Aufmerksamkeitsblinzeln
Quelle: Labor von Jonathan Flombaum, Johns Hopkins University
In Reihenfolge für die Anerkennung eines bestimmten Reizes zu platzieren, visueller Aufm…
1. Ausrüstung
- Das Experiment erfordert einen Computer und Experiment-Umsetzung-Software wie z. B. E-Prime oder eine Programmierumgebung wie MATLAB oder PsychoPy.
2. Anregung und Experiment design
- Dieses Experiment stützt sich auf eine allgemeine experimentelle Prozedur namens Rapid Serial Visual Presentation, RSVP kurz.
- Die Grundlagen der RSVP beinhalten experimentelle Studien, in denen eine Reihe von Bildern schnell, eins nach dem anderen gezeigt wird. Bilder bleiben in der Regel in einem Display für weniger als 200 ms, ehe er ersetzt wurde durch ein anderes Bild, aufwändige Bearbeitung der Bilder erschwert.
- Zunächst eine grundlegende RSVP-Programm. Setzen Sie ihn auf Ströme von großen schwarzen Kleinbuchstaben (Schriftart Helvetica) präsentieren horizontal in der Mitte des Displays, jeder eine dauerhafte nur 50 ms die Buchstaben senkrecht ca. 2,5 Zoll nehmen sollte und 1,5 Zoll. Abbildung 1 schematizes eine RSVP-Sequenz.
Abbildung 1: die Grundlagen der schnelle serielle visuelle Darstellung (RSVP). Eine Reihe von Bildern wird in rascher Folge, in diesem Fall Kleinbuchstaben angezeigt jeder verbleibende für nur 50 ms vor immer durch die nachfolgenden Buchstaben ersetzt.
- Nun, dazu eine Aufmerksamkeits Blink-Programm, gehen Sie folgendermaßen:
- Studien, die 30 Bilder lange -dhzu machen. Es werden 30 Zeichen angezeigt, jeweils für 50 ms, machen jede Testversion 1,5 s Gesamt.
- 28 Zeichen in jeder Prüfung sind Kleinbuchstaben wie eben beschrieben, aber zwei sind Zahlen.
- In jeder Studie nach dem Zufallsprinzip wählen Sie die zwei Zahlen zwischen 1 und 9 zeigen, sondern auch dafür sorgen, dass die beiden Zahlen in einem Gerichtsverfahren immer unterschiedlich sind aus.
- Nach dem Zufallsprinzip wählen Sie den Ort, in dem die erste Zahl innerhalb der Grenze von 8th erscheint, Element und der 20th -Element dargestellt. Das heißt, in jeder Prüfung eine Platznummer irgendwo zwischen 8th und 20th RSVP Stellung.
- Die zweite Zahl erscheint irgendwo zwischen sofort nach dem ersten und sechs Positionen dahinter. Da die Position der zweiten Zahl im Vergleich zu den ersten definiert ist, werden diese Verzögerung Positionen bezeichnet. Die zweite Zahl kann eine Verzögerung Position zwischen 1 und 6 haben. Im Laufe des gesamten Experiments werden in der Tat eine gleiche Anzahl von jedem der Verzögerung Positionen zwischen 1 und 6. Abbildung 2 schematizes das Konzept einer Verzögerung Stellung.
- Programm das Experiment, insgesamt 180 Studien aufzunehmen, hinken 30 jeweils für jede Stellung, 1-6.
- Am Ende jeden Versuch Lesen der Bildschirm "zuerst? Zweite? ", wie in Abbildung 2dargestellt, aufgefordert, den Beobachter, die Zahlen zu melden sie sahen während des Prozesses.
- Schließlich soll das Programm eine Output-Tabelle erzeugen, die alle relevanten Daten berichtet. Jede Zeile in der Datei den Inhalt einer einzigen Studie entspricht, und sollte die folgenden Informationen enthalten, wie in Abbildung 3dargestellt: die Prüfungsnummer, die Position der ersten Nummer in der RSVP-Stream, die Verzögerung Position der zweiten Zahl, die wahre Identität der ersten Zahl, die wahre Identität der zweiten Zahl und das Drücken der Taste gemacht durch den Teilnehmer, die erste Zahl zu identifizieren , und dasselbe gilt für die zweite.
