Aspetti psicologici
La mente e l’elaborazione delle informazioni
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Secondo un luogo comune le
potenzialità dei nostri
sistemi cognitivi sono
infinite.
La ricerca che è stata
condotta negli ultimi
cinquanta anni in campo
psicologico ha però
dimostrato essenzialmente i
limiti della nostra mente.
La nostra mente può davvero
permetterci di fare tutto?
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Non riusciamo a percepire tutto, a prestare attenzione a
tutto, a memorizzare tutto, a controllare tutto, ad
effettuare sempre le corrette deduzioni logiche .
Considerando questi limiti, analizzando i vincoli espressivi
delle nostre capacità mentali, è possibile quindi capire
cosa l’essere umano sia in grado di fare, quali strumenti
possa usare facilmente, quali con difficoltà.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Nell’ambito della ricerca psicologica attuale si tende a
parlare della mente utilizzando delle metafore che si
riferiscono alla teoria dell’elaborazione delle
informazioni, e che quindi paragonano gli stimoli agli
input, i programmi alle capacità elaborative, le risposte
agli output.
Per mezzo dell’analisi dei sistemi elaborativi e delle
connessioni che li congiungono è possibile fare delle
previsioni in relazione al comportamento umano, anche
in riferimento a prestazioni che possono essere
qualificate come deficitarie.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Ipotesi su come la nostra mente elabora gli stimoli
nell’esecuzione di attività e compiti eseguiti
correttamente - compiti quali la lettura, il parlare, il
controllo di un processo - possono essere esplicative
anche per deficit quali la dislessia, l’afasia, l’aprassia.
Allo stesso modo, le ricerche su modalità comportamentali,
deficitarie o erronee, informano sulle necessità
procedurali dei diversi sistemi cognitivi.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
I modelli relativi al funzionamento della mente
maggiormente accettati e condivisi prevedono dei
percorsi che dalla presenza di segnali fisici portano
all’elaborazione di entità mentali (immagini, concetti…)
Segnali
fisici
reiterazione
FPA
Trasduzione
sensoriale
Registro
sensoriale
Riconoscimento
di pattern
MBT
MLT
Versione modificata di un modello generale proposto per illustrare il
funzionamento della mente intesa come elaboratore di informazioni
(Atkinson e Shiffrin, 1971)
La mente e l’elaborazione delle informazioni
I segnali fisici
Segnali
fisici
Trasduzione
sensoriale
reiterazione
Registro
sensoriale
Riconoscimento
di pattern
MBT
MLT
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Segnali
fisici
I segnali fisici presenti nel mondo sono di
varia natura e per poterli cogliere
occorrono dei recettori specifici per ciascun
tipo di segnale.
Ma anche nei casi in cui siamo dotati dei recettori
necessari a percepire una certa tipologia di segnale
fisico, non è garantito che si riesca a percepire tutte le
possibili manifestazioni dello stesso.
Le onde sonore, ad esempio sono misurate in Hz, e
l’orecchio umano riesce a percepire solo quelle
comprese tra 20 e 20.000 Hz.
http://www.youtube.com/watch?v=Qgtp58K8ye8
http://www.youtube.com/watch?v=3zGLXbwKxC0
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Segnali
fisici
Nel caso degli stimoli visivi, invece, si ritiene
che la luce possa propagarsi anche
attraverso il vuoto, in quanto consiste di
particelle che si chiamano fotoni.
Se ci si sofferma sulle capacità ondulatorie delle
radiazioni luminose si evidenzia come la luce
percepibile dall’occhio umana sia quella compresa tra
400 e 700 nm.
Al di sotto di queste frequenze vi sono i raggi ultravioletti,
mentre al di sopra vi sono i raggi infrarossi.
• http://www.youtube.com/watch?v=rBx5iT_e12g&fe
ature=fvsr
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Segnali
fisici
La mente e l’elaborazione delle informazioni
La trasduzione sensoriale
Segnali
fisici
Trasduzione
sensoriale
reiterazione
Registro
sensoriale
Riconoscimento
di pattern
MBT
MLT
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Trasduzione
sensoriale
Il processo che fa sì che gli stimoli fisici,
grazie alla presenza di recettori, vengano
tradotti in differenze di potenziale
trasmesse poi alle cellule nervose, viene
chiamato “trasduzione sensoriale”.
