Od wieków filozofowie spierali się, czy cisza jest czymś, co możemy dosłownie postrzegać, czy raczej jedynie wnioskujemy o jej istnieniu. To fundamentalne pytanie pozostawało kontrowersyjne zarówno w filozofii, jak i nauce o percepcji.
Nowe interdyscyplinarne badania z Johns Hopkins University wprowadzają nowatorskie podejście empiryczne do tego teoretycznego sporu, wykorzystując iluzje słuchowe do zbadania, w jaki sposób mózg przetwarza momenty ciszy.
Tradycyjny pogląd na percepcję słuchową
Tradycyjnie uważano, że percepcja słuchowa dotyczy wyłącznie dźwięków – głosu przyjaciela, grzmotu pioruna czy akordu muzycznego. To stanowisko ma długą tradycję, a wpływowe źródła historyczne utrzymywały, że dźwięki są jedynymi obiektami percepcji słuchowej. Współczesne teorie naukowe również często konceptualizują podstawowe jednostki percepcji słuchowej jako dźwięki lub strumienie dźwięków.
Wiele teorii filozoficznych zgadza się, że “cała percepcja słuchowa obejmuje percepcję dźwięku“.
Doświadczenie ciszy jako wyzwanie
Jednak doświadczenie ciszy wydaje się stanowić kłopotliwą przeciwwagę dla tego kanonicznego poglądu. Cisza towarzyszy nam w codziennym życiu – podczas niezręcznej pauzy w rozmowie, przerwy między grzmotami podczas burzy czy po zakończeniu koncertu muzycznego. Jaka jest natura tych doświadczeń? Jedna możliwość, broniona przez zwolenników tradycyjnego stanowiska, jest taka, że doświadczenie ciszy jest po prostu przypadkiem, w którym nie słyszymy, a następnie wnioskujemy, że jest cicho.
To “poznawcze towarzyszenie braku doświadczenia” nie jest formą słyszenia. Alternatywna możliwość, która lepiej oddaje naszą fenomenologię, jest taka, że dosłownie postrzegamy ciszę. To stanowisko zyskało ostatnio poparcie filozofów, którzy twierdzą, że słyszenie ciszy nie jest tylko brakiem słyszenia dźwięku, ale przypadkiem udanej percepcji.
Nowatorskie podejście empiryczne
Aby rozstrzygnąć ten spór, zespół badawczy z Johns Hopkins University wprowadził nowatorskie podejście empiryczne, badając, czy cisza może “zastąpić” dźwięki w opartych na zdarzeniach iluzjach słuchowych – empirycznych sygnaturach reprezentacji zdarzeń dźwiękowych, w których zdarzenia dźwiękowe zniekształcają postrzeganą długość ich trwania. W siedmiu eksperymentach naukowcy wprowadzili trzy “iluzje ciszy” – iluzję “jedna cisza jest dłuższa”, zniekształcenie oparte na ciszy oraz iluzję “nietypowej ciszy”. Same eksperymenty omawiamy więcej na koniec artykułu.
Uczestnicy byli zanurzani w realistycznym hałasie otoczenia, takim jak gwar w restauracji czy na targowisku, który był przerywany ciszą strukturalnie identyczną jak dźwięki w oryginalnych iluzjach. We wszystkich przypadkach cisza wywoływała zniekształcenia czasowe dokładnie analogiczne do iluzji wywoływanych przez dźwięki.
Cisza jest słyszana, a nie wnioskowana
Zdolność ciszy do wywołania tych samych iluzji co dźwięki wskazuje, że mózg przetwarza ją w podobny sposób jak dźwięki, a nie tylko wnioskuje o jej istnieniu na podstawie braku bodźców słuchowych. Innymi słowy, cisza jest czymś, co naprawdę słyszymy, a nie tylko stwierdzamy jej obecność.
