ネッカー立方体とルービン花瓶は、複数の方法で認識することができます。
人間は、ある形状のシルエットから、その形状の根底にあるカテゴリー／アイデンティティ／幾何学を非常に正確に推測することができます。コンピュータービジョンの研究者は、同様の動作を示し、単一または複数の視点の深度マップやシルエットから3D形状を生成・再構築できる知覚のための計算モデルを構築しました。[1]

知覚（ラテン語の perceptio「集める、受け取る」に由来）とは、感覚情報を整理、識別、解釈し、提示された情報や環境を表現し理解することです。[2]すべての知覚には神経系を通過する信号が関与しており、その信号は感覚系への物理的または化学的刺激の結果として生じます。[3]視覚には目の網膜に当たる光が関与し、嗅覚には臭気分子が介在し、聴覚には圧力波が関与します。  

知覚はこれらの信号を受動的に受け取るだけでなく、受信者の学習、記憶、期待、注意によっても形作られます。[4] [5]感覚入力は、この低レベルの情報を高レベルの情報に変換するプロセスです（たとえば、物体認識のために形状を抽出します）。[5]次のプロセスは、人の概念と期待（または知識）を、知覚に影響を与える注意などの回復メカニズムと選択メカニズムに結び付けます。

知覚は神経系の複雑な機能に依存しているが、この処理は意識の 外で行われるため、主観的にはほとんど努力を必要としないように見える。[3] 19世紀に実験心理学が勃興して以来、心理学における知覚の理解は、様々な手法を組み合わせることで進歩してきた。[4] 心理物理学は、 感覚入力の物理的性質と知覚の関係を定量的に説明する。 [6] 感覚神経科学は、知覚の基礎となる神経メカニズムを研究する。知覚システムは、処理する情報の観点から、計算論的に研究することもできる。哲学における知覚の問題には、音、匂い、色などの感覚的性質が、知覚者の心ではなく客観的現実にどの程度存在するかということが含まれる。 [4]

伝統的に人々は感覚を受動的な受容器と見なしてきましたが、錯覚や曖昧なイメージの研究は、脳の知覚システムが能動的かつ前意識的に入力を理解しようとすることを実証しました。 [4]知覚が科学と同様に仮説検定の能動的なプロセスであるかどうか、あるいは現実的な感覚情報がこのプロセスを不要にするほど豊富であるかどうかについては、依然として活発な議論があります。[4]

脳の知覚システムは、感覚情報が典型的には不完全で急速に変化するにもかかわらず、個体が周囲の世界を安定したものとして認識することを可能にします。ヒトをはじめとする動物の脳はモジュール構造になっており、異なる領域が異なる種類の感覚情報を処理します。これらのモジュールの中には、感覚マップという形をとるものがあり、脳表面の一部に世界の様々な側面をマッピングします。これらの異なるモジュールは相互に関連しており、互いに影響を及ぼし合っています。例えば、味覚は嗅覚に強く影響されます。[7]

プロセスと用語

知覚のプロセスは、現実世界における物体、すなわち遠位刺激または遠位物体から始まります。[3]光、音、またはその他の物理的プロセスによって、物体は身体の感覚器官を刺激します。これらの感覚器官は、入力エネルギーを神経活動に変換します。このプロセスは変換と呼ばれます。[3] [8]この神経活動の生のパターンは近位刺激と呼ばれます。[3]これらの神経信号は脳に伝達され、処理されます。[3]遠位刺激の結果として生じる精神的再現が知覚です。

知覚のプロセスを説明するために、普通の靴を例に挙げてみましょう。靴自体が遠位刺激です。靴から発せられた光が人の目に入り、網膜を刺激すると、その刺激が近位刺激となります。[9]脳によって再構成された靴のイメージが知覚です。もう一つの例は、電話の呼び出し音です。電話の呼び出し音は遠位刺激です。人の聴覚受容器を刺激する音が近位刺激です。脳がこれを「電話の呼び出し音」と解釈することが知覚です。

感覚の種類（温かさ、音、味覚など）は、感覚様相または刺激様相と呼ばれます。[8] [10]

ブルーナーの知覚プロセスモデル

心理学者ジェローム・ブルーナーは、人々が対象と状況に含まれる「情報」を組み合わせ、「社会的カテゴリーに基づいた自分自身と他者の認識」を形成するという知覚モデルを開発した。[11] [12]このモデルは3つの状態から構成される。

  1. 人々は、なじみのない対象に遭遇すると、その対象とその周囲の状況に含まれる情報の手がかりに非常に敏感になります。
  2. 第一段階では、対象に対する認識の根拠となる情報が十分に得られないため、人々はこの曖昧さを解消するための手がかりを積極的に探します。そして徐々に、対象を大まかに分類できるような、馴染みのある手がかりを集めていきます。
  3. 手がかりはよりオープンで選択的ではなくなります。人々は対象の分類を裏付ける手がかりをさらに探そうとします。最初の認識に反する手がかりは積極的に無視し、歪曲します。彼らの認識はより選択的になり、最終的に対象について一貫したイメージを描き出します。

サックスとジョンの知覚の3つの要素

アラン・サックスとゲイリー・ジョンズによれば、知覚には3つの要素がある。[13] [より良い情報源が必要]