Ogni volta che l’energia dello stimolo appropriato
raggiunge un recettore, questo altera le caratteristiche
della sua membrana che diventa più permeabile agli
ioni sodio e potassio (ioni che sono carichi
elettricamente).
Si genera così una differenza di potenziale che attiva il
meccanismo di trasmissione delle differenze di
potenziale tra le cellule nervose.
http://www.youtube.com/watch?v=2CvI5d5_U20&fe
ature=related
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Trasduzione
sensoriale
Nel percorso che dallo stimolo fisico porta
all’elaborazione psicologica le
caratteristiche fisiche del segnale possono
essere alterate in vari modi.
La psicologia della percezione ha a
lungo indagato queste
distorsioni proprio per capire, ad
esempio tramite l’analisi delle
illusioni ottico-geometriche, quali
fossero i meccanismi sottostanti
alla visione
Illusione di zoellner
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Trasduzione
sensoriale
A tutt’oggi molti dei meccanismi che determinano questi effetti
illusori non sono completamente chiariti.
L’esistenza di queste illusioni, però, serve ad evidenziare come
la realtà psicologica possa distaccarsi in maniera consistente
da quella fisica.
La percezione non è mai la semplice registrazione della realtà.
Illusione di Oppel
Illusione Muller-Lyer
Illusione di Ponzo
Illusione di Sander
Illusione di Zoellner
Illusione di Hering
http://illusionoftheyear.com/
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Trasduzione
sensoriale
La stimolazione luminosa segue il seguente percorso:
fotorecettore - cellula bipolare retinica - cellula gangliare fibre nervose del nervo ottico - chiasma ottico - corpo
genicolato - area visiva).
Tuttavia l'organizzazione funzionale è più complessa,
perché esistono gruppi di fotorecettori connessi con
un'unica cellula bipolare e gruppi di cellule bipolari
connesse con un'unica cellula gangliare.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Trasduzione
sensoriale
Questa particolare organizzazione della retina in campi
recettivi mediati da risposte eccitatorie ed inibitorie è alla
base della percezione della distinzione dei contrasti che
consente di riconoscere i margini degli oggetti posti nel
campo visivo.
In essa trovano spiegazione alcuni fenomeni ottici in cui la
percezione
del
bianco
e
del
nero,
portata
all'esasperazione, determina illusioni ottiche
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Trasduzione
sensoriale
Le bande di Mach sono spiegate considerando il
fenomeno dell’inibizione laterale
La mente e l’elaborazione delle informazioni
FPA
Trasduzione
sensoriale
Registro
sensoriale
L’elaborazione degli stimoli (il cosiddetto processamento)
non sempre richiede l’impiego di risorse attentive. Molti
esperimenti hanno dimostrato che le caratteristiche
elementari di uno stimolo (colore, forma, movimento) sono
rilevate
senza
l’intervento
dell’attenzione.
Il
processamento dello stimolo è quindi definito come
preattentivo.
Esso è molto rapido e non risente del numero dei
distrattori presenti, cioè gli stimoli simili presenti nel
campo percettivo.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
FP
Trasduzione
sensoriale
Registro
sensoriale
L’elaborazione preattentiva delle singole caratteristiche di
una configurazione è definita anche pop-out : si intende il
fenomeno in base al quale le caratteristiche di una
configurazione
emergono
spontaneamente
e
si
impongono al nostro sistema visivo.