Abbildung 2: Methoden für die Aufmerksamkeits Blink. Ein Bildschirm bereit folgt eine RSVP-Stream, hauptsächlich bestehend aus Buchstaben, insgesamt 30 Bilder. Eingebettet zwischen den Buchstaben sind zwei Zahlen. Die erste Zahl erscheint irgendwo zwischen 8th und 20th -Positionen in den Stream. Die Position der zweiten Zahl genannt eine Verzögerung und bezogen auf das Aussehen der ersten Zahl so definiert, dass 1 lag nach dem ersten sofort aufgerufen wird, die nächste Position lag 2 und so weiter. Das Experiment besteht aus 30 Studien an jedem LAGs 1-6.
Abbildung 3: Organisation eines Data output Tabelle für ein Aufmerksamkeits Blink-Experiment. Jede Zeile entspricht einer Studie des Experiments. Die wichtigen Parameter zu erfassen sind die Position der ersten Nummer in den Stream (ein Wert zwischen 8 und 20), die Verzögerung bis die zweite Zahl (ein Wert zwischen 1 und 6), die Identität der beiden Zahlen gezeigt und die Antworten der Teilnehmer am Ende des Prozesses.
3. Durchführung des Experiments
- Für ein komplettes Experiment es ist ideal, um zwischen 10-20 Teilnehmern zu testen, aber das Ergebnis dieses Experiments sollte offensichtlich in den Daten der individuellste Teilnehmer sein.
- Um einen Teilnehmer zu testen, setzen sie vor dem Computermonitor damit ihre Stuhllehne ca. 60 cm entfernt ist.
- Erklären Sie die Anweisungen, um sie wie folgt:
- "Dieses Experiment soll die Geschwindigkeit der menschlichen Aufmerksamkeit zu untersuchen. Jede Studie wird mehr oder weniger dasselbe sein. Sehen Sie einen Bildschirm mit dem Wort "bereit?" darauf. Der Bildschirm wird so bleiben, bis Sie drücken Sie die Leertaste, um einen Prozess zu initiieren. Sobald ein Verfahren eingeleitet wird, sehen Sie eine Reihe von Kleinbuchstaben im Laufe von 1,5 Sekunden schnell in die Mitte des Bildschirms angezeigt. Eingebettet zwischen den Buchstaben werden zwei Nummern angezeigt. Sie werden in zufälligen Positionen und nicht unbedingt sofort nacheinander angezeigt. Ihre Aufgabe ist zu achten auf die Abfolge der Buchstaben und zu versuchen, die beiden Buchstaben erkennen, die angezeigt werden. Am Ende eines Prozesses werden Sie aufgefordert, geben Sie die Zahlen, die Sie denken erschien, und in der Reihenfolge, die Sie denken, Sie sah davon, der erste zuerst, gefolgt von der zweiten. Es werden 180 Studien insgesamt, so das Experiment nur die letzten 5-10 Minuten sollte. Es ist jedoch sehr wichtig, dass Sie Ihr Bestes tun. Wenn Sie unsicher über die Identität einer Zahl in einer Studie sind, nur erraten. Noch Fragen?"
- Starten Sie nach der Beantwortung aller Fragen das Experiment für den Teilnehmer, beobachten sie ein paar Studien abgeschlossen hat, für den Fall, dass weiteren Fragen entstehen. Dann lassen Sie die Teilnehmer um das Experiment zu beenden.
4. Analyse der Ergebnisse
- Das erste, was zu tun, um die Ergebnisse zu analysieren soll jetzt besiedelten Daten Tabelle zwei Spalten hinzufügen, eine Spalte namens Genauigkeit 1 und eine sogenannte Genauigkeit 2, um anzugeben, ob der Teilnehmer die Anzahl in jeder Position in dieser Studie festgestellt. Vergleichen Sie die tatsächliche Anzahl, die mit der Antwort gegeben, in jeder Studie erschienen die Spalte mit einer 1 für eine richtige Antwort, und eine 0 für eine falsche Antwort zu füllen. Abbildung 4 zeigt, wie die Tabelle zu diesem Zeitpunkt aussehen sollte.
Abbildung 4: bevölkert Datenausgabe für ein Experiment Aufmerksamkeits Blink. Die Spalten 1 Genauigkeit und Genauigkeit 2-Bericht, ob die Antwort eines Teilnehmers erfaßt die tatsächliche Identität der Zahl während jeder Studie vorgestellt abgestimmt. 1 kennzeichnet eine richtige Antwort und 0 eine falsche Antwort.
