知覺心理學與設計:完形心理學、鏡像神經系統、功能預示性

知覺心理學與設計:完形心理學、鏡像神經系統、功能預示性
Photo Credit: pixabay CC0
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跟「知覺」相關的心理學概念,包括了能應用於藝術和設計的完形心理學(Gestalt psychology),與社會互動、察言觀色密切相關的鏡像神經系統,受人機互動領域重視的「功能預示性」(affordance)等等。

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文:葉素玲、陳一平

知覺的兩大功能

感官從外界收集進來的各種訊息,在知覺的層次上必須滿足個體的兩大功能需求:(1)認識環境的狀況;(2)協助個體的行動。以我們瞭解得最深入的感官──視覺來說,這兩項重要任務在大腦中具有區隔分明的訊息傳導路徑。視覺消息從枕葉的初級視覺皮質區往額葉方向傳送時分為兩條主要路徑

  • 一條背側路徑(dorsal route)離開枕葉之後往頂葉方向前進,其路徑上所經過的區域大多負責處理諸如距離、立體視覺、運動速度等等與個體定位能力有的功能,因而在早期被稱為「知何方」通路(where pathway)。
  • 另外一條路徑則是由枕葉投射至顳葉的腹側路徑(ventral route),沿路經過負責處理色形、質地、複雜形狀(如人臉、建築物等等)的區域,這些特徵都是認出目標身分所需的線索,因而被稱為「識何物」路徑(what pathway)(Mishkin & Ungerleider, 1982)。

以上兩條路徑對我們認識環境有極大的貢獻。在二十世紀九○年代腦傷病人的研究發現,「知何方」路徑不只參與空間定位方面的工作,也與引導指揮行動的視覺功能有關,因此背側路徑除了是一條「知何方」的路徑之外,也是一條與「如何做」有關的路徑(how pathway)(Milner & Goodale, 1995; 2008)。

知覺組織

歐普藝術(Op Art)大師瓦沙瑞理(Victor Vasarely)的作品「斑馬」(Zebra)便是採用知覺組織的原則來繪製。在作品中畫家並沒有真正畫出斑馬的輪廓,我們所感覺到的兩隻神氣活現的馬的體態,完全是我們的知覺系統主動將畫面中的所有黑白條紋組織起來的緣故。我們也經常動用同樣的主動組織能力,在自然景觀中發現一些有意義的圖形。我們能賦予零碎的區塊與局部的線條一個結構,將之統攝成一個有意義的整體。

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Photo Credit: Gestalt: Law of Closure public domain

完形心理學家(Gestalt Psychologists)提出一些用來將零散碎片組織成有意義形態的知覺組織原則(principles of perceptual organization),以下介紹幾個常見的原則。

下圖呈現的是鄰近(proximity)原則,亦即人具有強烈的傾向將空間上鄰近的物件或圖形元素組織成一個知覺單位,因此我們容易將下圖中的例子看成是排成縱列的四個集團,或是六行水平排列的串列,而不是72個獨立的圓圈。

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Photo Credit: Public domain Gestalt proximity

下圖則是相似(similarity)原則,表示在其他條件(例如元素間距)保持固定的前提下,人傾向將特徵相似的元素群組在一起,因此在這例子中我們容易將之視為由橫行而不是縱列所構成的圖形。

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Photo Credit: Gestalt: Law of Similarity public domain

下圖要說明的是封閉(closure)原則,人偏好將刺激解讀成完整的單位,而不是破碎的殘片之集合。因此在此圖例中我們傾向於將刺激看成一個白色三角形壓在一個菱形框線與三個黑色的圓形之上。雖然三角形的輪廓線並未連貫,但由於封閉原則的作用,並不妨礙我們對三角形的知覺。我們對白色三角形的感知則更為複雜,除了動用封閉原則之外,我們還憑空捏造出物理上不存在的輪廓,這個現象稱為「錯覺輪廓」(illusory contours),是平面設計師很喜歡使用的一種視覺效果。

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Photo Credit: Fibonacci CC BY-SA 3.0

下圖是簡單(simplicity)原則的例子,圖中所示的線條畫,絕大多數的人會看成是兩個向右的三角形有部分重疊。然而這只是這個圖形的眾多可能的解釋方式之一,例如我們也可以將此圖視為左邊梯形與右邊一大一小的三角形;也可以將之視為類似快轉鍵的圖形中包含一個小三角形。而完形心理學家認為我們會以最簡單的解釋法來組織我們的經驗,具有良好的對稱性的正方形與部分重疊的兩個三角形比較起來是較為簡單的形式,於是成為我們比較優勢的知覺經驗。

未命名

完形心理學家強調「完形」或是整體大於所有部分的總和。這概念其實間接指出知覺歷程的主動性,亦即殘缺的部件可以在我們腦中激活一個完整的型態概念,該概念則可以進一步的引導我們的知覺系統去發現更多支持該概念的線索。知覺歷程這個「從上下達」的指導力量與感覺系統「由下上傳」形成鮮明的對比,無怪乎十九世紀的感官研究泰斗──漢姆赫茨會稱知覺歷程是一種無意識的推論(unconscious inference)。(Helmholtz, 1885)