I processi pre-attentivi estraggono caratteristiche come
forma, colore, profondità e movimento, con particolare
riferimento all’orientamento delle linee.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
FP
Trasduzione
sensoriale
Registro
sensoriale
http://www.youtube.com/watch?v=UFNzATczkDU
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Registro
sensoriale
Una prima forma di memoria è stata scoperta
in relazione agli stimoli che sono stati
elaborati tramite la trasduzione sensoriale.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Il registro sensoriale
Segnali
fisici
Trasduzione
sensoriale
reiterazione
Registro
sensoriale
Riconoscimento
di pattern
MBT
MLT
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Registro
sensoriale
Una prima forma di memoria è stata scoperta
in relazione agli stimoli che sono stati
elaborati tramite la trasduzione sensoriale.
Questa prima memoria, chiamata “registro sensoriale” è
stata studiata sia in relazione alle sue capacità, e cioè
quanti stimoli è in grado di elaborare in un dato
momento, sia in relazione alla durata, cioè quanto
tempo riusciamo a ricordare quegli stessi stimoli.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Registro
sensoriale
Nei diversi esperimenti condotti da Sperling
(1960), i soggetti dovevano riferire le
lettere presentate su di una matrice.
Le lettere erano presentate solo per
pochi msec., poi lo schermo
veniva oscurato.
T D R
H U D
In questi casi i soggetti che
partecipavano all’esperimento
P Q M
mediamente erano in grado di
riferire 3-4 lettere
Una delle matrici di lettere usate
nell’esperimento di Sperling (1960)
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Registro
sensoriale
In una variazione dell’esperimento, subito
dopo la presentazione della matrice di
lettere i soggetti ascoltavano un tono
sonoro alto, medio o basso.
Il loro compito, in questo caso, era
di ripetere solo le lettere
corrispondenti al tono.
In questa condizione sperimentale i
soggetti potevano ripetere tutte e
tre le lettere che
corrispondevano alla riga
del tono sonoro.
T D R
TONO ALTO
H U D
TONO MEDIO
P Q M
TONO BASSO
Esemplificazione della corrispondenza
tra toni sonori e righe di lettere
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Registro
sensoriale
Questi risultati indicano che il registro
sensoriale può essere considerato illimitato
nella sua capacità, vale a dire che
possiamo percepire tutti gli elementi in una
scena e ricordarli per qualche istante.
Questi ricordi, però, non sono di lunga durata.
E infatti nel primo compito bastava il tempo
necessario a ripetere le prime lettere a
cancellare dalla memoria gli altri stimoli.
Cosa che invece non si verifica nella seconda
condizione sperimentale.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Il riconoscimento di pattern
Segnali
fisici
Trasduzione
sensoriale
reiterazione
Registro
sensoriale
Riconoscimento
di pattern
MBT
MLT
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Riconoscimento
di pattern
Le relazioni tra percezione e memoria sono
invece analizzate dagli studi relativi al
riconoscimento di pattern.
Due le ipotesi:
• confronto tra sagome - il pattern è
confrontato con la sagoma prototipica;
• Analisi delle caratteristiche - i tratti distintivi
sono rilevati e integrati (v. il pandemonium
di Selfridge, 1995)
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Riconoscimento
di pattern
Si può ritenere che gli elementi stimolo che si
configurano come unità percettive siano
riconosciuti grazie a confronti con “sagome”
Contenute in un deposito di memoria dove teniamo
le conoscenze consolidate, quelle che
costituiscono la nostra enciclopedia mentale.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Riconoscimento
di pattern
“L'idea di Pandemonium era che nel
riconoscimento di qualcosa, ….. noi disponiamo
di un piccolo demonio per ogni caratteristica,
per ogni parte dell'immagine. I demoni, quando
vedono un'immagine, gridano: "Quello sono io!
Quello sono io!" Un demonio superiore ascolta
questi altri demoni e decide chi grida più forte.
Se si sta leggendo un carattere in una parola e il
demonio superiore sente il demonio della lettera
A gridare più forte, allora dice: "Ecco, questa è
una lettera A". L'idea è di disporre di diverse reti
neurali che rappresentano i demoni; ciò che essi
gridano, cioè il loro output, corrisponde alla
quantità di se stessi che essi riconoscono”. (da
un’intervista a Selfridge, 1995)
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Riconoscimento
di pattern
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Riconoscimento
di pattern
Ma, quale che sia l’ipotesi accettata, quello
sul quale tutti gli studiosi concordano è che
il sistema per il riconoscimento di pattern è
in diretta relazione con almeno altri due
sistemi, quello della memoria a breve
termine e quello della memoria lungo
termine.