  1. 知覚者：刺激に意識を集中させ、それを知覚し始める人。知覚者の知覚に影響を与える要因は数多くありますが、主なものとしては(1)動機づけ状態、(2)感情状態、(3)経験の3つが挙げられます。これらの要因すべて、特に最初の2つは、人が状況をどのように知覚するかに大きく影響します。多くの場合、知覚者は「知覚防衛」と呼ばれる行動をとることがあります。これは、見たいものだけを見ようとするものです。
  2. 対象：知覚の対象。知覚されるもの、あるいは人。知覚者の感覚器官が収集する情報の量は、対象についての解釈と理解に影響を与える。
  3. 状況：知覚プロセスに影響を与える環境要因、タイミング、刺激の程度。これらの要因によって、単一の刺激は単なる刺激として扱われ、脳による解釈の対象となる知覚とはみなされなくなる可能性がある。

多安定知覚

刺激は必ずしも知覚に変換されるわけではなく、単一の刺激が知覚に変換されることは稀です。曖昧な刺激は、時に一つ以上の知覚に変換され、ランダムに、一度に一つずつ経験されることがあります。このプロセスは多安定知覚と呼ばれます。同じ刺激、あるいは刺激がない場合でも、被験者の文化や過去の経験によって異なる知覚が生じることがあります。[14]

曖昧な図形は、単一の刺激が複数の知覚を引き起こす可能性があることを示しています。例えば、ルビンの花瓶は、花瓶として解釈することも、2つの顔として解釈することもできます。知覚は、複数の感覚からの感覚を一つの全体として結びつけることができます。例えば、テレビ画面に映し出された話している人の画像は、スピーカーから発せられる音声と結びついて、話している人という知覚を形成します。

知覚の種類

ビジョン

大脳葉

多くの点で、視覚は人間の主要な感覚です。光はそれぞれの目から取り込まれ、網膜上で入射方向に応じて焦点を合わせます。桿体細胞、錐体細胞、そして本質的に光感受性のある網膜神経節細胞を含む光感受性細胞の密集した表面が、入射光の強度、色、位置に関する情報を捉えます。網膜上のニューロンでは、情報が脳に送られる前に、質感や動きに関する処理が行われます。そして、視神経を介して脳本体に送られる情報は、合計で約15種類の情報です。[15]

視覚回路上の各点で視覚イベントが知覚されるタイミングが測定されています。環境のある地点で突然光が変化すると、まず網膜の光受容細胞が変化し、それが網膜双極細胞層に信号を送り、今度は網膜神経節ニューロン細胞を活性化することができます。網膜神経節細胞は、視覚網膜入力を中枢神経系内の視覚処理センターに接続する橋渡しニューロンです。[16]ウサギの網膜神経節では、光変化ニューロンの活性化は約 5～20 ミリ秒以内に起こりますが、[17]マウスの網膜神経節細胞では、最初のスパイクから最初の活性化までに 40～240 ミリ秒かかります。[18]最初の活性化は、ニューロン膜電圧の突然のスパイクである活動電位スパイクによって検出できます。

人間において測定された知覚的視覚イベントの一つは、異常な単語の提示である。コンピュータ画面上に単語の列として提示された文を被験者に見せ、その列の中に不可解な単語が不自然な形で現れると、その不可解な単語の知覚が脳波（EEG）に記録される。ある実験では、人間の読者が頭皮表面に64個の電極を埋め込んだ弾性キャップをかぶった。[19]異常な単語に遭遇してから230ミリ秒以内に、読者は左後頭葉と側頭葉にわたる左後頭側頭葉において、EEGの事象関連電位変化を生じた。

音

人間の耳の解剖図。（この図では耳道の長さが誇張されています。）
  茶色は外耳です。
  赤いのは中耳です。
  紫色は内耳です。

聴覚（または聴力）とは、振動を検知（すなわち音波検知）することで音を認識する能力です。人間が聞き取れる周波数は可聴周波数と呼ばれ、その範囲は通常20Hz から20,000Hzとされています。[20]可聴周波数より高い周波数は超音波と呼ばれ、可聴周波数より低い周波数は超低周波と呼ばれます。

聴覚系は、音波を集音・濾過する外耳、音圧を変換（インピーダンス整合）する中耳、そして音に反応して神経信号を生成する内耳から構成されています。これらの神経信号は上行性聴覚路を通って脳の側頭葉にある一次聴覚野に導かれ、そこから聴覚情報は大脳皮質へと送られ、そこでさらに処理されます。

音は通常、単一の音源から発生するわけではありません。現実の状況では、複数の音源と方向からの音が耳に到達する際に重なり合います。聴覚には、関心のある音源を分離し、それらを識別し、そして多くの場合、その距離と方向を推定するという、計算的に複雑な作業が伴います。[21]

触る

触覚を通して物体を認識するプロセスは、触覚知覚として知られています。これは、皮膚表面のパターン（例えば、縁、曲率、質感）に対する体性感覚知覚と、手の位置や形状に対する固有受容覚の組み合わせです。人は触覚によって三次元の物体を迅速かつ正確に識別することができます。[22]これには、物体の外側の表面上で指を動かしたり、物体全体を手で握ったりするなどの探索的な手順が含まれます。[23]触覚知覚は、触覚中に感じる力に依存しています。[24]

ギブソン教授は触覚システムを「身体を用いて、身体に隣接する世界に対する個人の感覚」と定義しました。[25]ギブソンらは、身体の動きと触覚知覚の間に密接な関係があることを強調しました。触覚知覚は能動的な探索です。