鏡像神經系統

我們的行動中,有很大的比例是與社會互動有關。我們必須藉由知覺管道去察言觀色,瞭解他人表情與行動的意圖,乃至進一步能同理對方的感受。早在1970年代發展心理學家便已發現甫出生十二到二十一天的嬰兒便會模仿大人的表情與手勢(Meltzoff & Moore, 1977)。由於年紀這麼小的嬰兒根本沒看過自己的臉,遑論對鏡子練習如何控制自己的臉部肌肉,因此科學家對嬰兒的模仿能力極感困惑,直到1990年代鏡像神經元系統(mirror neuron system)的發現,我們對於支援社會互動所需的知覺管道之認識才獲得突破性的進展。

鏡像神經元最先在猴子大腦的運動區被發現(Di Pellegrino et al., 1992),不同的鏡像神經元會在猴子做各種不同的動作時產生反應,例如某特定鏡像神經元會在每次猴子做出伸手取物的動作時忠實地產生活動,如同典型的運動神經應該具備的樣子。然而與典型的運動神經所不同的是,每次當這猴子觀察到其他個體(別的猴子甚或實驗者)做出伸手取物的動作時,即使猴子本身沒有做任何動作,這個特定的鏡像神經元也同樣會產生活動,如同是這隻猴子所做的動作一般。此時這個鏡像神經元的特性又完全是感覺神經的樣子(Rizzolatti et al., 1996)。

簡單地說,鏡像神經元是將自身執行特定動作(運動神經的角色)與偵測他人之同一動作(感覺神經的角色)的兩種功能集於一身的特殊神經細胞。若應用到嬰兒模仿表情動作的例子上,當一大人對著嬰兒做吐舌頭的動作時,雖然嬰兒看不到自己的臉,但此嬰兒負責偵測吐舌頭動作的鏡像神經元一旦觀察到此動作便會有所反應,這神經反應具有指揮嬰兒伸出舌頭動作的效能(以其身為運動神經的角色),因而促使嬰兒動用相關的肌肉群,做出一個相似的動作。

心理學家對於鏡像神經元的重要性做了很多討論,我們很多心智能力,諸如:理解他人意圖、同理心、動作學習、語言、模仿、自我覺察(self awareness)、心智理論(theory of mind)等等,均有人認為與鏡像神經元的功能有關。也有部分學者懷疑自閉症與鏡像神經系統缺陷之間的關聯(如Oberman et al., 2005),但在學界尚未建立完全的共識。(鏡像神經元其他功能請參閱第十四章〈發展心理學〉。)

功能預示性

還有一個與行動導引有關的知覺理論概念近年來也廣受討論,就是生態心理學(Ecological Psychology)開山祖師吉卜森(James J. Gibson)提出的「功能預示性」(affordance,中文亦譯為能供性、承擔特質、可操作暗示、示能性、該物之用等不同名稱)。功能預示性指的是在一特定環境之中,一個物件所提供給

一個個體所有的行動可能性(action possibilities)(Gibson, 1977;1979)。以簡單的例子來說明:一個盈握大小的鵝卵石,我們將它握在手裡時,會覺得它適合拿來敲擊、輾壓堅果,也適合拿來投擲;而另外一塊體積較大、表面平坦的岩石,我們可能覺得適合坐在它上面,或以它作為砧板,這些我們因一個物體而自然聯想出來的動詞,就是該物體預示的功能。

假設有兩款家庭常用的微波爐,其中一款使用兩個類比式的機械旋紐,一個用來選擇功能,另一個用來設定時間:

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Photo Credit: Pavel Ševela CC BY-SA 3.0

另一款的操作介面則完全只有數字與功能按鍵:

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Photo Credit: Clker-Free-Vector-Images CC0

單看外觀的話,哪個款式看起來比較好用呢?或許對已經習慣操作電腦與手機的年輕人而言,第二款的按鍵由於比較接近觸控螢幕的虛擬鍵盤,因而會有熟悉感,但是有很多老年人則會選擇第一款,因為旋紐更清楚地提示出該微波爐如何操作的訊息,亦即第一款的款式之功能預示性較佳。

理解環境中所有物件所提供的行動可能性,對我們行動的重要性是不言可喻的,它不但讓我們得以充分利用環境所提供的各種機會,也讓我們傾向利用各種物件作為工具,延伸我們的認知與行動的範圍。也因為如此,功能預示性的概念近年來在諸如人機互動(human-computer interaction, HCI)、工業設計、使用者經驗研究等領域中備受重視,這些領域的研究者都企圖以訴諸我們對事物預示功能的知覺,來讓使用者在人工環境中的行動最為順暢省力(Norman, 1988)。

相關書摘 ▶降低遺忘的法門:讓訊息成為長期記憶的六個方法

書籍介紹

本文摘錄自《心理學:身體心靈與文化的整合》,國立臺灣大學出版中心出版

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作者:臺大心理系, 梁庚辰

  • 一部為華人學子撰寫的中文普通心理學教科書
  • 詳細介紹心理學最新入門知識,以及國際心理學的成果及趨勢
  • 融入華人社會文化下的研究,達成心理學於本土文化的目標
  • 呼應國際心理學大勢,強調腦與心智的關係

本書是集合臺大心理系專兼任老師及系友之力,為華人學子撰寫的一本中文普通心理學教科書。內容涵蓋心理學所有重要的主題,但有別於坊間其他中英文版教科書,本書從第一章介紹心理學發展起,在各章均融入有關華人社會文化下的研究成果,使本書的讀者不僅瞭解國際心理學的成果及趨勢,也能欣賞在本地心理學者的耕耘及收穫,達成落實心理學於本土文化的目標。

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Photo Credit: 國立臺灣大學出版中心出版社

責任編輯:游家權
核稿編輯:翁世航

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