– Jeśli możesz uzyskać te same iluzje z ciszą, co z dźwiękami, to może być dowodem na to, że dosłownie słyszymy ciszę – mówi główny autor badań, Chaz Firestone. Te odkrycia sugerują, że system słuchowy tworzy reprezentacje zdarzeń odpowiadające momentom ciszy, a te reprezentacje leżą u podstaw prawdziwych doznań percepcyjnych ciszy.
Implikacje dla badań nad percepcją
Wyniki te otwierają nowe możliwości badania percepcji nieobecności nie tylko w domenie słuchowej, ale także w innych modalności zmysłowych, takich jak widzenie czy dotyk. Badania te są także przykładem owocnej współpracy między filozofami a naukowcami, prowadzącej do postępu w rozwiązywaniu filozoficznych dylematów, które wcześniej wydawały się empirycznie nierozstrzygalne. Choć nadal istnieją pytania bez odpowiedzi, jak na przykład granice naszej percepcji ciszy, to te odkrycia rzucają nowe światło na fundamentalne aspekty ludzkiego doświadczenia zmysłowego. Cisza, jak się okazuje, nie jest tylko brakiem dźwięku, ale czymś, co naprawdę możemy usłyszeć.
Szczegóły eksperymentów
Eksperyment 1: Iluzja “jedna cisza jest dłuższa” (porównanie)
W tym eksperymencie uczestnicy byli zanurzeni w realistycznym hałasie otoczenia, takim jak gwar w restauracji czy na targowisku. Na każdej próbie doświadczali dwóch sekwencji ciszy – jednej długiej nieprzerwanej ciszy (sekwencja “jedna cisza”) oraz dwóch krótszych cisz przedzielonych krótkim powrotem hałasu (sekwencja “dwie cisze”). Sekwencje te były strukturalnie identyczne jak sekwencje dźwięków w oryginalnej iluzji “jedna jest dłuższa”.
Zadaniem uczestników było osądzić, która sekwencja – “jedna cisza” czy “dwie cisze” – była dłuższa. Na kluczowych próbach, gdy obie sekwencje miały taką samą obiektywną długość, uczestnicy konsekwentnie oceniali sekwencję “jedna cisza” jako dłuższą niż “dwie cisze”. Proporcja odpowiedzi “jedna cisza dłuższa” była niemal identyczna jak w oryginalnej iluzji z dźwiękami.
Eksperyment 2: Iluzja “jedna cisza jest dłuższa” (reprodukcja)
Ten eksperyment replikował iluzję “jedna cisza jest dłuższa” używając innej miary behawioralnej. Zamiast porównywać długości sekwencji, uczestnicy doświadczali tylko jednej sekwencji na próbę i musieli odtworzyć jej długość, przytrzymując klawisz. Ponownie, średnie odtworzone długości były znacząco dłuższe dla prób z “jedną ciszą” niż dla prób z “dwiema ciszami”, replikując iluzję z Eksperymentu 1.
Eksperyment 3: Iluzja “jedna cisza jest dłuższa” (kontrola kontrastu)
Ten eksperyment badał potencjalną alternatywną interpretację wyników – że iluzja “jedna cisza jest dłuższa” nie wynika z reprezentacji zdarzeń, ale z efektów uwagowych spowodowanych zakłócającym hałasem między ciszami w sekwencji “dwie cisze”. Aby to skontrolować, dodano trzeci typ sekwencji – “zaciemnioną ciszę”. Sekwencje te były identyczne jak “dwie cisze”, ale zamiast powrotu hałasu otoczenia między ciszami, zawierały inny dźwięk – ćwierkanie ptaka.
Dźwięk ten i hałas otoczenia były zrównane pod względem głośności. Nawet gdy te zakłócające dźwięki były zrównane, odtworzone długości wciąż były dłuższe dla “jednej ciszy” niż dla “dwóch cisz”. Pokazuje to, że iluzja jest napędzana przez różnicę w liczbie reprezentacji zdarzeń, a nie tylko przez efekty uwagowe zakłócającego dźwięku. Wyniki tych trzech eksperymentów sugerują, że system słuchowy tworzy reprezentacje zdarzeń odpowiadające momentom ciszy, podobnie jak robi to z dźwiękami, prowadząc do zniekształceń w postrzeganej długości trwania.
