6: מצמוץ תשומת הלב

1. ציוד

1. הניסוי דורש תוכנת יישום מחשב וניסוי כגון E-Prime, או סביבת תכנות כגון MATLAB או PsychoPy.

2. גירוי ועיצוב ניסויים

1. ניסוי זה מסתמך על הליך ניסיוני כללי הנקרא מצגת חזותית סדרתית מהירה, RSVP בקיצור.
   1. היסודות של RSVP כוללים ניסויים ניסיוניים שבהם סדרה של תמונות מוצגת במהירות, אחת אחרי השנייה. תמונות נשארות בדרך כלל בתצוגה במשך פחות מ- 200 אלפיות השנייה, לפני שהן מוחלפות בתמונה אחרת, מה שמקשה על עיבוד נרחב של התמונות.
2. התחל על-ידי יצירת תוכנית RSVP בסיסית. הגדר אותו כדי להציג זרמים של אותיות קטנות שחורות גדולות (גופן Helvetica) במרכז התצוגה, כל אחד מהם נמשך רק 50 ms. האותיות צריכות לתפוס בערך 2.5 ב אנכית ו 1.5 ב. אופקית. איור 1 סכמטי רצף RSVP.

איור 1: היסודות של מצגת חזותית טורית מהירה (RSVP). סדרה של תמונות מוצגת ברצף מהיר, במקרה זה, אותיות קטנות כל שנותרו רק 50 אלפיות השנייה לפני שהוחלף באות הבאה.

3. עכשיו, כדי להפוך את זה לתוכנית מצמוץ תשומת לב, לעשות כדלקמן:
   1. הפוך ניסויים כי הם 30 תמונות ארוכות-כלומר. יוצגו 30 תווים, כל אחד עבור 50 ms, מה שהופך כל ניסיון 1.5 s סה"כ.
   2. 28 מהתווים בכל ניסיון הם אותיות קטנות כפי שתואר זה עתה, אך שניים הם מספרים.
   3. בכל ניסוי, בחר באופן אקראי את שני המספרים בין 1 ל- 9 כדי להציג, אך גם ודא ששני המספרים במשפט תמיד שונים.
   4. בחר באופן אקראי את המקום שבו מופיע המספר הראשון בגבול הפריט^ה- 8 שהוצג והפריט^ה- 20 שהוצג. במילים אחרות, בכל ניסוי, מקם מספר אחד איפשהו בין המיקום 8^ו -20^th RSVP.
   5. המספר השני מופיע בכל מקום בין מיד לאחר המיקום הראשון לשש לאחר מכן. מכיוון שמיקום המספר השני מוגדר ביחס לראשון, אלה נקראים עמדות השהיה. המספר השני יכול להיות בעמדת פיגור הנע בין 1 ל -6. למעשה, במהלך הניסוי כולו יהיה מספר שווה של כל אחת ממיקמות הפיגור בין 1 ל -6. איור 2 משתה את הרעיון של מיקום השהיה.
   6. תכנת את הניסוי כך שיכלול 180 ניסויים בסך הכל, 30 כל אחד עבור כל תנוחת השהיה, 1-6.
   7. בסוף כל משפט, המסך צריך לקרוא "ראשית? שנית?", כפי שמוצג באיור 2, כדי לגרום לצופה לדווח על המספרים שראו במהלך המשפט.
   8. לבסוף, הגדר את התוכנית כדי להפיק גיליון אלקטרוני של פלט המדווח על כל הנתונים הרלוונטיים. כל שורה בקובץ תואמת לתוכן של גירסת ניסיון אחת, ועליה לכלול את המידע הבא, כפי שמוצג באיור 3: מספר הניסיון, מיקום המספר הראשון בזרם RSVP, מיקום ההשהיה של המספר השני, הזהות האמיתית של המספר הראשון, הזהות האמיתית של המספר השני, ואת הקשת המקשים שנעשתה על-ידי המשתתף כדי לזהות את המספר הראשון, ואותו הדבר עבור השני.

איור 2: שיטות למצמוץ קשב. אחרי מסך מוכן מופיע זרם RSVP המורכב בעיקר מאותיות, 30 תמונות בסך הכל. בין האותיות מוטבעים שני מספרים. המספר הראשון מופיע בכל מקום בין^{מיקומי ה-8 וה-20} בזרם. המיקום של המספר השני נקרא השהיה ומוגדר ביחס להופעת המספר הראשון כך שלאחר הראשון מיד נקרא השהיה 1, הפיגור הבא במיקום 2 וכן הלאה. הניסוי מורכב מ-30 ניסויים בכל אחד מהפגמים 1-6.

