Perceptual reversals and time-response analyses within the scope of decoding a bistable image / Análisis de reversibilidades perceptuales y de tiempos de respuesta en el marco de la decodificación de una imagen biestable

Abstract A bistable image admits two possible interpretations, so that the observer can recognize the two percepts, but never at the same time. The alternations between percepts are called "perceptual reversals". When the observer's position is different from the upright position, the ability to make perceptual alternations may be impaired. Besides, the recognition of the percepts of a bistable image can be a complex reaction time visual task, if it involves recognizing two different conceptual units, added to the fact of having to make a subsequent report. A visual task was performed by 88 people in order to establish whether the perception of Boring's bistable image My girlfriend or my mother-in-law is associated with areas that condition its interpretation. It was assumed that decoding the image and reporting the perceived percept implied a complex reaction time. The task itself was done in front of a fixed 120 Hz eye-tracker, in two opposite body positions. Analyses were made reviewing the association of the percepts with bottom-up modulation areas of the image, and considering ocular fixations made 200 and 250 milliseconds before the time of the report. The records of these fixations were obtained so as to establish which of the two reaction times (200 ms or 250 ms) was involved in the bottom-up modulation process from the moment of ocular fixation to the reports given by the participants. It was concluded that perceptual reversals decrease significantly when head idiotropic axis points in the gravity vector direction, in comparison to the upright position. Likewise, associations between visual percepts and bottom-up modulating areas of the image were found when analyses were done by considering ocular fixations made 250 ms before the moment of the report. Interpreting Boring's bistable image implies a complex visual task in accordance with the results obtained.

Resumen Una imagen biestable admite dos interpretaciones, de modo que el observador reconoce cada percepto, pero nunca los dos al mismo tiempo. Cada alternancia entre uno y otro percepto se conoce con el nombre de "reversibilidad perceptual". Este tipo de percepción, denominada también "biestable", puede implicar dos tipos de modulación, una mediada por las características físicas del estímulo visual y por las áreas de fijación ocular, y otra por información contextual o por conocimiento almacenado en memoria. En ese sentido, las alternancias perceptuales que se manifiestan durante la observación de una imagen biestable pueden estar condicionadas por la manera en que el observador recorre con su mirada el estímulo biestable, de manera tal que es manifiesta una asociación entre específicas áreas de la imagen y el percepto que se reconoce. En efecto, para la imagen biestable de Boring Mi novia o mi suegra, se han establecido áreas de fijación ocular que favorecen los dos posibles perceptos (una mujer joven y una mujer de edad). Algunas de estas zonas elicitan más la interpretación de uno de los perceptos, otras de los dos indistintamente, como se reconoce en estudios precedentes. Por otra parte, se ha encontrado evidencia de que cuando la posición corporal del observador es distinta a la posición erguida (el tronco y la cabeza alineados con la vertical), puede dificultarse la capacidad para hacer las alternancias perceptuales. La rotación del eje idiotrópico de la cabeza con respecto al vector que apunta verticalmente hacia el cénit tiene repercusiones en los procesos perceptuales visuales y también en la manifestación de las reversibilidades perceptuales inherentes a la observación de imágenes biestables. El reconocimiento de los perceptos de un estímulo visual biestable puede suponer una tarea visual de tiempo de reacción complejo (superior a 230 milisegundos), dado que esta implica reconocer dos unidades conceptuales diferentes. A esto se suma el hecho de tener que hacer un reporte posterior que implique eferencias motoras. A los efectos de establecer si la percepción de la imagen biestable Mi novia o mi suegra está asociada a las áreas del estímulo que condicionan su interpretación cuando se asume que su decodificación más su reporte implican un tiempo de reacción complejo, se hicieron análisis de tareas visuales realizadas por 88 personas frente a un eye-tracker fijo de 120 Hz en dos posiciones corporales opuestas (una, con el tronco erguido y el eje idiotrópico de la cabeza apuntando hacia el cénit, y otra con el vector idiotrópico de la cabeza apuntando hacia el suelo en paralelo al eje gravitacional). Se revisó la asociación de los perceptos con las áreas de modulación de la imagen y considerando las fijaciones oculares realizadas 200 y 250 milisegundos antes del momento del reporte, el cual fue realizado por cada participante mediante el uso de los botones de un dispositivo conectado al registrador de datos. Los registros de fijaciones oculares, tomados en dos momentos previos al momento del reporte de los perceptos identificados, fueron considerados para establecer cuál de los dos tiempos de reacción (200 ms o 250 ms) está implicado en el proceso de modulación bottom-up desde el momento de la fijación ocular hasta el reporte dado por los participantes. Se concluyó que las reversibilidades perceptuales disminuyen significativamente cuando el eje idiotrópico de la cabeza apunta en el sentido del vector gravitacional en comparación con la posición erguida. Se encontraron asociaciones entre los perceptos y las áreas de modulación cuando en el análisis se consideran las fijaciones oculares registradas, 250 milisegundos antes de los reportes. La interpretación de la imagen analizada supone una tarea visual compleja de conformidad con los resultados, pues el análisis de asociación entre perceptos reportados y áreas moduladoras que arroja significancia es el que se hace revisando las fijaciones oculares hechas 250 ms antes del registro del reporte de cada percepto.