触覚知覚の概念は、拡張された生理学的固有受容の概念に関連しており、それによれば、棒などの道具を使用するとき、知覚経験は道具の先端に透過的に伝達されます。

味

味覚（正式には味覚）とは、食物に限らず、物質の風味を知覚する能力です。人間は、舌の上部表面に集中している味蕾または味蕾小体と呼ばれる感覚器官を通して味覚を受け取ります。[26]人間の舌には、約1万個の味蕾それぞれに100～150個の味覚受容体細胞があります。[27]

伝統的に、味覚は甘味、苦味、酸味、塩味の4つに分類されます。5番目の味覚と考えられているうま味の認識は、西洋料理において比較的最近のことです。[28] [29]これらの基本味を組み合わせることで、他の味を模倣することができますが、[27] [30]これらの味はすべて、口の中での食べ物の感覚や風味に部分的にしか寄与しません。その他の要素には、鼻の嗅上皮で感知される匂い、 [7]さまざまな機械受容器や筋神経などで感知される食感、 [30] [31]温度受容器で感知される温度などがあります。[30]すべての基本味は、感知するものが有害か有益かによって、食欲を刺激するか嫌悪するかに分類されます。 [32]

匂い

嗅覚とは、嗅覚器官を通して分子を吸収するプロセスであり、ヒトは鼻を通して分子を吸収します。これらの分子は厚い粘液層を透過し、感覚ニューロンから投射された数千本の繊毛の1つと接触し、受容体（約347個）に吸収されます。[33]このプロセスによって、ヒトは物理的な観点から匂いの概念を理解することができます。

嗅覚は非常に相互作用的な感覚でもあり、科学者たちは嗅覚が他の感覚と予期せぬ形で接触することを観察し始めています。[34]また、嗅覚は最も原始的な感覚でもあり、安全または危険を最初に示す指標として知られています。したがって、人間の最も基本的な生存能力を駆動する感覚でもあります。そのため、嗅覚は潜在意識や本能レベルで人間の行動を刺激する触媒となり得ます。[35]

社交

社会的知覚とは、人々が社会世界における個人や集団を理解することを可能にする知覚の一部であり、したがって、社会認知の一要素である。[36]

スピーチ

「I owe you」というフレーズは 3 つの異なる単語として聞こえますが、スペクトログラムでは明確な境界は示されません。

音声知覚とは、話し言葉が聞き取られ、解釈され、理解されるプロセスです。この分野の研究は、人間の聞き手がどのように音声（または音声学）を認識し、その情報を用いて話し言葉を理解するかを理解しようとします。

聞き手は、様々な状況下で言葉を知覚します。言葉の音は、周囲の言葉や発話のテンポ、話し手の身体的特徴、アクセント、トーン、雰囲気などによって大きく変化するからです。残響、つまり音が発せられた後に残る現象も、知覚に大きな影響を与えます。実験では、人は音声を聞く際にこの効果を自動的に補正することが示されています。[21] [37]

音声知覚のプロセスは、聴覚信号と聴取プロセスにおける音のレベルから始まります。最初の聴覚信号は視覚情報（主に唇の動き）と比較され、音響的手がかりと音声情報が抽出されます。この段階で他の感覚様式も統合される可能性があります。[38]この音声情報は、単語認識などの高次言語処理に利用されます。

音声知覚は必ずしも一方向性ではない。形態論、統語論、そして／または意味論に関連する高次言語処理も、基本的な音声知覚処理と相互作用し、音声認識を助ける可能性がある。[39]聞き手が単語などの高次単位を認識する前に音素を認識する必要はない（あるいは不可能かもしれない）場合もある。ある実験で、リチャード・M・ウォーレン教授は単語の音素の一つを咳のような音に置き換えた。被験者は、失われた音声を知覚的に容易に復元した。さらに、どの音素が乱されたのかを正確に特定することもできなかった。[40]

顔

顔認識とは、人間の顔（個人のアイデンティティの認識を含む）や顔の表情（感情的な手がかりなど）を扱うことに特化した認知プロセスを指します。[要出典]

社交的な接触

体性感覚皮質は、全身の受容体から感覚情報を受信して​​符号化する脳の一部です。[41]

情動的な触覚は、感情的な反応を引き起こす感覚情報の一種であり、通常は社会的な性質を持つ。このような情報は、実際には他の感覚情報とは異なる方法で符号化されている。情動的な触覚の強さは依然として一次体性感覚皮質に符号化されているが、情動的な触覚に関連する快感は前帯状皮質でより強く活性化される。機能的磁気共鳴画像法（fMRI）で確認された血中酸素濃度依存性（BOLD）コントラスト画像の増加は、前頭前野だけでなく前帯状皮質の信号も情動的な触覚の快感スコアと高い相関関係にあることを示している。一次体性感覚皮質への抑制性経頭蓋磁気刺激（TMS）は、情動的な触覚の強さの知覚を抑制するが、情動的な触覚の快感は抑制しない。したがって、S1は社会的に情動的な触覚の快感の処理に直接関与しているわけではないが、触覚の位置と強さを識別する役割を果たしている。[42]

マルチモーダル知覚

マルチモーダル知覚とは、複数の感覚様式における同時刺激と、それが世界における出来事や物体の知覚に及ぼす影響を指します。[43]

時間（クロノセプション）

クロノセプションとは、時間の経過がどのように認識され、経験されるかを指します。時間感覚は特定の感覚系に関連付けられているわけではありませんが、心理学者や神経科学者の研究によると、人間の脳には時間の知覚を司るシステムがあり、[44] [45]大脳皮質、小脳、基底核を含む高度に分散したシステムで構成されています。脳の特定の構成要素である視交叉上核は、概日リズム（一般に「体内時計」として知られる）を担っていますが、他の細胞クラスターは、超日リズムと呼ばれるより短い時間計測が可能なようです。