איור 3: ארגון טבלת פלט נתונים לניסוי מצמוץ קשב. כל שורה תואמת לניסוי של הניסוי. הפרמטרים החשובים שיש לרשום הם מיקום המספר הראשון בזרם (ערך בין 8 ל- 20), ההשהיה עד המספר השני (ערך בין 1 ל- 6), זהות שני המספרים המוצגים והתגובות שניתנו על-ידי המשתתף בסוף הניסוי.

3. הפעלת הניסוי

1. לניסוי מלא, זה אידיאלי לבדוק בין 10-20 משתתפים, אבל התוצאה של ניסוי זה צריך להיות גלוי בנתונים של רוב המשתתפים בודדים.
2. כדי לבדוק משתתף, להושיב אותם מול צג המחשב, כך האחורי של הכיסא שלהם הוא כ 60 ס"מ משם.
3. הסבר להם את ההוראות באופן הבא:
   1. "הניסוי הזה נועד לחקור את מהירות תשומת הלב האנושית. כל משפט יהיה פחות או יותר אותו הדבר. תראה מסך עם המילה'מוכן?' על זה. המסך יישאר כך עד שתלחץ על מקש הרווח כדי ליזום גירסת ניסיון. לאחר תחילת המשפט, תראה סדרה של אותיות קטנות מופיעות במהירות במרכז המסך במהלך 1.5 שניות. שני מספרים יופיעו מוטבעים בין האותיות. הם יופיעו בתנוחות אקראיות, ולא בהכרח מיד אחד אחרי השני. המשימה שלך היא לשים לב לרצף האותיות ולנסות לזהות את שתי האותיות המופיעות. בסוף משפט, תתבקש להזין את המספרים שאתה חושב שהופיעו, ובסדר שאתה חושב שראית אותם, הראשון ראשון, ואחריו השני. יהיו 180 ניסויים בסך הכל, כך שהניסוי אמור להימשך רק 5-10 דקות. עם זאת, חשוב מאוד שתעשה כמיטב יכולתך. אם אתה לא בטוח לגבי זהותו של מספר בכל משפט, רק לנחש. יש שאלות?"
4. לאחר מענה על כל שאלה, להתחיל את הניסוי עבור המשתתף, צופה כפי שהם משלימים כמה ניסויים במקרה שאלות נוספות להתעורר. לאחר מכן השאירו את המשתתף כדי להשלים את הניסוי.

4. ניתוח תוצאות

1. הדבר הראשון שיש לעשות כדי לנתח את התוצאות הוא להוסיף שתי עמודות לגיליון הנתונים המאוכלס כעת, עמודה בשם דיוק 1 ואחת בשם דיוק 2, שנועדה לציין אם המשתתף זיהה נכון את המספר בכל מיקום באותו ניסוי. השווה את המספר בפועל שהופיע בכל גירסת ניסיון עם התגובה שניתנה, מילוי העמודה ב- 1 לתגובה נכונה ו- 0 עבור תגובה שגויה. איור 4 מראה כיצד הטבלה צריכה להסתכל על נקודה זו.

איור 4: פלט נתונים מאוכלס לניסוי מצמוץ קשב. העמודות דיוק 1 ודיוק 2 מדווחות אם התגובה שהוזן על-ידי משתתף תאמה את הזהויות בפועל של המספר שהוצג במהלך כל ניסיון. 1 מציין תגובה נכונה, ו- 0 מציין תגובה שגויה.

2. כעת חשב את דיוק התגובה הכולל עבור המשתתף עבור המספר הראשון. בצע פעולה זו על-ידי ממוצע המספרים בעמודה דיוק 1 של הגיליון האלקטרוני. זה צריך להיות גבוה מאוד, בין 0.90 ל -1.
3. לבסוף חשב את דיוק התגובה הממוצע עבור כל אחד משש עמדות ההשהיה עבור המספר השני.

עיבוד מידע בסביבה המשתנה במהירות הוא תובעני, ותשומת לב חזותית נחוצה לזיהוי אובייקטים.

לדוגמה, כדי לזהות כיצד קבוצת תכונות מורכבת מאובייקט, כמו הכדורגל הזה, נדרשת תשומת לב חזותית, ושמירה עליה דורשת מאמץ ניכר.