Il primo sistema elabora poche informazioni per brevi periodi
di tempo, mentre il secondo potenzialmente può
contenere una quantità infinita di informazioni e per
periodi ti tempo che possono durare anche l’intera
esistenza.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Riconoscimento
di pattern
Dal sistema per il riconoscimento di pattern le
informazioni, una volta riconosciute sono
passate ad una memoria temporanea
(MBT) che le sottoporrà ad elaborazioni
ulteriori.
Le relazioni con la MLT sono tali per cui:
• o da questa sono recuperate le informazioni necessarie
per interpretare il presente;
• oppure in essa sono immesse direttamente le
informazioni, come nei casi di evidente sorpresa o forte
motivazione.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
La memoria a breve termine
Segnali
fisici
Trasduzione
sensoriale
reiterazione
Registro
sensoriale
Riconoscimento
di pattern
MBT
MLT
La mente e l’elaborazione delle informazioni
reiterazione
MBT
La memoria a breve termine riceve
informazioni sia dal sistema per il
riconoscimento dei pattern sia dal sistema
di memoria a lungo termine.
La capacità di questo sistema è alquanto
limitata. Può contenere poche informazioni
alla volta e per piccole frazioni ti tempo.
Uno di primi studiosi a occuparsi della
determinazione dei limiti della MBT fu H.
Ebbinghaus (1885) che condusse lunghi
studi sulla memorizzazione di sillabe.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
reiterazione
MBT
La mente e l’elaborazione delle informazioni
reiterazione
MBT
Quasi tutte le ipotesi teoriche sul
funzionamento
Della MBT prevedono che questa sia anche
un centro di controllo dei processi della
mente:
Attenzione – interpretabile come il
controllo del flusso di informazioni dal
deposito sensoriale al deposito a breve
termine;
Codificazione – controllo del passaggio
delle informazioni dalla MBT alla MLT;
Recupero – controllo del passaggio delle
informazioni dalle MLT alla MBT
http://www.youtube.com/watch?v=vJG698U2
Mvo
La mente e l’elaborazione delle informazioni
reiterazione
MBT
Alcuni degli effetti maggiormente riscontrati
negli studi sulla MBT si riferiscono ad un
miglioramento dei ricordi per stimoli che,
presentati sotto forma di lista, si trovano in
posizione iniziale (effetto primacy),
o in posizione finale (effetto recency)
Il primo di questi effetti sarebbe dovuto al fatto che nelle fasi
iniziali del compito di memorizzazione, tutte le risorse
della MBT sono dedicate ai primi stimoli, e quindi questi
possono facilmente accedere alla MLT.
Gli ultimi stimoli, invece, quelli presentati in fase finale, al
momento del recupero sarebbero ancora contenuti nella
MBT, e quindi facilmente recuperabili.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
reiterazione
MBT
Nelle formalizzazioni più recenti la MBT è
considerata come una memoria di lavoro,
vale a dire un sistema dove vengono
essenzialmente svolte delle elaborazioni
finalizzate alla manipolazione degli stimoli.
Questa si compone di tre sottosistemi:
L’esecutivo centrale – che ha il compito si gestire le risorse
attenzionali e le modalità operative del sistema nel suo
complesso;
• il loop articolario – deputato all’elaborazione di stimoli
verbali;
• la lavagna visuo-spaziale – deputata all’elaborazione
delle immagini.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
MBT
reiterazione
MBT
La mente e l’elaborazione delle informazioni
La memoria a lungo termine
Segnali
fisici
Trasduzione
sensoriale
reiterazione
Registro
sensoriale
Riconoscimento
di pattern
MBT
MLT
La mente e l’elaborazione delle informazioni
MLT
Sebbene la reiterazione del materiale informativo
possa portare con più probabilità a registrare
delle informazioni all’interno della MLT, si
possono verificare dei fenomeni che negano
questa concezione.