中枢神経系における1つまたは複数のドーパミン作動性経路は、精神的な時間測定、特に間隔のタイミングに強い調節的影響を与えているようです。[46]

代理店

行為主体感とは、特定の行動を選択したという主観的な感覚を指します。統合失調症などの疾患では、この感覚が失われることがあり、機械のように感じたり、外部から制御されているように感じたりする妄想に陥ることがあります。また、反対に極端な場合として、周囲の環境のすべてを、まるで自分がそれが起こると決めたかのように感じることもあります。[47]

病理学的ではない場合でも、意思決定と行為主体感の間には測定可能な差異があります。リベット実験などの手法を用いると、意思決定の神経学的兆候が検知可能な時点から、被験者が実際にその意思決定を意識するまでの間に、0.5秒以上の差があることが検出できます。

心理的に正常な被験者に行為主体性の錯覚を誘発する実験も存在します。1999年、心理学者のウェグナーとウィートリーは、被験者にマウスをある場面で動かし、約30秒ごとに画像を指差すように指示しました。しかし、もう一人の人物（被験者の役ですが、実際には協力者）が同時にマウスに触れ、動きの一部を操作しました。実験者は、被験者が特定の「強制停止」をまるで自分の選択であるかのように知覚するように仕向けることができました。[48] [49]

親しみやすさ

神経科学者は、認識記憶を親近感と想起という2つの機能に分けることがあります。[50]強い親近感は、例えばデジャブの場合のように、想起がなくても発生することがあります。

側頭葉（特に嗅周囲皮質）は、目新しい刺激と見慣れた刺激とでは反応が異なります。嗅周囲皮質の発火率は、ヒトや他の哺乳類の親近感と関連しています。実験では、この領域を10～15 Hzで刺激すると、動物は目新しい画像でさえも見慣れたものとして扱うようになり、30～40 Hzで刺激すると、目新しい画像の一部が見慣れたものとして扱われました。[51]特に、30～40 Hzで刺激すると、動物は見慣れた画像を、見慣れない画像を見るのと同じくらい長い時間見るようになりましたが、通常、目新しいものに関連するのと同じ探索行動にはつながりませんでした。

この領域の損傷に関する最近の研究では、嗅周皮質に損傷を受けたラットは、新しい物体が存在する場合、依然として探索への関心は高いものの、新しい物体と既知の物体を区別できないようで、両方を同じように調べていることが結論付けられました。つまり、他の脳領域は未知の物体に気づくことに関与しているのに対し、嗅周皮質は感覚を特定の発生源と関連付ける必要があるのです。[52]

性的刺激

性的刺激とは、性的興奮を誘発し、それを高め、維持し、場合によってはオーガズムに至るあらゆる刺激（身体的接触を含む）を指します。一般的な触覚とは異なり、性的刺激はホルモン活動や体内の化学物質の刺激と強く結びついています。性的興奮は身体的刺激がなくても起こることもありますが、オーガズムに達するには通常、身体的な性的刺激（身体の性感帯にある クラウゼ指小体[53]の刺激）が必要です。

その他の感覚

その他の感覚としては、体のバランス（前庭感覚[54]）、重力を含む加速度、体の各部の位置（固有受容感覚[1] ）の知覚が挙げられます。また、温度、痛み、窒息感、咽頭反射、腹部膨満感、直腸や膀胱の充満感、喉や肺の感覚といった内部感覚（内受容感覚[55]）の知覚も可能となります。

現実

視覚知覚の場合、一部の人は心の目で知覚の変化を見ることができます。[56]一方、絵画思考者ではない人は、世界が変化するにつれて「形の変化」を必ずしも知覚しないかもしれません。この例示的性質は、曖昧な画像が知覚レベルで複数の解釈を持つことを示した実験によって実証されています。

知覚の曖昧さは、カモフラージュや生物学的擬態といった人間の技術に利用されています。例えば、ヨーロッパクジャクチョウの羽には眼点があり、鳥はそれを危険な捕食動物の目のように捉えて反応します。

また、脳は体の離れた部位からの神経インパルスを同時信号に統合するために、ある意味ではわずかな「遅延」で動作しているという証拠もある。[57]

知覚は心理学において最も古い分野の一つです。心理学における最も古い定量的法則としては、刺激強度の最小の知覚可能な差は基準となるものの強度に比例するというウェーバーの法則と、物理的刺激の強度とその知覚的対応物（例えば、コンピュータ画面がどれだけ暗くなると視聴者が実際に気づくかをテストするなど）の関係を定量化するフェヒナーの法則が挙げられます。知覚の研究は、全体論的なアプローチ を重視するゲシュタルト心理学を生み出しました。

生理

感覚系は、感覚情報の処理を担う神経系の一部です。感覚系は、感覚受容器、神経経路、そして感覚知覚に関与する脳の部位から構成されています。一般的に認識されている感覚系は、上記に挙げた視覚、聴覚、体性感覚（触覚）、味覚、嗅覚（嗅覚）です。免疫系は見落とされがちな感覚様式であることが示唆されています。[58]つまり、感覚は物理世界から精神世界への 変換器なのです。