במצבים דינמיים שבהם חפצים נעים במהירות, כמו כדורגל ושחקנים על המגרש במהלך משחק, מאמץ הקשב המעורב גורם להפסקה רגעית בתשומת הלב ברגע שהיא מתנתקת, כמו למשל כאשר הקוורטרבק מחפש רסיבר.

מעידה זו מכונה מצמוץ קשב - כאילו המוח ממצמץ לרגע ומכבה את תשומת הלב למנוחה - שבה גירויים, כמו יריב, אינם נתפסים.

בהתבסס על השיטות שפותחו על ידי ריימונד, שפירו וארנל ב-1992, סרטון זה מדגים כיצד ליישם את תופעת מצמוץ הקשב על ידי דיון בצעדים הנדרשים לעיצוב הגירויים וביצוע הפרדיגמה, כמו גם כיצד לנתח את הנתונים ולפרש את התוצאות המתארות את דיוק התגובות בניסויים עם רמות שונות של מעורבות קשב.

בניסוי זה, סדרה של תמונות, כגון אותיות קטנות שחורות גדולות ומספרים בגופן Helvetica, מוצגות במשך 50 אלפיות השנייה בזו אחר זו - הליך ניסיוני הנקרא Rapid Serial Visual Presentation, בקיצור RSVP.

כל ניסיון מתוכנת להציג 30 תווים בסך הכל, כאשר שתיים מהתמונות הן מספרים שונים בין 1 ל-9.

הראשון ממוקם באופן אקראי איפשהו בין המיקום השמיני לעשרים של אישור הגעה, בעוד שהספרה השנייה מוכנסת באופן אקראי במקום מיד אחרי המספר הראשון, לשישה מקומות אחריו. מרווח זה נקרא מיקום השהיה, שיכול לנוע בין 1 ל-6.

במהלך הניסוי נערכו 180 ניסויים, 30 בכל אחד מ-6 עמדות הפיגור.

לאחר כל ניסוי, המשתתפים מתבקשים לדווח על המספרים, לפי סדר הופעתם, במהלך ה-RSVP. המשתנה התלוי נרשם כמספר התגובות הנכונות על פני מיקומי השהיה.

ההיגיון מאחורי הפרדיגמה הוא שהמספר הראשון יתפוס את תשומת הלב של המשתתף, מה שיוביל לדיוק גבוה מאוד בשמות הראשונים. עם זאת, בהתאם למיקום הפיגור, הביצועים צפויים להשתנות בעת דיווח על המספר השני.

אם הוא מופיע מיד לאחר הראשון, הביצועים עדיין צריכים להיות גבוהים מאוד, מושג שנקרא חיסכון בפיגור 1.

הדיוק אמור להיות מושפע בצורה הדרמטית ביותר כאשר המספר השני נמצא במיקומי ההשהיה השנייה והשלישית - בגלל תופעת מצמוץ הקשב - והדיוק יושפע פחות במיקומי ההשהיה המאוחרים יותר, אלה המתרחשים לאחר חלון מצמוץ הקשב הקצר.

לפני הניסוי, הגדר את התוכנית ליצירת גיליון אלקטרוני פלט המדווח על כל הנתונים הרלוונטיים לניתוח עוקב, כולל מספר הניסוי, מיקום הספרה הראשונה בזרם ה-RSVP וההשהיה, הזהות האמיתית של המספר הראשון והשני והתגובות שניתנו.

כדי להתחיל, ברכו את המשתתפים במעבדה והדריכו אותם לחדר הניסוי. בקשו מהם לשבת בנוחות מול המחשב, עם משענת הכיסא שלהם במרחק של כ-60 ס"מ.

כעת, הסבירו את הוראות המשימה: המסך יציג את המילה "מוכן?" עד ללחיצה על מקש הרווח, ולאחר מכן תופיע סדרה של אותיות ומספרים באופן מיידי ומהיר.

כוונו את המשתתף לציין אילו מספרים הוא ראה על ידי לחיצה על המקשים המתאימים באותו סדר שבו הוא ראה אותם. הזכירו להם שאם הם לא בטוחים אילו מספרים הם ראו, פשוט לנחש.

לאחר שענית על כל שאלה, עזוב את החדר ואפשר להם להשלים את 30 הניסויים בכל עמדות השהיה, בסך הכל 180. כשהם מסיימים, הודו להם על השתתפותם בניסוי.