Eksperyment 4: Zniekształcenie oparte na ciszy
W tym eksperymencie badacze wprowadzili drugą “iluzję ciszy” – zniekształcenie oparte na ciszy. Paradygmat zniekształcenia opartego na ciszy był zainspirowany iluzją zniekształcenia opartego na obiekcie w modalności wzrokowej. W iluzji wzrokowej para punktów wewnątrz obiektu (np. prostokąta) jest postrzegana jako bardziej oddalona niż równoodległa para punktów na pustym tle. Badacze postanowili zbadać, czy istnieje analogiczna iluzja oparta na zdarzeniach w modalności słuchowej. Zakładali, że para dźwięków wewnątrz “zdarzenia ciszy” (okres ciszy wbudowany w hałas otoczenia) będzie postrzegana jako bardziej oddalona w czasie niż para dźwięków nie zawarta w żadnym zdarzeniu słuchowym.
Procedura:
- W fazie instrukcji uczestnicy słuchali pary dźwięków referencyjnych (493,88 Hz, 200 ms każdy) oddzielonych odstępem i musieli zapamiętać ten odstęp – tzw. odstęp referencyjny (1s, 1,5s lub 2s).
- Eksperyment składał się z 8 bloków – 4 bloki “wbudowanej ciszy” i 4 bloki “czystej ciszy”.
- W blokach “wbudowanej ciszy” uczestnicy byli zanurzeni w hałasie restauracji. Każda próba rozpoczynała się 4s zanurzeniem, po czym hałas ucichał. Po odstępie referencyjnym następowała para dźwięków testowych. Potem był kolejny taki sam odstęp buforowy i hałas wracał.
- Uczestnicy oceniali, czy odstęp między dźwiękami testowymi był dłuższy czy krótszy niż zapamiętany odstęp referencyjny.
- Bloki “czystej ciszy” były identyczne, ale bez hałasu otoczenia – po prostu cisza, para dźwięków testowych, kolejna cisza.
Uczestnicy częściej oceniali odstęp między dźwiękami jako dłuższy od referencyjnego w próbach z “wbudowaną ciszą” niż w próbach z “czystą ciszą”. Sugeruje to, że “wbudowane cisze” wywołują reprezentacje zdarzeń, które zniekształcają postrzeganą długość trwania, podczas gdy “czyste cisze” tego nie robią. Wyniki Eksperymentu 4 stanowią kolejny dowód na to, że cisza może zastępować dźwięki w iluzjach opartych na zdarzeniach słuchowych.
Eksperyment 5: Kontrola zaskoczenia
W tym eksperymencie badacze kontrolowali możliwość czy zniekształcenie czasowe obserwowane w próbach z “wbudowaną ciszą” było po prostu spowodowane zaskoczeniem lub rozproszeniem uwagi uczestników przez nagłe wyciszenie hałasu otoczenia. Aby to wykluczyć, zastąpili próby z “czystą ciszą” próbami kontrolnymi ze zaskoczeniem. Próby kontrolne ze zaskoczeniem były identyczne jak próby z czystą ciszą, z tą różnicą, że zamiast 4 sekund całkowitej ciszy, zawierały 3,75 sekundy ciszy, a następnie 0,25 sekundy szumu białego. Szum biały był zsynchronizowany tak, że kończył się dokładnie w tym samym momencie, co wyciszenie hałasu otoczenia w próbach z wbudowaną ciszą. Głośność szumu białego i ścieżki hałasu otoczenia były wyrównane. Mimo wprowadzenia tego elementu zaskoczenia, uczestnicy wciąż oceniali odstęp między dźwiękami testowymi jako dłuższy w próbach z wbudowaną ciszą niż w próbach kontrolnych ze zaskoczeniem. Pokazuje to, że zniekształcenie oparte na ciszy nie wynika jedynie z efektu zaskoczenia, ale wymaga dłuższego okresu zanurzenia w ciszy, aby wywołać reprezentacje zdarzeń ciszy.