Ocular fixations modulate audiovisual semantic congruency when standing in an upright position / Las fijaciones oculares modulan la congruencia semántica audiovisual cuando el cuerpo está en una posición erguida

Abstract Introduction: Multisensory audiovisual semantic congruency is the process by which visual information is perceived as integrated to auditory stimuli, because both coincide in terms of simultaneity and semantic correspondence. This study was aimed at establishing whether visual percepts, which semantically correspond to auditory stimuli, are associated with ocular fixations in modulating bottom-up areas while keeping a body posture alignment between the up-direction and the idiotropic axes, as well as in another orientation corresponding to a vectorial opposition between the up-direction and the head idiotropic axis. Method: Two groups (one for each position) were selected from a sample of 88 people. A bistable image was presented on a screen of a fixed 120 Hz eye-tracker device, providing background auditory stimuli so as to establish semantic congruencies and their relations to ocular fixations. Results: It was found that audiovisual semantic congruency is associated with fixations when idiotropic vectors are aligned with the up direction. Fixations manifested in bottom-up modulating areas are not associated with multisensory audiovisual semantic congruency when the head idiotropic vector is parallel with the gravity vector. Eye fixations decrease significantly if the head idiotropic axis is aligned with the gravity vector. Conclusion: It is concluded that body position can affect visual perceptual processes involved in the occurrence of semantic congruency.

Resumen Introducción: La congruencia semántica audiovisual es el proceso por el cual información de una modalidad sensorial visual se percibe como integrada a estímulos auditivos, porque coinciden en términos de simultaneidad y correspondencia semántica. Este estudio tuvo por objeto establecer si los perceptos visuales que se corresponden semánticamente a estímulos auditivos están asociados con las fijaciones oculares realizadas en áreas de modulación bottom-up, tanto en una postura corporal definida por la alineación entre la dirección vertical hacia arriba y los ejes vectoriales idiotrópicos, como en otra orientación definida por una oposición vectorial entre la vertical hacia arriba y el eje idiotrópico de la cabeza. Método: Dos grupos fueron seleccionados (uno por cada posición), tomados de una muestra de 88 personas. Los datos se obtuvieron por medio de un dispositivo fijo de registro de movimientos oculares de 120 Hz. Una imagen biestable se presentó, proporcionando estímulos auditivos de fondo para producir congruencias semánticas y establecer su relación con las fijaciones oculares. Resultados: Se encontró que la congruencia semántica audiovisual está asociada con áreas de fijación ocular cuando los vectores idiotrópicos están alineados con la dirección vertical ascendente. Las fijaciones oculares en áreas de modulación bottom-up no están asociadas con la congruencia semántica audiovisual cuando el vector idiotrópico de la cabeza está alineado con el vector gravitacional. En esta última posición, la cantidad de fijaciones oculares es significativamente menor. Conclusión: La posición del cuerpo puede afectar procesos perceptuales visuales que, a su vez, inciden en el efecto de congruencia semántica.