כדי להתחיל בניתוח נתונים, פתח את הגיליון האלקטרוני עם פלט הנתונים מהניסוי. הוסף שתי עמודות, בשם 'דיוק 1' ו'דיוק 2', כדי לציין אם המשתתף זיהה נכון את המספר בכל מיקום.

עבור כל ניסוי, בעמודה שכותרתה 'דיוק 1', ציין אם הם זיהו נכון את המספר הראשון על ידי הצבת 1 או באופן שגוי על ידי הקצאת 0. שכפל זאת עבור העמודה שכותרתה 'דיוק 2'.

הגרף הבא הוא הדיוק הממוצע בכל הניסויים עבור הראשון, יחד עם הממוצעים עבור המספרים השניים המדווחים? דיוק 2'?לפי עמדות השהיה.

שמת לב שהתגובה למספר הראשון?" דיוק 1 היה גבוה מאוד, מה שמדגים שלמרות שהמספר מופיע בקצרה מאוד, במיקום בלתי צפוי ומוטמע בין אותיות, תשומת לב ממוקדת יכולה לתמוך בעיבוד וזיהוי מפורטים.

כצפוי, כאשר המספר השני מיד לאחר הראשון, הדיוק נשאר גבוה עקב חיסכון בפיגור 1. לפיכך, תשומת הלב הממוקדת המופעלת על ידי המספר הראשון נשארת מעורבת, ומאפשרת ללכוד את המספר השני.

עם זאת, עבור מיקומי פיגור 2 ו-3, ערכי הדיוק הממוצעים ירדו באופן דרמטי, מה שמשקף את התופעה של מצמוץ קשב. כלומר, לאחר עיבוד המספר הראשון, תשומת הלב מתנתקת באופן זמני, ובכך מפחיתה את העיבוד והזיהוי.

עם זאת, מצמוץ הקשב לא נמשך זמן רב, כפי שמוצג על ידי הביצועים המשופרים במיקומי פיגור 4, 5 ו-6.

כעת, כשאתם מכירים את התופעה, בואו נסתכל על האופן שבו הפרדיגמה משמשת כדי לחקור את המגבלות הבסיסיות של קשב חזותי ביתר פירוט, כולל סוגי הדברים שעשויים ללכוד אותה באופן אוטומטי, ואפילו כיצד חרדה ובעיות נפשיות אחרות עשויות להסיט אותה.

במשימת RSVP דומה באמצעות תמונות, המשתתפים התבקשו לזהות תמונת מטרה - כזו שסובבה במיקום יוצא דופן. לדוגמה, חדר הפוך נכלל כמטרה, והמשתתפים דיווחו אם מדובר בסצנה פנימית או חיצונית.

בחלק מהניסויים, החוקרים הוסיפו תמונה של עכביש לזרם במיקום שלפני המטרה. הם שיערו שזה עשוי למשוך תשומת לב אוטומטית בגלל הפחד שהוא מעורר. במקרה זה, הם הניחו שזה אמור לייצר מצמוץ קשב - מה שמוביל להחמצת המטרה המסובבת.

ואכן, המשתתפים הגיבו בצורה לא מדויקת כאשר עכביש הקדים את המטרה, מה שהראה שאובייקטים מעוררי פחד יכולים ללכוד תשומת לב באופן אוטומטי ולייצר מצמוצי קשב.

חוקרים גם השתמשו באותה פרדיגמה כדי לחקור את ההבדלים בין אנשים עם פוביות חמורות לבין אנשים עם סלידה אופיינית מעכבישים.

במקרה זה, המשימה הפוכה: החדר המסובב מוצג מראש, ומציג את העכביש במצב פיגור 2. עבור רוב המשתתפים, אם כן, התפיסה של העכביש נחסמת על ידי מצמוץ הקשב.

מעניין שאנשים עם ארכנופוביה חמורה לא הראו מצמוץ קשב, מכיוון שהם דיווחו שראו את העכביש - מה שמרמז על כך שלפעמים, לגירויים רגשיים יש משיכה חזקה מאוד לתשומת לב, כאשר אחרת הוא היה מנותק.

זה עתה צפיתם בהקדמה של JoVE למצמוץ הקשב. עכשיו אתה צריך להבין היטב כיצד לעצב ולבצע משימת מעורבות קשב, כמו גם לנתח ולהעריך את התוצאות.

תודה שצפית!