Oggi, infatti, gli studiosi tendono a considerare due tipi di
ripetizioni diverse:
• la ripetizione di mantenimento;
• la ripetizione di codificazione.
Solo la seconda delle due è funzionale al consolidamento
delle informazioni all’interno della MLT.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
MLT
Quello che si apprende nel corso della nostra
esistenza, nella maggior parte dei casi non è
dovuto ad uno sforzo consapevole esercitato
proprio al fine di imparare.
E’ possibile dire, invece, che più è profonda la
riflessione su una certa informazione e più
saranno alte le possibilità di ricordarla.
Questo viene definito “ripetizione elaborativa” e si
caratterizza per il fatto che il fine immediato non è quello
che porta al ricordo del materiale informativo bensì quello
relativo alla sua comprensione.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
MLT
Diverse ricerche hanno dimostrato che i ricordi si
consolidano con più facilità quando gli stimoli
sono presentati all’interno di circostanze
logicamente coerenti.
A sostegno di questi risultati anche quelli che evidenziano
come “l’organizzazione del materiale” sia una strategia di
memorizzazione intimamente legata alla ripetizione
elaborativa. Questa, da un punto di vista strutturale può
esplicitarsi nella ricerca di
• raggruppamenti;
• ordinamenti;
• gerarchie.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
MLT
• L’ipotesi delle tracce di memoria si basa su una
considerazione dei processi mnestici come
eventi di “registrazioni delle informazioni”
• In questo senso col tempo
• possono deteriorarsi
• sovraregistrazioni possono alterare la qualità di
quanto immagazzinato
La mente e l’elaborazione delle informazioni
MLT
• La nozione di schema si basa, invece, su di
una considerazione degli elementi in
memoria come frammenti che possono
essere utilizzati per ricostruire l’evento al
quale si riferiscono.
• Per discriminare tra queste due
impostazioni si può fare riferimento agli
studi sui flash di memoria .
• Questi potrebbero sostenere l’ipotesi delle
tracce di memoria in quanto darebbero
prova del fatto che alcuni eventi possono
essere registrati così come sono avvenuti.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
MLT
I flash di memoria sono, infatti, ricordi
particolarmente vividi relativi a eventi di
pubblica rilevanza.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
MLT
I primi e più importanti studi sono stati
condotti da Brown e Kulik (1977) in relazione
alla morte del presidente Kennedy.
Lo studio è retrospettivo è ha messo in
evidenza che i soggetti in relazione alla notizia
dell’evento riescono a ricordare anche dopo
anni:




•
il luogo
cosa facevano
chi l’ha riportata
il proprio stato d’animo
cosa è accaduto dopo
La mente e l’elaborazione delle informazioni
La teoria elaborata al riguardo è quella del
“NOW PRINT”
MLT
La mente e l’elaborazione delle informazioni
“NOW PRINT”
MLT
Gli stadi sono quelli relativi
1 - alla sorpresa
2 - all’importanza
3 - alla produzione del flash di memoria
(“now print”)
4 - alla reiterazione
5 - al resoconto del flash
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Altri studi però non sembrano confermare
l’esistenza dei flash di memoria.
Lo studio di McCloskey et al (’88) è stato
condotto con questionari follow up (1- tre giorni
e 2 - nove mesi dopo l’evento).
I risultati sono relativi a resoconti più generali e
con errori di ricostruzione.
La mente e l’elaborazione delle informazioni
Per Bohannon è l’impatto emotivo a determinare
la vividezza dei ricordi. Sono i ricordi con
maggiore impatto emotivo e reiterati più
frequentemente quelli che risultano più vividi.
Ad ogni modo le caratteristiche dei flash di
memoria sono continue e non tutto o nulla.
Altri studi (Weaver, 1993) indicano che è il grado
di fiducia dei soggetti in relazione al proprio
ricordo ciò che varia tra ricordi ordinari e flash di
memoria.