受容野とは、受容器官と受容細胞が反応する世界の特定の部分です。例えば、目が見ることができる世界の部分は受容野であり、桿体細胞や錐体細胞が見ることができる光は受容野です。[59]受容野は、これまでに視覚系、聴覚系、体性感覚系で特定されています。現在、研究の焦点は、外部知覚プロセスだけでなく、「内受容」、つまり体内の身体信号を受信し、アクセスし、評価するプロセスにも当てられています。望ましい生理学的状態を維持することは、生物の健康と生存にとって不可欠です。内受容は反復的なプロセスであり、身体状態の知覚とそれらの状態に対する意識の相互作用によって適切な自己調節が生み出されます。求心性感覚信号は、目標、履歴、環境に関する高次の認知表象と継続的に相互作用し、感情体験を形成し、制御行動を動機づけます。[60]

特徴

恒常

知覚恒常性とは、知覚システムが幅広く変化する感覚入力から同じ物体を認識する能力である。[5] : 118–120  [61]たとえば、正面や横顔など、網膜上に非常に異なる形を形成するビューから、個々の人物を認識できる。正面から見たコインは網膜上に円形の像を作るが、斜めに持つと楕円形の像を作る。[21]通常の知覚では、これらは単一の三次元物体として認識される。この補正プロセスがなければ、遠くから近づいてくる動物は大きく見えるだろう。[62] [63]知覚恒常性の1つの種類は色の恒常性である。たとえば、白い紙は、異なる色と光強度の下で白い紙として認識される。[63]もう1つの例は粗さの恒常性である。手で表面を素早くなぞると、触覚神経がより強く刺激される。脳はこれを補正するため、接触速度は知覚される粗さに影響を与えません。[63]その他の恒常性には、メロディー、匂い、明るさ、言葉などがあります。[64]これらの恒常性は常に完全ではありませんが、知覚の変化は物理的刺激の変化よりもはるかに小さくなります。[63]脳の知覚システムは、処理される情報の種類に特化しているさまざまな方法で知覚の恒常性を実現しており、[65]聴覚における顕著な例として音韻復元が挙げられます。

グループ化（ゲシュタルト）

閉鎖の法則。人間の脳は、たとえ形が不完全であっても、完全な形として認識する傾向があります。

グループ化の原理（ゲシュタルト法則）は、心理学における一連の原理であり、ゲシュタルト心理学者によって初めて提唱されたものです。人間がパターンや対象物を用いて自然に物体を認識する仕組みを説明するものです。ゲシュタルト心理学者は、これらの原理が存在するのは、心が特定の規則に基づいて刺激のパターンを認識する生来の性向を持っているためだと主張しました。これらの原理は6つのカテゴリーに分類されます。

  1. 近接性:近接性の原理は、他の条件が同じであれば、知覚は近くにある刺激を同じオブジェクトの一部としてグループ化し、遠くにある刺激を2 つの別々のオブジェクトとしてグループ化する傾向があることを示しています。
  2. 類似性：類似性の原理とは、他の条件が同じであれば、知覚は物理的に類似した刺激を同一の物体の一部として認識し、異なる刺激を別の物体の一部として認識する傾向があるというものです。これにより、人は視覚的な質感や類似性に基づいて、隣接する物体や重なり合う物体を区別することができます。
  3. 閉鎖性：閉鎖性の原理とは、たとえ絵が不完全であったり、他の物体に部分的に隠れていたり、あるいは心の中で完全な絵を描くために必要な情報の一部が欠けていたりした場合でも、完全な図形や形を捉えようとする心の傾向を指します。例えば、図形の境界線の一部が欠けていても、人はその図形が境界線で完全に囲まれていると見なし、隙間を無視する傾向があります。
  4. 良好な連続性:良好な連続性の原則は、重なり合う刺激を理解します。つまり、2 つ以上のオブジェクトが交差している場合、人々は各オブジェクトを 1 つの途切れないオブジェクトとして認識する傾向があります。
  5. 共通の運命：共通の運命の原理は、刺激をその動きに基づいてグループ化する。視覚要素が同じ方向に同じ速度で動いているのを見ると、知覚はその動きを同じ刺激の一部として関連付ける。これにより、色や輪郭などの他の詳細が不明瞭な場合でも、人は動いている物体を認識できる。
  6. 良い形の原則とは、形、模様、色などが似ているものをまとめる傾向を指します。[66] [67] [68] [69]

その後の研究では、さらなるグループ化の原則が特定されました。[70]

コントラスト効果

様々な知覚の種類に共通する知見として、物体の知覚される性質は文脈の性質に影響を受けるというものがあります。ある物体が何らかの次元で極端である場合、隣接する物体はその極端からより遠いものとして知覚されます。

「同時対比効果」とは、刺激が同時に提示される場合に使用される用語であり、一方、逐次対比効果は、刺激が次々に提示される場合に適用される。[71]

コントラスト効果は17世紀の哲学者ジョン・ロックによって指摘されました。彼は、ぬるま湯に触れる手が以前に温水に触れていたか冷水に触れていたかによって、ぬるま湯が熱く感じたり冷たく感じたりすることに気づきました。[72] 20世紀初頭、ヴィルヘルム・ヴントはコントラストを知覚の基本原理として特定し、それ以来、この効果は様々な分野で確認されてきました。[72]これらの効果は、色や明るさといった視覚的な性質だけでなく、物体の重さの感じ方など、他の種類の知覚にも影響を与えます。[73]ある実験では、「ヒトラー」という名前を思い浮かべると、被験者はより敵対的な人物と評価する傾向が見られました。[74]ある音楽が良いと認識されるか悪いと認識されるかは、その前に聴いた音楽が心地よかったか不快だったかによって左右されることがあります。[75]この効果が働くためには、比較される物体が互いに似ている必要があります。例えば、テレビのレポーターは背の高いバスケットボール選手にインタビューしているときは小さく見えますが、高層ビルの隣に立っているときは小さく見えません。[73]脳では、明るさのコントラストはニューロンの発火率とニューロンの同期の両方に影響を及ぼします。[76]

