Кіріспе
Оптикалық құбылыс. Бинокулярлық бәсекелестік – бұл көру қабылдауының бір құбылысы, онда қабылдау әр көзге ұсынылған әртүрлі бейнелер арасында кезектеседі. Егер бір көзге бір бейне, ал екінші көзге мүлдем басқа бейне ұсынылса (бұл дихоптикалық ұсыныс деп те аталады), екі бейне бірінің үстіне бірін қойылып көрінбейді, керісінше, бір бейне бірнеше секундқа, содан кейін екіншісі, содан кейін біріншісі және т.с.с. кездейсоқ түрде, адам қарап тұрғанша алмасып отырады. Мысалы, егер бір көзге тік сызықтар жиынтығы, ал екінші көзге көздің торының бір аймағына көлденең сызықтар жиынтығы ұсынылса, кейде тік сызықтар көлденең сызықтардың ізі қалмай көрінеді, ал кейде көлденең сызықтар тік сызықтардың ізі қалмай көрінеді. Алмасу кезінде екі бейненің қысқа мерзімді, тұрақсыз қосындылары көрінуі мүмкін. Мысалы, тік сызықтар бірінен кейін бірі пайда болып, көлденең сызықтарды солдан немесе оңнан жасырып, бір бейне екіншісіне астау түрде, толқын қозғалысы сияқты, баяу алмасып отыруы мүмкін. Бинокулярлық бәсекелестік жеткілікті түрде ерекшеленетін кез келген стимулдар арасында пайда болады, оның ішінде әртүрлі бағыттағы сызықтар сияқты қарапайым стимулдар да, әртүрлі әріптер немесе бет пен үй сияқты әртүрлі суреттер сияқты күрделі стимулдар да осыған жатады. Дегенмен, бейнелер арасындағы өте шағын айырмашылықтар бірлікте көруді және стереопсияны тудыруы мүмкін. Бинокулярлық бәсекелестік өткен ғасырда кеңінен зерттелді. Соңғы жылдары нейробиологтар нейровизуализация және жеке жасушаны тіркеу әдістерін қолданып, белгілі бір бейненің қабылдау артықшылығына және қабылдау алмасуына жауапты нейрондық оқиғаларды анықтады.
Binocular rivalry is a phenomenon of visual perception in which perception alternates between different images presented to each eye. When one image is presented to one eye and a very different image is presented to the other (also known as dichoptic presentation), instead of the two images being seen superimposed, one image is seen for a few moments, then the other, then the first, and so on, randomly for as long as one cares to look. For example, if a set of vertical lines is presented to one eye, and a set of horizontal lines to the same region of the retina of the other, sometimes the vertical lines are seen with no trace of the horizontal lines, and sometimes the horizontal lines are seen with no trace of the vertical lines. At transitions, brief, unstable composites of the two images may be seen. For example, the vertical lines may appear one at a time to obscure the horizontal lines from the left or from the right, like a traveling wave, switching slowly one image for the other. Binocular rivalry occurs between any stimuli that differ sufficiently, including simple stimuli like lines of different orientation and complex stimuli like different alphabetic letters or different pictures such as of a face and of a house. Very small differences between images, however, might yield singleness of vision and stereopsis. Binocular rivalry has been extensively studied in the last century. In recent years neuroscientists have used neuroimaging techniques and single cell recording techniques to identify neural events responsible for the perceptual dominance of a given image and for the perceptual alternations.