- Berechnen Sie jetzt die Gesamtgenauigkeit Antwort für den Teilnehmer für die erste Zahl. Zu diesem Zweck im Durchschnitt der Zahlen in der Spalte Genauigkeit 1 der Tabelle. Dies sollte zwischen 0,90 und 1 sehr hoch sein.
- Schließlich berechnet die durchschnittliche Antwort Genauigkeit für jede der sechs Verzögerung Positionen für die zweite Zahl.
Die Verarbeitung von Informationen in einer sich schnell verändernden Umgebung ist anspruchsvoll, und visuelle Aufmerksamkeit ist notwendig, damit die Objekterkennung stattfinden kann.
Um beispielsweise zu erkennen, wie eine Gruppe von Merkmalen ein Objekt wie diesen Fußball umfasst, ist visuelle Aufmerksamkeit erforderlich, und es erfordert erhebliche Anstrengung, sie aufrechtzuerhalten.
In dynamischen Situationen, in denen sich Gegenstände schnell bewegen – wie ein Fußball und Spieler auf dem Spielfeld während eines Spiels – führt die damit verbundene Aufmerksamkeitsanstrengung zu einem vorübergehenden Verlust der Aufmerksamkeit, sobald sie abgeschaltet wird, z. B. wenn der Quarterback nach einem Empfänger sucht.
Dieser Lapsus wird als Aufmerksamkeitsblinzeln bezeichnet, d. h. als ob das Gehirn für einen Moment blinzelt und die Aufmerksamkeit für eine Pause abschaltet, in der Reize, wie z. B. ein Gegner, nicht wahrgenommen werden.
Basierend auf den Methoden, die 1992 von Raymond, Shapiro und Arnell entwickelt wurden, zeigt dieses Video, wie das Phänomen des Aufmerksamkeitsblinzels implementiert wird, indem die Schritte besprochen werden, die erforderlich sind, um die Reize zu entwerfen und das Paradigma auszuführen, sowie wie die Daten analysiert und die Ergebnisse interpretiert werden, die die Genauigkeit der Reaktionen in Versuchen mit unterschiedlichem Aufmerksamkeitsengagement beschreiben.
In diesem Experiment wird eine Reihe von Bildern, wie z.B. große schwarze Kleinbuchstaben und Zahlen in Helvetica-Schrift, 50 ms hintereinander präsentiert – ein experimentelles Verfahren namens Rapid Serial Visual Presentation, kurz RSVP.
Jeder Versuch ist so programmiert, dass er insgesamt 30 Zeichen anzeigt, wobei zwei der Bilder unterschiedliche Zahlen zwischen 1 und 9 haben.
Die erste wird zufällig irgendwo zwischen der achten und zwanzigsten RSVP-Position platziert, während die zweite Ziffer zufällig an einer Stelle unmittelbar nach der ersten Zahl eingefügt wird, sechs Stellen dahinter. Dieser Abstand wird als Verzögerungsposition bezeichnet und kann zwischen 1 und 6 liegen.
Im Verlauf des Experiments gibt es 180 Versuche, 30 an jeder der 6 Verzögerungspositionen.
Nach jedem Versuch werden die Teilnehmer gebeten, die Zahlen in der Reihenfolge zu melden, in der sie während der Rückmeldung erschienen sind. Die abhängige Variable wird als Anzahl der richtigen Antworten über Verzögerungspositionen hinweg aufgezeichnet.
Die Logik hinter dem Paradigma ist, dass die erste Zahl die Aufmerksamkeit des Teilnehmers auf sich zieht, was zu einer sehr hohen Genauigkeit bei der Benennung der ersten Zahlen führt. Abhängig von der Verzögerungsposition wird jedoch erwartet, dass die Leistung beim Melden der zweiten Zahl variiert.
Wenn es unmittelbar nach dem ersten erscheint, sollte die Leistung immer noch sehr hoch sein – ein Konzept, das als Lag-1-Spare bezeichnet wird.
Die Genauigkeit sollte am dramatischsten beeinflusst werden, wenn sich die zweite Zahl in der zweiten und dritten Verzögerungsposition befindet - aufgrund des Phänomens des Aufmerksamkeitsblinzelns - und die Genauigkeit wird in den späteren Verzögerungspositionen, die nach dem kurzen Aufmerksamkeitsblinkfenster auftreten, weniger beeinträchtigt.