理論

直接知覚としての知覚（ギブソン）

知覚に関する認知理論は、刺激が乏しいことを前提としている。これは、感覚だけでは世界を一意に記述できないという主張である。[77]感覚は「豊かさ」を必要とし、それがメンタルモデルの役割である。

知覚生態学のアプローチは、ジェームズ・J・ギブソン教授によって提唱されました。ギブソン教授は、刺激の不足という仮定と、知覚が感覚に基づいているという考えを否定しました。ギブソン教授は、知覚システムに実際にどのような情報が提示されるのかを調査しました。彼の理論は、「周囲の視覚配列に、安定的で、無制限で、永続的な刺激情報が存在することを前提としています。そして、視覚システムがこの情報を探索し、検出できると仮定しています。この理論は、感覚に基づくものではなく、情報に基づいています。」[78]ギブソン教授とこのパラダイムに基づいて研究する心理学者たちは、世界に関する情報をエネルギー配列に法則的に投影することにより、移動し、探索する生物にとって世界がどのように特定化されるかを詳細に示しました。[79]「特定化」とは、世界のある側面を知覚配列に1:1でマッピングすることです。このようなマッピングがあれば、エンリッチメントは必要なく、知覚は直接的になります。[80]

行動における知覚

ギブソンの初期の研究から、「行為における知覚」として知られる知覚の生態学的理解が導き出され、これは知覚が生物の行動に必須の特性であると主張しています。知覚がなければ行動は導かれず、行動がなければ知覚は何の目的も果たさないと仮定しています。生物の行動には知覚と運動の両方が必要であり、これらは「コインの表裏、つまり行動」と表現できます。ギブソンは、彼が不変量と呼ぶ単一の実体が既に現実世界に存在し、知覚プロセスはそれらに焦点を合わせるだけであるという仮定に基づいて研究を進めています。

エルンスト・フォン・グラザースフェルトなどの哲学者が唱える構成主義的見解は、外部からの入力に対する知覚と行動の継続的な調整こそが「実体」を構成するものであり、したがって実体は不変とは程遠いと考える。[81]グラザースフェルトは、不変とは目指すべき目標であり、言明が目指す更新に先立って、ある程度の理解を確立するための実用的な必要性であると考える。不変は現実を表すものではなく、またそうである必要もない。グラザースフェルトは、生物が望んだり恐れたりするものが、時間の経過とともに変化しないということは極めてありそうにない、と述べている。したがって、この社会構成主義理論は、必要な進化的調整を許容する。[82]

動作中の知覚に関する数学的理論は、様々な形態の制御された運動において考案・研究されており、一般タウ理論を用いて様々な生物種において説明されてきた。この理論によれば、「タウ情報」、すなわち目標到達までの時間情報は、知覚における基本的な知覚である。

進化心理学

ジェリー・フォーダーなど多くの哲学者は、知覚の目的は知識であると書いています。しかし、進化心理学者は、知覚の第一の目的は行動を導くことであると考えています。[83]彼らは奥行き知覚を例に挙げていますが、奥行き知覚は他の物体までの距離を知るためではなく、動きを助けるために進化したようです。[83]進化心理学者は、シオマネキから人間に至るまでの動物が衝突回避に視覚を使用していると主張しており、視覚は基本的に行動を指示するためのものであり、知識を提供するものではないと示唆しています。[83] 神経心理学者は、知覚システムが動物の活動の詳細に沿って進化したことを示しました。これは、コウモリやミミズが、たとえば人間とは異なる聴覚システムと視覚システムの周波数を知覚できる理由を説明しています。

感覚器官の構築と維持には代謝コストがかかる。脳の半分以上が感覚情報の処理に充てられており、脳自体も代謝資源の約4分の1を消費する。したがって、感覚器官は生物の適応度に並外れた利益をもたらす場合にのみ進化する。[83]

知覚と感覚を研究する科学者たちは、人間の感覚は適応であると長年理解してきました。[83 ]奥行き知覚は、6種類以上の視覚的手がかりを処理することで成り立っており、それぞれの手がかりは物理世界の規則性に基づいています。[83]視覚は、豊富にありながら物体を透過しない狭い範囲の電磁エネルギーに反応するように進化しました。[83]音波は物体の発生源と距離に関する有用な情報を提供し、大型動物は低周波の音を発したり聞いたりし、小型動物は高周波の音を発したり聞いたりします。[83]味覚と嗅覚は、進化的に適応した環境において適応度に重要な環境化学物質に反応します。[83]触覚は、実際には圧力、熱さ、冷たさ、くすぐったさ、痛みなど、多くの感覚を含みます。[83]痛みは不快ですが、適応的なものです。[83]感覚にとって重要な適応は、感覚範囲のシフトであり、これによって生物は一時的に感覚に対する感受性が増減します。[83]例えば、人間の目は周囲の薄暗い光や明るい光に自動的に適応します。[83]異なる生物の感覚能力はしばしば共進化する。例えば、エコーロケーションを行うコウモリの聴覚と、コウモリが発する音に反応するように進化した蛾の聴覚がその例である。[83]