Eksperyment 6: Kontrola warunków odpowiedzi
Ten eksperyment badał inny potencjalny czynnik zakłócający dotyczący wyników w poprzednich eksperymentach ze zniekształceniem opartym na ciszy. W Eksperymencie 4, uczestnicy w próbach z wbudowaną ciszą byli ponownie zanurzani w hałasie otoczenia po usłyszeniu pary dźwięków testowych i dokonywali oceny w tym hałasie. Tymczasem uczestnicy w próbach z czystą ciszą oceniali w całkowitej ciszy. Próby kontrolne z odpowiedzią były identyczne jak próby z czystą ciszą, ale po drugim odstępie buforowym (następującym po dźwiękach testowych), włączał się ponownie hałas otoczenia restauracji i uczestnicy byli w nim zanurzeni aż do momentu udzielenia odpowiedzi. Uczestnicy wciąż oceniali odstęp między dźwiękami jako dłuższy w próbach z wbudowaną ciszą niż w próbach kontrolnych z odpowiedzią. Pokazuje to, że wyniki z Eksperymentu 4 nie były artefaktem różnicy w warunkach odpowiedzi między próbami z wbudowaną a czystą ciszą. Eksperymenty 5 i 6 stanowiły istotne badanie potencjalnych czynników zakłócających i wzmocniły wniosek, że zniekształcenia czasowe wynikają z autentycznych reprezentacji zdarzeń ciszy tworzonych przez system słuchowy, a nie z efektów ubocznych jak zaskoczenie czy różnice w warunkach odpowiedzi.
Eksperyment 7 wprowadził “iluzję nietypowej ciszy”, czyli adaptację znanego efektu “nietypowości” występującego z dźwiękami. W Eksperymencie 7 uczestnicy na każdej próbie byli wystawieni na cztery identyczne “niecelowe” cisze, które następowały, gdy jedna ścieżka dźwiękowa (na przykład hałas restauracji) cichła na stałą długość czasu. Po tych “niecelowych” ciszach uczestnicy słyszeli “celową” ciszę, która mogła być standardową ciszą (gdy ta sama ścieżka dźwiękowa ucichała ponownie) lub nietypową ciszą (gdy milkła inna ścieżka dźwiękowa, na przykład hałas targowiska).
Ich zadaniem było ocenić, czy “celowa” cisza była dłuższa czy krótsza niż każda z “niecelowych” okresów ciszy. Wyniki pokazały, że nietypowe cisze były konsekwentnie oceniane jako dłuższe niż standardowe cisze o tej samej długości trwania.
Różnica w analizie krzywych psychometrycznych (PSE) dotycząca nietypowej i standardowej ciszy była znacznie większa niż oczekiwana na podstawie losowego rozkładu. Sugeruje to, że zaobserwowany efekt nie wynikał z przypadkowych fluktuacji.
Ten wzorzec wyników replikuje dobrze znany efekt “nietypowości” występujący z dźwiękami, gdzie nietypowe dźwięki są postrzegane jako dłuższe niż standardowe dźwięki o tej samej długości trwania. Ta replikacja wskazuje na to, że system słuchowy tworzy reprezentacje zdarzeń odpowiadające momentom ciszy w taki sam sposób, jak robi to z dźwiękami.
Wyniki Eksperymentu 7 dostarczają kolejnych dowodów na to, że cisza może zastępować dźwięki w iluzjach opartych na zdarzeniach słuchowych. To wspiera pogląd, że cisza jest naprawdę słyszana, a nie tylko wnioskowana na podstawie braku dźwięku.
Fascynujące, prawda? 🙂 A wy kiedy ostatnio słyszeliście ciszę?