Түрлері
Көзге ұсынылған суреттер тек контурлары бойынша ғана ерекшеленсе, бәсекелестік бинокулярлық контурлық бәсекелестік деп аталады. Көзге ұсынылған суреттер тек түстері бойынша ғана ерекшеленсе, бәсекелестік бинокулярлық түстік бәсекелестік деп аталады. Көзге ұсынылған суреттер тек жарықтығы бойынша ғана ерекшеленсе, бинокулярлық жылтырлық деп аталатын бәсекелестік түрі байқалуы мүмкін. Егер бір көзге сурет, екіншісіне бос кеңістік көрсетілсе, сурет әдетте үздірілмей көрінеді. Бұл контурлық басымдық деп аталады. Бірақ кейде бос кеңістік, тіпті жабық көздің қараңғы кеңістігі де көрініп, суреттің бірдей күшті ынталандырумен басқа суретпен бәсекелескендегідей көрінбей жатуы мүмкін. Егер бір көзге сурет, екіншісіне бос кеңістік көрсетілсе, бос кеңістікке басқа сурет енгізу әдетте сол суретті дереу көруге әкеледі. Бұл жылдамдықты басу деп аталады.
Тарих
Бинокулярлық бәсекелестікті Порта ашқан. Порта бір кітабын бір көзге, екіншісін екінші көзге қойды. Ол бір кітаптан екіншісіне ауысу үшін "көру қабілетін" бір көзден алып, екіншісіне жылдыру керектігін хабарлады. Бір деректер бойынша, бинокулярлық түс бәсекелестігі туралы алғаш рет түрлі түстердің спектрлерін қарағанда хабарланған, сондай-ақ ол айнаның жиегіндегі түрлі түстерге қарағанда да оны тіркеген. Түс және контур бәсекелестігін ең нақты ерте сипаттауды Дютор жасаған. Түс бәсекелестігін сезіну үшін Дютор көзін қиыстырған немесе көзін тым басып шығарған (бұл еркін бірігу түрі, 20-шы ғасырдың соңында Magic Eye стереограммаларын көру үшін де жиі қолданылған) және әртүрлі түсті мата немесе әртүрлі түсті шыны сынықтарына қараған. Контур бәсекелестігін сезіну үшін Дютор қайтадан әртүрлі заттардың еркін бірігуін қолданған немесе бір көзге призма немесе айна қойып, оған әртүрлі бейнелерді жобалаған. Ағылшын тілінде бәсекелестік туралы алғашқы нақты сипаттаманы Уитстон жасаған, ол стереоскопты ойлап тапқан – екі көзге әртүрлі бейнелерді көрсетуге арналған оптикалық құрылғы (Уитстонның жағдайында айналар қолданылған).
Алғашқы теориялар
Бинокулярлық бәсекелестікті түсіндіру үшін әртүрлі теориялар ұсынылды. Порта мен Дютур оны көру қабылдауының ежелгі теориясының дәлелі ретінде қарастырды, ол басқын теориясы ретінде белгілі болды. Оның негізгі идеясы – екі көзіміз болғанымен, біз әр нәрсені бір ғана көреміз (көрудің бірлігі деп аталады), себебі біз бір уақытта бір көзбен көреміз. Бұл теорияға сәйкес, біз әдетте екі көз арасындағы ауысуды байқамаймыз, өйткені олардың бейнелері тым ұқсас. Порта мен Дютур суреттерді өте ерекше ету арқылы осы табиғи ауысуды көруге болады деп дәлелдеді. Ал Уитстоун Аристотель ұсынған көрудің бірлігі теориясын, яғни синтез теориясын қолдады. Оның негізгі идеясы – біз әр нәрсенің тек біреуін ғана көреміз, өйткені екі көзден алынған ақпарат біріктіріледі немесе қосылады. Уитстоун бинокулярлық стереопсисті де ашты, ол көздердің бүйірлік орналасуынан туындайтын тереңдік қабылдауы. Уитстоун стереопсистің әр көзбен көрілетін бейнелердегі нүктелердің әртүрлі көлденең орналасуына (көлденең айырмашылыққа) байланысты екенін дәлелдеді. Мұндай стереопсис екі көзден алынған ақпаратты біріктірмейінше мүмкін емес. Уитстоунның стереопсис ашқандығы синтез теориясын қолдағанмен, оған бинокулярлық бәсекелестікті түсіндіру қажет болды. Ол бинокулярлық бәсекелестікті синтез мүмкін емес ерекше жағдай деп санады, былай деді: «Ақыл бір торлық қабықта туындаған әсерлерге назар бөлмейді, егер ол екі торлық қабықтағы әсерлерді сыртқы нысанға ұқсас сезіну тудыратындай етіп біріктіре алмаса» (264-бет). Бинокулярлық бәсекелестік туралы басқа теориялар оның неліктен емес, қалай пайда болатынымен көбірек айналысты. Дютур алмасулар назар арқылы басқарылуы мүмкін деп болжады, бұл теорияны 19 ғасырда Герман фон Гельмгольц қолдады. Бірақ Дютур сондай-ақ алмасулар суреттердің құрылымдық ерекшеліктерімен (мысалы, бір суреттің бұлыңғырлығындағы уақытша өзгерістер немесе бір суреттің жарықтығындағы уақытша өзгерістер) басқарылуы мүмкін екенін болжады. Бұл теорияны 19 ғасырда Гельмгольцтің дәстүрлі қарсыласы Эвальд Геринг қолдады.