進化心理学者は、知覚はモジュール性の原理を示しており、特定の知覚課題を処理する専門化されたメカニズムを備えていると主張している。[83]例えば、脳の特定の部分に損傷のある人は顔を認識できない（相貌​​失認）。[83]進化心理学は、これがいわゆる顔読みモジュールを示唆していると示唆している。[83]

閉ループ知覚

閉ループ知覚理論は、情報が環境と脳を連続的にループ状に流れる、動的な運動感覚閉ループプロセスを提唱している。[84] [85] [86] [87]閉ループ知覚は、解剖学、そして知覚が典型的には漸進的なプロセスであるという事実と整合しているように思われる。動物は、意識的であるか否かに関わらず、物体との繰り返しの遭遇によって、その物体に対する印象を洗練させることができる。これは、線形の開ループシステムよりも、円形の閉ループシステムの方が容易に達成できる。閉ループ知覚は、開ループ知覚では説明が難しい多くの現象を説明できる。これは主に、閉ループ知覚が動きを知覚の不可欠な部分とみなし、補正すべき干渉要素とはみなさないためである。さらに、センサーの動きによって知覚される環境は、センサーの動きに関わらず知覚されるのではなく、内部プロセスによってさらに安定化される必要がない。[87]

特徴統合理論

アン・トレイスマンの特徴統合理論（FIT）は、空間における物理的位置、動き、色、形状といった刺激の特徴が、それぞれ皮質の別々の領域を活性化するにもかかわらず、どのようにして一つの知覚として統合されるのかを説明しようと試みる。FITは、これを前注意段階と集中注意段階という二つの知覚システムによって説明する。[88] [89] [90] [91] [92]

知覚の前注意段階は大部分が無意識であり、物体を特定の色、幾何学的形状、動き、奥行き、個々の線など、基本的な特徴に分解して分析します。[88]研究によると、異なる特徴を持つ物体の小さなグループ（例えば、赤い三角形、青い円）が人間の被験者の前で短時間点滅すると、多くの人が後に2つの異なる刺激の特徴が組み合わさった形状を見たと報告しており、これは錯覚的結合と呼ばれます。[88] [91]

前注意段階で記述された無関係な特徴は、集中注意段階で通​​常目にする物体に結合されます。[88]集中注意段階は、知覚における注意の概念に大きく基づいており、特徴を特定の空間位置にある特定の物体に「結合」します（結合問題を参照）。[88] [92]

共有意図理論

物体の知覚を理解するための根本的に異なるアプローチは、共有された意図性の本質的な役割に依存している。[93]認知心理学者のマイケル・トマセロ教授は、誕生から始まる共有された意図性の本質的な原動力を通じて、子供と養育者との間の社会的絆が徐々に強まるという仮説を立てた。[94]マイケル・トマセロによって導入された共有された意図性の概念は、後の研究者によって発展され、彼らは、例えば、精神生理学、[95] [96] [97]や神経生物学など、異なる観点からこの協力的な相互作用を説明する傾向があった。[98]共有された意図性のアプローチは、意図性の出現よりも前の、他の理論よりも生物の発達のより早い段階での知覚の発生を考慮している。多くの理論は、環境の全体像を表すための感覚情報の組織化、識別、解釈という主要な特徴に基づいて知覚についての知識を構築しているため、意図性は知覚の発達における中心的な問題である。現在、共有意図性を、対人関係のダイナミクスから神経細胞レベルでの相互作用に至るまでの、その複雑な全体を説明しようとする仮説は、たった一つしかない。ラトビアのイゴール・ヴァル・ダニロフ教授によって提唱された、共有意図性の間に生じる神経生物学的プロセスの仮説[99]は、認知の初期段階において、非常に若い生物は関連する感覚刺激を独立して区別することができない点を強調している。環境は刺激のカコフォニー（電磁波、化学反応、圧力変動）であるため、彼らの感覚はノイズによってあまりにも制限され、手がかり問題を解決することができない。関連する刺激は、感覚を通過するとノイズの強度を克服できない。したがって、意図性は、環境が既にオブジェクトに分類されている表象を必要とするため、彼らにとって難しい問題である（結合問題も参照）。オブジェクトの知覚もまた、意図性なしには現れないため、問題となる。この仮説の観点から見ると、共有意図性とは、参加者が実際の認知問題に不可欠な感覚刺激を共有する協調的な相互作用である。この社会的絆は、発達段階の反射段階から、発達中の知覚における感覚情報の組織化、識別、解釈を処理するための、若い未熟な生物の生態学的訓練を可能にします。[100]この説明によれば、知覚は、胎児期、つまり誕生前の発達段階における共有された意図によって生じる。 [101]

その他の知覚理論

知覚への影響

経験の影響

経験を積むことで、生物はより微細な知覚的区別を行えるようになり、新しい種類の分類法も習得できる。ワインのテイスティング、X線画像の判読、音楽鑑賞などは、人間社会におけるこのプロセスの応用である。研究は、このプロセスと他の種類の学習との関係や、これが末梢感覚系で起こるのか、それとも脳の感覚情報処理の段階で起こるのかに焦点を当ててきた。[102] 実証的 研究によると、特定の実践（ヨガ、マインドフルネス、太極拳、瞑想、道士などの心身鍛錬）が人間の知覚様式を修正できることが示されている。具体的には、これらの実践により、知覚スキルが外部（外受容野）から内部信号（固有受容）に集中する高度な能力へと切り替わる。また、垂直性の判断を求められた場合、自己超越性の高いヨガ実践者は、誤解を招く視覚的コンテキストの影響が有意に少なかった。自己超越性を高めることで、ヨガの実践者は、外部受容感覚や視覚的な手がかりよりも、自分の体から発せられる内部（前庭感覚と固有感覚）信号に頼ることで、垂直性の判断課題を最適化できるようになるかもしれない。[103]

