandacht wordt verdeeld over een aantal mogelijke activiteiten. De activiteiten die door het toewijzingsbeleid het belangrijkst worden geacht, zullen de meeste aandacht krijgen. Het toewijzingsbeleid wordt beïnvloed door blijvende disposities (automatische invloeden op de aandacht) en momentane intenties (een bewuste beslissing om ergens aandacht aan te besteden). Voor kortstondige intenties, die een gerichte aandachtsrichting vereisen, zijn aanzienlijk meer aandachtsbronnen nodig dan voor blijvende disposities. Bovendien is er een voortdurende evaluatie van de specifieke eisen die bepaalde activiteiten stellen aan de aandachtscapaciteit. Dat wil zeggen, activiteiten die een groot beslag leggen op de aandachtsbronnen, verlagen de aandachtscapaciteit en beïnvloeden het toewijzingsbeleid – in dit geval, als een activiteit een te groot beslag legt op de capaciteit, zal het toewijzingsbeleid waarschijnlijk stoppen met het toewijzen van middelen aan die activiteit en zich in plaats daarvan richten op minder belastende taken. Het model van Kahneman verklaart het cocktailparty-fenomeen in die zin, dat kortstondige intenties iemand in staat kunnen stellen zich uitdrukkelijk op een bepaalde auditieve stimulus te concentreren, maar dat blijvende disposities (die nieuwe gebeurtenissen kunnen omvatten, en misschien woorden van bijzonder semantisch belang) onze aandacht kunnen vasthouden. Het is belangrijk op te merken dat het model van Kahneman niet noodzakelijkerwijs in tegenspraak is met selectiemodellen, en dus kan worden gebruikt om ze aan te vullen.

Visuele correlaten

Enig onderzoek heeft aangetoond dat het cocktailparty-effect misschien niet alleen een auditief verschijnsel is, en dat relevante effecten ook kunnen worden verkregen bij het testen van visuele informatie. Zo konden Shapiro e.a. een “eigen naam effect” aantonen met visuele taken, waarbij proefpersonen in staat waren gemakkelijk hun eigen naam te herkennen wanneer deze werd gepresenteerd als niet-geobserveerde stimuli. Zij namen een standpunt in dat in overeenstemming is met late selectie modellen van aandacht, zoals het Treisman of Deutsch-Normal model, en suggereerden dat vroege selectie geen verklaring zou zijn voor een dergelijk fenomeen. De mechanismen waardoor dit effect zou kunnen optreden, bleven onverklaard. In hersenbeeldvormende studies met PET is gesuggereerd dat verschillende hersengebieden betrokken zouden kunnen zijn bij de selectieve verwerking van visueel linguïstisch materiaal (d.w.z. woordvorm), waaronder de inferieure prefrontale en posterieure insulaire cortex, de amygdala, de nucleus caudatus, en verschillende gebieden van de temporale cortex. Het is momenteel onbekend of dezelfde hersengebieden betrokken zijn bij het richten van de aandacht voor andere visuele of auditieve stimuli.

Dit fenomeen is nog steeds onderwerp van onderzoek, zowel bij mensen als bij computerimplementaties (waar het meestal bronscheiding of blinde bronscheiding wordt genoemd). Het neurale mechanisme in menselijke hersenen is nog niet volledig duidelijk.

Noten

Zie ook

• Attenuation theory
• Auditory processing disorder
• Auditory masking
• Auditory scene analysis
• Bottleneck theory
• Cognitive science
• Concentratie
• Echoïsch geheugen
• Filtertheorie
• Taalverwerking
• King-Kopetzky syndroom
• Droomspraak
• Spatiaal gehoorverlies
• Franssen effect

Verdere lectuur