Is illusory pattern recognition anxiety driven? A predictive processing account

Mgr. Jan Trtílek

Bachelor's thesis

Abstract:

Předkládaná studie se zaměřuje na vztah úzkosti a vnímání iluzorních vzorců (illusory patern recognition – IPR) (tj. identifikace struktur, pravidelností, vzorců, kauzalit atd. v okolí, přestože tyto struktury atp. nemusí být nutně reálné). Předchozí výzkumy spojovaly jak úzkost, tak IPR se stejnou třetí proměnnou – tedy různými iracionálními přesvědčeními (tj. vírou v konspirační teorie, magickým myšlením, vírou v nadpřirozeno atd.). Pokud jsou tyto dvě proměnné spojeny se stejnou třetí proměnnou, zdá se být rozumné ptát se, zda jsou tyto dvě první proměnné nějakým způsobem vzájemně propojeny. Pokud je mi známo, jedinou existující předchozí kvantitativní studií explicitně korelující úzkost a IPR je Studie 1 Spasovského et al. (2021), která reportovala nízkou, ale významnou pozitivní korelaci mezi úzkostí a IPR. Mimo to existují také antropologické (a historiografické) indicie, že úzkost a IPR by spolu měly souviset (Gmelch, 1971; Malinowski & Redfield, 1948; Sales, 1973; Simonov et al., 1971). Teorie prediktivního zpracování (predictive processing – PP) poskytuje dobré teoretické zázemí pro to, proč by tyto dvě proměnné měly korelovat. Jeden z ústředních bodů teorie PP zdůrazňuje, že organismy mají tendenci maximalizovat svůj predikční potenciál nad prostředím (tzv. princip minimalizace volné energie). Vzhledem k tomu, že úzkost je v PP pojímána jako ztráta kontroly nad prostředím (a tedy ztráta prediktivního potenciálu nad prostředím – Hirsh et al., 2012; McGovern et al., 2022; Van de Cruys & Van Dessel, 2021), pak se zdá být logické, že organismy budou mít tendenci zvyšovat svůj prediktivní potenciál nad prostředím tím, že v něm budou rozpoznávat více předvídatelných struktur, kauzalit atp. (tedy zvyšovat IPR jako způsob minimalizace volné energie). K hodnocení úzkosti byl v této studii použit dotazník STICSA rozlišující stavovou a rysovou úzkost a také jejich somatickou a kognitivní dimenzi. IPR lze měřit různými způsoby. Dva způsoby jejího měření, které byly použity i zde, jsou: 1) úloha s náhodnými hody kostkou (DICE – spočívající v subjektivním posuzovaní několika sérií hodů kostkou, nakolik byly tyto hody vnímané jako náhodné, nebo předem dané); 2) upravená úloha se zasněženými obrázky (PICTURE – spočívající v posuzování série zašuměných obrázků, zda obsahují smysluplnou figuru, či nikoliv. Polovina skutečně figuru obsahovala, polovina ne). Korelace těchto proměnných (úzkosti a dvou způsobů měření IPR) byla hlavním cílem této studie. Protože obě měření IPR by měla měřit stejnou latentní proměnnou (tedy IPR), dalším cílem této studie bylo zjistit korelaci obou způsobů měření IPR. Další (explorativní) cíl této studie vycházel z empirických implikací Fanové et al. (2022), kteří uvádějí, že pouze somatická (nikoli kognitivní) úzkost by měla korelovat s odklonem od exploračních strategií, které obsahují nejistotu. Maximalizuje se tak prediktivní potenciál vůči okolí tím, že se jedinec vyhne nejistotě plynoucí z explorace. Toto zde bylo interpretováno tak, že pouze somatická úzkost by měla zvyšovat IPR jako nástroj maximalizace prediktivního potenciálu vůči okolí. Při testování těchto předpokladů na základě vlastních dat shromážděných online (N = 132) se ukázalo, že úzkost (měřená pomocí STICSA) přesvědčivě koreluje pouze se skórem v testu DICE. Skóre PICTURE nekorelovalo přesvědčivě se skórem úzkosti. Kromě toho, analýza Bayesova faktoru poskytla anekdotální důkazy pro hypotézu, že proměnné úzkost a PICTURE spolu spíše nekorelují. V souladu s tímto zjištěním, korelační analýza skóre DICE a skóre PICTURE naznačila, že ani tyto dvě proměnné spolu nekorelují. Důsl

Abstract:

edky tohoto zjištění jsou diskutovány tak, že 1) buď tyto úlohy měří různé subškály IPR, 2) nebo že úloha PICTURE nedisponuje dostatečnými psychometrickými vlastnostmi, 3) nebo že skóre PICTURE bylo zkreslené kvůli online charakteru sběru dat. Při porovnání somatických/kognitivních subškál úzkosti s IPR nebylo možné říci, že jedna subškála úzkosti koreluje s IPR lépe než druhá. Celkově lze říci, že úzkost koreluje s IPR, alespoň pokud je IPR měřeno jako přisuzovaná náhodnost/určenost sériím hodů kostkou. Kromě toho, při hodnocení IPR jako rozpoznávání vzorců ve vizuálním šumu zřejmě chybí psychometricky spolehlivější nástroje. V neposlední řadě, somatická úzkost se nezdá být silněji korelována s IPR než kognitivní úzkost (alespoň pokud jde o měření pomocí DICE).