Эмпирикалық зерттеулер: Б. Б. Бриз (1899, 1909)
Бинокулярлық бәсекелестікті зерттеудің ең толық ерте кезеңін Бриз жүргізді, ол өзінің бақылаушыларынан 100 секундтық сынақтарда бәсекелестікті бақылап отыра отырып, пернелерді басуды талап ету арқылы бәсекелестіктің мөлшерін өлшеді. Бақылаушы екінші ынталандырудың із-түссіз бір бәсекелес ынталандыруды көрген кезде және оған сәйкес ұзақ уақыт бойы пернені басқанда, ал екіншісінен із-түссіз екінші бәсекелес ынталандыруды көрген кезде және оған сәйкес ұзақ уақыт бойы пернені басқанда әрекет етті. Бұл ерекше көріну кезеңдерін тіркеу деп аталады. Перне басу деректерінен (Бриздің кимограф барабанында жасалған) Бриз бәсекелестікті үш жолмен өлшеуге қол жеткізді: әрбір ынталандырудың ерекше көріну кезеңдерінің саны (бәсекелестік жылдамдығы), әрбір ынталандырудың ерекше көріну ұзақтығы және бәсекелестіктің әрбір кезеңінің орташа ұзақтығы. Бриз алғашқыда бақылаушылар бір бәсекелес ынталандыруды көру уақытын ұзартуға қабілетті екенін, бірақ олар сол ынталандырудың жылдамдығын арттыра алмайтынын анықтады. Сонымен қатар, ол бақылаушылардан назар аударған ынталандыруға қарағанда көздерін қозғалтпауды сұрағанда, бақылау жойылды. Ол бақылаушылардан бір ынталандыруға көздерін қозғауды сұрағанда, сол ынталандыру бәсекелестікте басымдық танытты. Ол ынталандырудың басымдығын оның контурларының санын арттыру арқылы, оны жылжыту арқылы, оның көлемін кішірету арқылы, оны жарықтандыру арқылы және сол ынталандыруды көретін көздің жағындағы дене бұлшықтарын жиыру арқылы арттыра алды. Бриз сондай-ақ кейінірек пайда болатын бейнелер арасында бәсекелестік болатынын көрсетті. Бриз сонымен қатар монокулярлық бәсекелестік құбылысын да ашты: егер екі бәсекелес ынталандыру бір көзге оптикалық түрде біріктірілсе және біреу ынталандыруға бекініп қараса, онда екі ынталандырудың айқындығының кезектесуі байқалады. Кейде бір бейне мүлдем жоғалады, бинокулярлық бәсекелестіктегідей, бірақ бұл бинокулярлық бәсекелестікке қарағанда әлдеқайда сирек кездеседі.
Басқа сезімдер
Екі құлаққа немесе екі мұрынға келіспейтін және бәсекелес сигналдар түскен кезде есту және иіс сезу қабылдауларында бәсекелестік туындауы мүмкін.