遭遇や何らかの刺激の直前に起こった過去の行動や出来事は、感覚刺激がどのように処理され、知覚されるかに強い影響を与えます。基本的に、私たちの感覚が受け取る情報は曖昧で不完全であることが多いですが、それらは私たちが周囲の物理的世界を理解するためにまとめられています。そして、これらの様々な形態の刺激が、私たちが以前に得た知識や経験と組み合わさることで、私たちは全体的な知覚を形成するのです。例えば、会話をするとき、私たちは耳から聞こえる音だけでなく、以前に口の形を見たことからも、相手のメッセージや言葉を理解しようとします。また、別の会話で似たような話題が出た時、私たちは過去の知識を使って、会話の方向性を推測するでしょう。[104]

動機と期待の影響

知覚セット（知覚期待または単にセットとも呼ばれる）とは、物事を特定の方法で知覚する素因である。[105]これは、知覚が衝動や期待といった「トップダウン」プロセスによってどのように形成されるかを示す一例である。[106]知覚セットは、あらゆる感​​覚において現れる。[62]知覚セットは、混雑した部屋で自分の名前を聞くことへの特別な敏感さのように長期的なものもあれば、空腹の人が食べ物の匂いに容易に気づくように短期的なものもある。[107]この効果の簡単なデモンストレーションとして、「sael」のような非単語を非常に短く提示した。動物に関する単語を期待するように言われた被験者は「seal」と読んだが、船に関する単語を期待した被験者は「sail」と読んだ。[107]

集合は動機によって形成されるため、人々は曖昧な数字を解釈して、自分が見たいものを見るようにしてしまうことがある。[106]例えば、スポーツの試合中に展開される出来事に対する認識は、あるチームを強く応援している場合、偏りが生じる可能性がある。[108]ある実験では、学生たちはコンピュータによって快いタスクと不快なタスクに割り当てられた。学生たちは、オレンジジュースを飲むのか、それとも不快な味の健康飲料を飲むのかを示す数字か文字が画面に点滅すると言われた。実際には、Bの文字か13の数字のどちらにも読める曖昧な数字が画面に表示された。文字が快いタスクに関連付けられた場合、被験者はBの文字を認識する可能性が高く、文字が不快なタスクに関連付けられた場合、13の数字を認識する傾向があった。[105]

知覚セットは多くの社会的文脈で実証されています。誰かが面白いという評判を持っている場合、聴衆はその人を面白いと感じる可能性が高くなります。[107]個人の知覚セットは、その人の性格特性を反映しています。例えば、攻撃的な性格の人は、攻撃的な言葉や状況を正しく認識するのが速いです。[107]一般的に、精神的能力としての知覚速度は、誠実さ、感情の安定性、協調性といった性格特性と正の相関関係にあり、恒常性を維持する上での進化的役割を示唆しています。[109]

ある古典的な心理学実験では、トランプのいくつかのカード（例えば、赤いスペードと黒いハート）のマークの色が反転すると、反応時間が遅くなり、回答の精度が低下することが示されました。[110]

哲学者のアンディ・クラークは、知覚は素早く行われるものの、単純なボトムアップのプロセス（微細な詳細が組み合わさって大きな全体を形成するプロセス）ではないと説明しています。私たちの脳は、彼が予測符号化と呼ぶものを用いています。これは、世界の状態に対する非常に広範な制約と期待から始まり、期待が満たされるにつれて、より詳細な予測を行います（誤りは新たな予測、つまり学習プロセスにつながります）。クラークは、この研究には様々な示唆があると述べています。完全に「偏りがなく、フィルタリングされていない」知覚は存在しないだけでなく、知覚と期待の間には多くのフィードバックが存在することを意味します（知覚経験はしばしば私たちの信念を形作りますが、それらの知覚は既存の信念に基づいていました）。[111]実際、予測符号化は、知覚の恒常性の例のように、この種のフィードバックが物理世界に関する推論プロセスの安定化を助けるという説明を提供しています。

身体化認知は、知覚を外界からの（不完全な）感覚入力の受動的な受容から生じる内的表象とする考え方に異議を唱える。オレガン（1992）によれば、この視点の最大の問題点は、知覚の主観的性質が説明されていないことである。[112]したがって、知覚は、知覚する主体とそれに関与する主体（知覚者）によって行われる能動的なプロセスとして理解される。さらに、知覚は主体の動機や期待、身体状態、そして主体の身体と周囲の環境との相互作用によって影響を受ける。[113]

哲学

知覚は多くの哲学者の理論において重要な部分を占めており、ルネ・デカルト、ジョージ・バークリー、イマヌエル・カントなど、多くの哲学者がこの概念を巧みに論じてきました。デカルトは著書『瞑想録』の中で、自らの存在を証明し「我思う、故に我あり」という有名な言葉を用いて自らの知覚を疑うことから始め、知覚は神から与えられたものだという結論へと至ります。[114]ジョージ・バークリーは、私たちが見るすべてのものはそれぞれに現実性を持ち、私たちの知覚は真の現実に反応することができるため、その対象を知り理解するのに十分であると主張しました。[115]カントは合理主義者と経験主義者の主張をほぼ半分まで受け入れています。彼の理論は、理解できない実際の対象である実在性、そしてその実在性を解釈する心のレンズを通して人間の理解が生み出す現象を利用しています。[116]

参照

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