2018年11月30日
本文综述了一种用于语言理解研究的眼动追踪方法。为了获得可靠的数据,必须遵循该方案中的关键步骤,其中包括正确设置眼动仪(例如,确保眼图像和头像质量良好)以及精确的校准。
该方法有助于回答心理语言学领域中关于语言理解所涉及的心理过程的关键研究问题。此技术的优势在于,它提供了一个具有高时间分辨率的视觉注意指标,专门用于考察视觉世界与语言加工之间的关系。初学者可能在实施该方法时遇到困难,因为实验方案必须以高度精确的方式执行。
该方法的可视化演示至关重要,因为正确实施该方法通常需要即兴排除故障。为确定眼优势,要求受试者伸展一只手臂,并在双眼睁开的情况下用拇指对准远处的一个物体。然后让受试者交替闭上每只眼睛。
优势眼是指当该眼睁开时,拇指仍与物体保持对齐的一只眼睛。然后,请受试者坐在桌旁,将下巴置于下颌托上,前额紧贴头托。接着,点击图像以在电脑上显示。此时应出现一张较大的图像和两张较小的受试者眼部图像。
使用键盘方向键选择其中一个较小的优势眼图像,然后按 A 键将搜索范围框居中于瞳孔位置。眼睛周围应出现一个红色方框,瞳孔底部附近应有一个青色圆圈。瞳孔本身应显示为蓝色。
确认屏幕上存在两条十字线,一条位于瞳孔中心,另一条位于角膜反射中心。调整角膜反射的大小至关重要,这是实现眼动仪良好校准的基础。
手动转动对焦镜头以根据需要调整相机,注意在调整过程中不要触碰镜头前端,直至角膜反射尽可能小。然后按 A 键,在主机计算机上自动设置瞳孔和角膜的阈值,使整个瞳孔区域呈现蓝色,且仅有瞳孔区域为蓝色。为校准眼动仪,请受试者依次注视屏幕的四个角,同时在相机设置窗口可见的情况下,仔细观察当受试者视线指向屏幕角落时,是否有任何干扰角膜反射的异常反射出现。
如果在任何时刻无法看到眼睛周围的红色方框或任意一个十字准线,请先让受试者注视屏幕中心,然后看向有问题的角落,以确定问题来源。调整受试者头部的位置,检查是否有所改善。接下来,告知受试者眼动仪将进行校准,并要求他们在黑色大圆移动到屏幕不同位置时,始终注视其中的小灰点。
当参与者准备就绪后,单击“校准”以开始九点校准过程,在参与者准确注视屏幕中央第一个点后按回车键,以进行自动校准。校准过程结束后,实验者屏幕上应可见一个近乎矩形的图案,代表参与者的视线注视模式。良好的校准结果将以绿色高亮显示。
为了验证结果,请参与者重复该步骤,并提醒参与者注视圆点并保持静止。单击“验证”并按回车键以确认每次注视。结果将显示在主机计算机的显示器上。
记录平均误差和最大误差。这些数据表示被追踪的图像偏离参与者实际注视位置的程度。如果平均误差超过0.5度和/或最大误差超过1度,请让参与者重新调整头部位置,并重新启动校准程序。
将最大误差率控制在一度以下对于高质量的数据采集至关重要。需要注意的是,这些阈值适用于在口语理解过程中对相对较大物体进行眼动追踪的情况。而在阅读过程中的眼动追踪阈值则更低。
校准过程成功完成后,单击输出记录以开始实验。以在情境化阅读过程中追踪眼动为例,首先呈现两张相互靠近或相互远离的扑克牌。然后让参与者阅读一段关于两个概念的句子,这两个概念被表示为彼此相似或不相似,以评估扑克牌之间的距离是否能够调节对语言中相似性的理解。
以在听觉语言理解过程中记录眼动为例,首先向参与者播放一段感兴趣事件的视频。然后向参与者展示一个目标场景,其中包含视频中动作执行者及其相关物体的图像,以及另一名性别相反的执行者和另一个物体的图像。同时播放一个句子,描述的事件与先前的视频内容一致或不一致,以评估先前事件中动作执行者手部的性别特征在多大程度上会影响参与者在听取语言描述时对目标场景中哪张面孔的预期。
在此项典型的阅读眼动实验中,当观察到两张扑克牌相互靠近后,相似性形容词在相似句中的首次阅读平均时间比两张牌被移远时更短。此处对听觉理解测试中动词区域的平均对数注视比进行分析,结果表明,当后续句子中提到的宾语和动词与先前播放视频中的内容一致,并且符合该视频中施事者的性别刻板印象时,参与者更倾向于查看与视频事件中性别匹配的施事者图片;而当这两个维度不匹配时,这种倾向则较弱。在执行该实验流程时,必须牢记每一步操作的精确性对于高质量数据的采集至关重要。
通过这种方式,我们可以深入了解图片语境在多大程度上逐步调节实时语言理解。句子结束后或实验结束后的测量指标,如反应时间与准确率,或其他离线测试的数据,能够进一步丰富从在线注视测量中获得的发现。该技术使心理语言学家能够探究语言理解所涉及的心理表征及实时认知过程。
本文综述了一种用于研究语言理解的眼动追踪方法,强调了精确执行实验方案对于可靠数据采集的重要性。
眼动追踪技术可提供高时间分辨率的视觉注意指标,用于探究视觉情境与语言加工之间的相互作用,从而揭示与神经精神疾病靶点验证相关的认知功能机制。精确的校准和规范的实验操作对于生成可靠的定量注视数据至关重要,这些数据可为生物标志物的开发以及中枢神经系统药物研发中的临床前模型优化提供依据。
眼动追踪技术贯穿于从早期探索阶段的假设验证到先导化合物识别及临床前验证的整个发现过程,其中定量的眼动数据可基于靶点介导的认知效应支持做出继续或终止的决策。