Abstract:

The presented study focuses on relationship of anxiety and illusory pattern recognition (IPR) (i.e., identifying structures, regularities, patterns, causalities etc. in ones environment even though these structures etc. do not have to necessarily be real). Previous research has linked both anxiety as well as IPR to the same third variable – irrational beliefs (i.e., various conspiracy beliefs, magical thinking, supernatural beliefs etc.). If these two variables are linked to the same third variable it is reasonable to ask whether the original two are linked in some way as well. To my best knowledge, only existing previous quantitative study explicitly correlating anxiety to IPR is Study 1 by Spasovski et al. (2021), that found low yet significant positive corelation between anxiety and IPR. There are also some anthropological (and historiographical) suggestions that anxiety and IPR should be linked in some way (Gmelch, 1971; Malinowski & Redfield, 1948; Sales, 1973; Simonov et al., 1971). Predictive processing theory (PP) lends good theoretical implications why these two should be correlated. One of the focal points of PP theory stresses that organisms tend to maximize their predictive potential over their environment (called free energy minimization principle). As anxiety is conceptualised in PP as losing ones control over ones environment (thus losing ones predictive potential over ones environment - Hirsh et al., 2012; McGovern et al., 2022; Van de Cruys & Van Dessel, 2021) then it seems only logical that organisms would tend to heighten their predictive potential over the environment by recognising more predictable structures, causalities etc. in it (thus to minimize its free energy by heightening IPR). To assess anxiety this study implemented STICSA questionnaire distinguishing state and trait anxiety as well as their somatic and cognitive dimensions. IPR can be measured in a variety of ways. Two ways of assessing it, implemented here, are 1) random dice throw task (DICE - relying in viewing several series of dice throws and then subjectively evaluating how much these throws were perceived as determined or random); 2) adapted snowy picture task (PICTURE - relying in viewing series of noisy pictures, half of which contained a meaningful figure, half not, and assessing whether one saw a meaningful figure or not). Correlating these variables (two IPR measures and anxiety) was the main aim of this study. As both IPR measures should measure the same latent variable (the IPR), correlating the two IPR measures was another aim of this study. Yet another (exploratory) aim of this study was based on empirical implications by Fan et al. (2022) who reported that only somatic (not cognitive) anxiety should be correlated to avoiding exploration strategies that embody uncertainty. This maximizes ones predictive potential over ones environment by avoiding the uncertainty arising from exploration. Here, this was interpreted that only somatic anxiety should heighten IPR as a means of maximizing predictive potential over the environment. When testing these assumptions on my own empirical online gathered data (N = 132) it was indicated that anxiety (as measured by STICSA) is convincingly correlated to scores on DICE. PICTURE scores were not convincingly correlated to anxiety scores. In fact, Bayes factor analysis provided anecdotal evidence for the hypothesis that PICTURE and anxiety are not correlated. In line with this finding, the DICE and the PICTURE scores correlation indicated that these two are not correlated. Further implications are discussed as 1) either these tasks measure different IPR subscales, 2) or the PICTURE task yields poor psychometric qualities, 3) or that PICTURE scores were biased due to online character of this study. When comparing the somatic/cognitive subscales of anxiety, it was not possible to say that one subscale is more vital in predicting IPR over the other. In summary, anxiety seems to be correlate

Abstract:

d to IPR when assessed as ascribed randomity/determinity to a series of dice throws. Assessing IPR as recognising patterns in visual noise seems to be lacking more psychometrically reliable instruments. Somatic anxiety does not seem to be more strongly correlated to IPR than cognitive anxiety (at least if measured by DICE).

Keywords

úzkost, anxiety, vyhledávání iluzorních vzorců, illusory pattern recognition, teorie prediktivního zpracování, predictive processing theory

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 13. 6. 2023
• Supervisor: Mgr. Vojtěch Juřík, Ph.D.
• Reader: Mgr. Lukáš Čunek

Masaryk University

Faculty of Arts

Bachelor programme / field:
Psychology / Psychology