LE IMMAGINI E LE MAPPE COGNITIVE
Gli studi sulle immagini visive sono stati avviati
da Paivio e si basano su una considerazione
delle immagini come una caratteristica che può
accompagnare in maniera diversificata tutti gli
stimoli.
L’approccio proposto da Paivio è detto della
“doppia codifica”
stimoli verbali
stimoli non verbali
sistemi sensoriali
logogens
risposte verbali
connessioni
referenziali
imagens
risposte non verbali
Nell’esperimento di Paivio (‘65) si dovevano
apprendere coppie di parole.
Quattro gruppi con termini
1) concreto concreto
2) concreto astratto
3) astratto concreto
4) astratto astratto
Ricordo facilitato nei casi in cui
A) il primo termine è concreto
B) entrambi i termini sono concreti
Le mnemotecniche come il metodo dei loci
fanno riferimento proprio a queste
caratteristiche degli stimoli per facilitare il
ricordo di dati in grande quantità.
Le immagini bizzarre, in virtù della loro
distintività, non portano a ricordi immediati
migliori, ma risentono meno dell’interferenza e
quindi non decadono rapidamente nella
memoria a lungo termine.
Un altro fenomeno da citare è la sinestesia:
esperienza sensoriale aggiuntiva rispetto a
quella prodotta dalla reale stimolazione.
La sinestesia più comune è quella di tipo
cromatico.
http://www.youtube.com/watch?v=FXXQiEdie6Y&feature=related
Le immagini mentali hanno anche un chiara
caratteristica di dinamicità.
L’esperimento di Shepard e Metzler (1971) resta uno
degli studi fondamentali a questo riguardo.
Stimoli: 1600 coppie di disegni, ruotati da 0° a 180° in
passi di 20° o sul piano visivo o in profondità.
Variabile dipendente: tempo di reazione (sim/dissim)
Risultati correlazione lineare tra tempo di reazione e
rotazione degli oggetti (60° al sec.).
Le immagini mentali sono state ampiamente criticate,
e alcuni autori ritengono che siano un epifenomeno
La mente e l’elaborazione delle informazioni
MLT
• Bahrick (1984) ha avanzato l’ipotesi
dell’esistenza di un
PERMASTORE
• 773 soggetti
• Tutti frequentanti o che avevano frequentato
corsi per l’apprendimento della lingua
spagnola
La mente e l’elaborazione delle informazioni
prestazione
PERMASTORE
•
MLT
• Bahrick (1984) ha avanzato l’ipotesi
dell’esistenza di un
3/5 anni
25 anni
La mente e l’elaborazione delle informazioni
MLT
• procedurale
• semantica
• episodica
• Sono state prospettate delle ipotesi anche
in relazione allo sviluppo ontogenetico, le
quali prevedono che l’ultimo sistema di
memoria a comparire sia quello relativo alla
memoria episodica
La mente e l’elaborazione delle informazioni
MLT
La prima, invece, si riferisce al saper fare le cose,
non è facilmente riferibile ed è molto più
resistente.
La seconda è relativa a quelle conoscenze che
siamo in grado di riferire, che hanno carattere
enciclopedico, e possono essere abbastanza
facilmente soggette a oblio.
La terza ha a che fare con la capacità di
connettere le onoscenze alla dimensione
temporale
La mente come sistema di elaborazione delle
informazioni
Riferimenti bibliografici
• Atkinson R.C. & Shiffrin R.M. (1971). The control of
short-term memory. Scientific American, 82-90.
• Benjafield J.G(1999). Psicologia dei processi cognitivi.
Bologna: Il Mulino.
• Ebbinghaus H. (1885). Memory, a contribution to
experimental psychology, New York: Teachers College
Press
• Selfridge O. G. (1959) "Pandemonium: A paradigm for
learning." In D. V. Blake and A. M. Uttley, (eds),
Proceedings of the Symposium on Mechanisation of
Thought Processes, pages 511-529, London.
• Sperling G. (1960). The information available in brief
visual presentations. Psychological Monographs, 74.
Whole number.