Richten Sie das Programm vor dem Experiment so ein, dass es eine Ausgabetabelle generiert, in der alle relevanten Daten für die nachfolgende Analyse aufgeführt sind, einschließlich der Versuchsnummer, der Position der ersten Ziffer im RSVP-Stream und der Verzögerung, der wahren Identität der ersten und zweiten Nummer und der gegebenen Antworten.
Begrüßen Sie zunächst den Teilnehmer im Labor und führen Sie ihn in den Experimentierraum. Lassen Sie sie bequem vor dem Computer sitzen, wobei die Rückenlehne ca. 60 cm entfernt ist.
Erklären Sie nun die Aufgabenanweisungen: Auf dem Bildschirm wird das Wort "Bereit?" angezeigt. bis die Leertaste gedrückt wird, woraufhin sofort und schnell eine Reihe von Buchstaben und Zahlen erscheint.
Weisen Sie den Teilnehmer an, anzugeben, welche Zahlen er gesehen hat, indem er die entsprechenden Tasten in der gleichen Reihenfolge drückt, in der er sie gesehen hat. Erinnern Sie sie daran, dass sie, wenn sie sich nicht sicher sind, welche Zahlen sie gesehen haben, einfach raten sollen.
Nachdem Sie alle Fragen beantwortet haben, verlassen Sie den Raum und lassen Sie sie die 30 Versuche an allen Verzögerungspositionen abschließen, also insgesamt 180. Wenn sie fertig sind, bedanken Sie sich für die Teilnahme an dem Experiment.
Um mit der Datenanalyse zu beginnen, öffnen Sie die Tabelle mit der Datenausgabe des Experiments. Fügen Sie zwei Spalten mit den Namen "Genauigkeit 1" und "Genauigkeit 2" hinzu, um anzugeben, ob der Teilnehmer die Zahl in jeder Position richtig identifiziert hat.
Geben Sie für jeden Versuch in der Spalte "Genauigkeit 1" an, ob die erste Zahl durch Platzieren einer 1 oder falsch durch Zuweisen einer 0 identifiziert wurde oder nicht. Duplizieren Sie dies für die Spalte mit der Bezeichnung "Genauigkeit 2".
Als nächstes die mittlere Genauigkeit aller Versuche für den ersten grafisch darstellen, zusammen mit den Durchschnittswerten für die zweiten gemeldeten Zahlen?" Genauigkeit 2'?durch Verzögerungspositionen.
Bemerken Sie, dass die Antwort auf die erste Zahl?' Die Genauigkeit von 1' war sehr hoch, was zeigt, dass, obwohl die Zahl sehr kurz, an einer unvorhersehbaren Stelle und eingebettet zwischen Buchstaben erscheint, fokussierte Aufmerksamkeit eine detaillierte Verarbeitung und Erkennung unterstützen kann.
Wie vorhergesagt, blieb die Genauigkeit hoch, als die zweite Zahl unmittelbar auf die erste folgte, da die Verzögerung 1 geschont wurde. So bleibt die fokussierte Aufmerksamkeit, die durch die erste Zahl ausgelöst wird, aktiv, was das Erfassen der zweiten Zahl ermöglicht.
Für die Verzögerungspositionen 2 und 3 nahmen die mittleren Genauigkeitswerte jedoch dramatisch ab, was das Phänomen des Aufmerksamkeitsblinzelns widerspiegelt. Das heißt, nach der Verarbeitung der ersten Zahl wird die Aufmerksamkeit vorübergehend abgeschaltet, wodurch die Verarbeitung und das Erkennen reduziert werden.
Das Aufmerksamkeitsblinzeln hielt jedoch nicht lange an, wie die verbesserte Leistung für die Lag-Positionen 4, 5 und 6 zeigt.
Nun, da Sie mit dem Phänomen vertraut sind, schauen wir uns an, wie das Paradigma verwendet wird, um die grundlegenden Einschränkungen der visuellen Aufmerksamkeit genauer zu untersuchen, einschließlich der Art von Dingen, die sie automatisch erfassen können, und sogar, wie Angstzustände und andere psychische Probleme sie ablenken können.
In einer ähnlichen RSVP-Aufgabe mit Fotos wurden die Teilnehmer gebeten, ein Zielbild zu identifizieren, das in einer ungewöhnlichen Position gedreht wurde. Zum Beispiel wurde ein auf dem Kopf stehender Raum als Ziel einbezogen, und die Teilnehmer gaben an, ob es sich um eine Innen- oder Außenszene handelte.
In einigen Versuchen fügten die Forscher dem Bach ein Bild einer Spinne hinzu, die sich in einer Position vor dem Ziel befand. Sie stellten die Hypothese auf, dass dies aufgrund der Angst, die es auslöst, automatisch Aufmerksamkeit erregen könnte. In diesem Fall argumentierten sie, dass es ein Aufmerksamkeitsblinzeln erzeugen sollte, das dazu führte, dass das gedrehte Ziel verfehlt wurde.
Tatsächlich reagierten die Teilnehmer ungenau, wenn eine Spinne dem Ziel vorausging, was zeigte, dass angsteinflößende Objekte automatisch Aufmerksamkeit erregen und Aufmerksamkeitsblinzeln erzeugen können.
Forscher haben das gleiche Paradigma auch verwendet, um Unterschiede zwischen Menschen mit schweren Phobien und solchen mit einer typischen Abneigung gegen Spinnen zu untersuchen.
In diesem Fall ist die Aufgabe umgekehrt: Der gedrehte Raum wird zuvor gezeigt, wobei die Spinne in der Position von Verzögerung 2 dargestellt wird. Bei den meisten Teilnehmern wird die Wahrnehmung der Spinne also durch das Aufmerksamkeitsblinzeln blockiert.
Interessanterweise zeigten Personen mit schwerer Arachnophobie kein Aufmerksamkeitsblinzeln, da sie berichteten, die Spinne gesehen zu haben, was darauf hindeutet, dass emotionale Reize manchmal einen sehr starken Einfluss auf die Aufmerksamkeit haben, wenn sie sonst nicht aktiviert wäre.
Sie haben gerade JoVEs Einführung in das Aufmerksamkeitsblinzeln gesehen. Jetzt sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie eine Aufmerksamkeits-Engagement-Aufgabe entwerfen und ausführen sowie die Ergebnisse analysieren und bewerten.
Danke fürs Zuschauen!
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Q1: What is an attentional blink and why does it occur?
An attentional blink is a momentary lapse in visual attention that occurs when the brain disengages from focusing on a rapidly changing stimulus. After processing an initial target, attention temporarily shuts down for a brief rest period, causing stimuli appearing during this window to go unperceived. This phenomenon reflects the substantial effort required to sustain focused attention in dynamic environments.
Q2: How does the Rapid Serial Visual Presentation paradigm measure attentional blink?
RSVP presents 30 characters sequentially for 50 milliseconds each, with two target numbers embedded among letters. The first number's position is randomized between positions 8-20, while the second appears 1-6 positions later, creating varying lag positions. Participants report both numbers, and accuracy across lag positions reveals the attentional blink effect and recovery patterns.
Q3: What is lag 1 sparing and what does it reveal about attention?
Lag 1 sparing occurs when the second target immediately follows the first, resulting in high accuracy for both. This demonstrates that focused attention triggered by the first number remains engaged long enough to capture the second target. The phenomenon shows that attention can sustain processing of closely timed stimuli without interruption.
Q4: Why does accuracy drop at lag positions 2 and 3 in attentional blink experiments?
At lag positions 2 and 3, accuracy decreases dramatically because the attentional blink window is at its peak. After processing the first number, attention becomes temporarily disengaged, reducing the brain's ability to process and recognize the second target. This dip in performance directly reflects the attentional blink phenomenon before attention recovers.
Q5: How can fear-inducing stimuli affect the attentional blink?
Fear-inducing objects like spiders can automatically capture attention and produce attentional blinks similar to neutral targets. When researchers inserted spider images into RSVP streams, participants missed subsequent targets more often, demonstrating that emotional stimuli trigger involuntary attention shifts. However, individuals with severe arachnophobia showed no attentional blink, suggesting emotional stimuli have exceptional power over attention allocation.
Q6: What data should be recorded when analyzing attentional blink experiment results?
Create accuracy columns for each target position, marking correct identifications as 1 and incorrect as 0. Graph mean accuracy for the first and second numbers across all lag positions. This reveals the characteristic pattern: high accuracy for the first target, maintained accuracy at lag 1, dramatic drops at lags 2-3, and recovery at lags 4-6, demonstrating investigating visual awareness and inattentional blindness mechanisms.
Q7: How does visual attention support object recognition in dynamic environments?
Visual attention is essential for binding visual features—lines, corners, texture, and color—into coherent objects. In rapidly changing environments like sports, sustaining this attention requires considerable effort. When attention must shift quickly between moving targets, the effort involved causes momentary lapses, preventing perception of stimuli that appear during these disengaged periods.